390高速鋼淬火工藝(高速鋼做刀要淬火嗎)(刀具在航空殼體高速切削中的影響研究)
很多人不知道390高速鋼淬火工藝(高速鋼做刀要淬火嗎)的知識,小編對刀具在航空殼體高速切削中的影響研究進行分享,希望能對你有所幫助!
本文導讀目錄:
390高速鋼淬火工藝(高速鋼做刀要淬火嗎)
特點:熱處理后硬度可達62~66HRC,抗彎強度約3.3GPa,有較高的熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐熱性。
切削溫度在500~650°C時仍能進行切削。
應用:由于熱處理變形小、能鍛易磨,所以特別適合于制造結構和刃型復雜的刀具,如成形車刀、銑刀、鉆頭、切齒刀、螺紋刀具和拉刀等。
為了提高高速鋼的硬度和耐磨性,常采用如下措施來提高其性能:。
(2)用粉末冶金法消除碳化物的偏析并細化晶粒。
高速鋼按用途分為通用型高速鋼和高性能高速鋼;按制造工藝不同分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。
刀具在航空殼體高速切削中的影響研究
目前,高速切削鋁合金刀具多采用硬質合金刀具,粗加工刀具具有良好的強度及排屑性能,適用于大余量去除材料;精加工刀具具有良好的刃口鋒利性和較小的徑向力,適用于減少加工變形,降低表面粗糙度。
刀具主要參數(shù)為前、后角和螺旋角,高速切削刀具與普通刀具幾何參數(shù)的區(qū)別主要為柄部公差、螺旋角和刀具跳動(見表1)。
按照刀具材料硬度大小排列如下:金剛石PCD>立方氮化硼PCBN>陶瓷>硬質合金>高速鋼HSS;按照抗彎強度大小排列如下:高速鋼HSS>硬質合金>陶瓷>金剛石PCD>立方氮化硼PCBN;按照斷裂韌性大小排列如下:高速鋼HSS>硬質合金>立方氮化硼PCBN>金剛石PCD>陶瓷。
硬質合金刀具種類按照化學成分不同,可分為碳化鎢基硬質合金和碳化鈦基硬質合金;按照晶粒大小區(qū)分,可分為普通硬質合金、細晶粒硬質合金和超細晶粒硬質合金。
硬質合金顆粒的大小影響到合金材料的強度,普通硬質合金晶粒度為3~5μm;一般細晶粒硬質合金的晶粒度約為1.5μm;亞微細晶粒硬質合金的晶粒度為0.5~1μm;超細晶粒硬質合金WC的晶粒度<0.5μm。
晶粒細化后可以提高合金的硬度、耐磨性、抗彎強度和抗崩刃性。
?。祟惡停皖愑操|合金具有較高的硬度、耐用度、抗彎強度和韌度,細晶粒和超細晶粒硬質合金中由于硬質相和粘結相高度分散,可減少切削時產(chǎn)生的崩刃情況,適合于高速切削鋁合金[7]。
刀具的夾持系統(tǒng)為刀柄,按照與機床連接方式,刀柄分為7∶24和1∶10等2種。
在傳統(tǒng)的加工中,通常使用的是7∶24的刀柄。
這種刀柄端面與主軸端面之間存在間隙,在主軸高速旋轉和切削力的作用下,主軸的大端孔徑膨脹,造成刀具軸向和徑向定位精度下降。
HSK是一種小錐度(1∶10)的空心短錐柄,使用時端面和錐面同時接觸,從而形成高的接觸剛度,高轉速對接口的連接剛度影響不大。
在高速切削中,刀柄對刀具的夾持力的大小和夾持精度的高低具有十分重要的作用。
當機床轉速達到10000r/min時,應采用夾持可靠的刀柄。
目前,加工中常用的刀柄為側固刀柄、卡簧刀柄、液壓刀柄和熱脹刀柄等,側固式刀柄難以保證刀具的動平衡,不適用于高速切削;卡簧刀柄采用彈性夾緊方式,刀柄與刀具中間存在彈性夾頭的過渡,會影響刀具的跳動和動平衡,不適用于高速切削;液壓刀柄采用兩點夾持的一體型構造,具有很高的夾持力和夾持精度,且減小了夾頭質量;熱脹刀柄利用刀柄裝刀孔熱脹冷縮使刀具夾緊可靠,其結構簡單對稱、夾緊力大。
高速切削設備的主軸轉速一般可達到15000~24000r/min。
