超硬材料刀具在机械加工中的应用.pdfVIP

超硬材料刀具在机械加工中的应用 刘新罗1贺献宝2郭妍 摊州磨抖磨具磨削研究所45(IOl32目南省生产力促进中o450008 刘新罗．g，高级工程师，工学学士，从事多年超硬材料厦普通磨料磨再生产制造过程自动 控制采统、拴剥杖嚣权表研究，现从事赶硬材抖精密修整工具厦IT行业用精密电镀磨具生产制 造装备的研究。 摘要丰文舟绍7超硬材科刀具在铣削、镗削、拉削、镜削、钻削方面的应用实例，说明其加 工效率高、寿奇长和综告加工成本低等优势，机械加I中立用范围更宽、用量曼大．市场前景看好。 美饕词超硬材料；刀具，盘刚石；车削；铣削；镗削；拉削；铳削；钻削 0前言 超硬材料刀具日前主要有单晶金剐石刀具，聚晶金刚石(FCD)刀具、化学气相沉积(CVD)金剐石刀具，聚 晶立方氮化硼(PCBN)刀具等。，不但是加工高硬度材料的理想刀具，而且适用于高速，精密和自动化加工，尤 其是在以车代麝，以铣代磨方面，具有高效、低耗、适应性强、制造周期短等优点．月前已在汽车、摩托车、航空、 矿山、电子、玻璃等行业机械加工中得到广泛应用。 1在机械加工中的应用 l l 在车削加工中的应用 1 I 1车削钢件 加工淬硬钢时，超硬材料刀具能以车代磨。由于切削的深度比磨削高十几倍．可提高效率4倍以上，加工 成本下降到原来的1／5。 用Pc肼刀具精车硬度高于45HRC的淬硬钢效果最好，切削速度一般为80—120ndmin。高硬度工件切削 3 速度宦取低值，如硬度为70HRC的1二件，切削速度宜选择6。一80m／win；精车的切削深度为nI一0ram，进给 025 量005-0 3～0 013 mm／r．加工表面粗糙度为Ra06“m．足寸精度可选0 mm。若采用剐性好的标准数 03 01 控车床．且PCBN刀具的剐性好、刃¨锋利．则精车表面租糙度可达Rav,m，尺寸精度0mm．可达到数 控磨床加工的水平。 mm／roln． 2～03 58 进给量，=0Imm卅．切削厚度‰=0 mm，lJ具切削行程达到9km“。以车代磨后t效率提高4倍 以上．加工成本降低为原来磨削工艺的1／3～1／2。 荷兰Hembmg公司在Mikrotum 214 机械电子等磨削切削类工具 MS0钢 国国家标准工艺研究院Y．KevinChou和ChrisJ．Evans采用SumitomoBN系列PCBN刀具加工AISI DBN45 Turn40车床上采用AMBORITE (HRC62一“)、英国DeBeers工业金刚石公司M．A．Fleming在Delta 刀具车削EN31轴承钢等，都实现了纳米切削。 1．1．2车削铸铁件 发动机缸盖上的排气阀座，采用铜、钼高铬合金铸铁(HRCA4)材料，其加工方法一般有铣削、车削两种工 艺，大多在自动线上，与拉铰导管孔一道加工，V=71．6m／rain／=26．5mm／min，口。=1．0mill。采用PCBN整 体刀片加工，平均耐用度为1200个阀座，加工表面粗糙度舭0．4 mm，刀具寿命高，质量 tun，锥面摆差≤0．05 稳定。