刀具在高速旋轉時存在的殘余不平衡量會產(chǎn)生與轉速成平方關系的離心力,這種動態(tài)負載會激起刀具和機床的振動,從而導致加工表面質量、刀具壽命和主軸軸承壽命下降。
刀具系統(tǒng)不平衡的主要因素如下:1)刀具制造尺寸精度偏差導致不平衡;2)非對稱式刀具、刀柄以及連接件導致不平衡;3)刀具使用時產(chǎn)生偏移導致不平衡;4)非整體式刀具系統(tǒng)裝配時的累積誤差導致不平衡;5)刀具裝夾誤差導致不平衡。
為減小或限制這種由殘余不平衡量產(chǎn)生的動態(tài)負載的影響,應對主軸及刀具系統(tǒng)進行必要的動平衡調整。
刀具動平衡分為機外平衡和機上平衡,機上動平衡利用機床主軸提供旋轉運動,其余與機外動平衡機相同。
機外動平衡需通過專用機外動平衡機測量出不平衡的質量和相位,再通過技術手段進行調整,使刀具系統(tǒng)達到平衡標準要求。
動平衡調整過程通常須經(jīng)過多次反復,調整到最佳平衡量,以減小振動負載,并盡可能將較高的精度傳遞到刀具的切削刃。
優(yōu)化切削路徑可提高刀具耐用度和切削效率,獲得最小的加工變形,充分發(fā)揮高速切削的優(yōu)勢。
本文從進、退刀加工和刀具軌跡2個方面進行分析。
在加工進刀時,應避免刀具垂直插入工件,采用傾斜下刀方式或者螺旋式下刀,以降低刀具載荷。
在加工平面或輪廓時,應盡量從工件外部下刀,然后水平切入工件。
在水平退刀時,應盡量保持加工進給速度,當?shù)毒叽怪蓖顺鰰r可采用最大位移速度。
在高速切削時應保證刀具軌跡盡可能簡化,減少轉折點和急速轉向,保證刀具軌跡的平滑過渡。
螺旋曲線走刀是高速切削加工中一種較為有效的走刀方式。
另外,應通過不中斷切削過程和刀具路徑,減少刀具的切入和切出次數(shù),以獲得穩(wěn)定、高效和高精度的切削過程[8]。
切削參數(shù)是高速切削中重要的指標之一,切削參數(shù)選擇是否合理將直接影響最終的加工效率、加工表面質量以及加工成本。
切削速度取決于機床的性能,采用較高的切削速度可以減少加工過程中的積屑瘤,提高表面加工質量;但是過高的切削速度會加劇刀具磨損,降低刀具壽命。
所以在零件切削過程中需要根據(jù)現(xiàn)場的加工環(huán)境選擇合適的切削速度。
進給量是影響加工效率的主要因素,在粗加工過程中,選用較高的進給量能夠獲得較大的材料去除率。
進給量與刀具的直徑相關,每齒進給量隨直徑增大而增加。
粗加工時每齒進給量推薦0.1~0.3mm;精加工時每齒進給量推薦0.04~0.1mm。
軸向切深和徑向切寬在粗加工時根據(jù)刀具直徑和機床的剛度所決定。
一般在選用刀尖圓弧半徑較大的刀具時,軸向切深不宜大于刀具半徑;徑向切深與被加工材料相關,對于鋁合金等輕合金材料可以選擇較大的徑向切深,甚至滿刀切削。
6542高速鋼6542鋼材圓鋼棒板料
高速鋼(和熱處理好的預硬沖子料):SKH-9SKH-51SKH-55M2M35M42W66542W18W6Mo5Cr4V2W18Cr4V等。
粉末高速鋼(和熱處理好的預硬沖子料):ASP23ASP30ASP60S790S390S290等。
模具鋼材(和熱處理好的預硬沖子料):SKD11SKD61D2DC53VIINGNAK80Cr12MoVH13718(H)S-136(H)M3338407W302O1O2SLDXW-5XW-41K107K340A88等。
軸承鋼:SUJ1SUJ2SUJ3SUJ4SUJ5GCr1552100等。
那么以上的內容就是關于390高速鋼淬火工藝(高速鋼做刀要淬火嗎)的介紹了,刀具在航空殼體高速切削中的影響研究是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>
發(fā)表評論