高硬度大平面的銑削加工
時間:2011-06-05 08:58:14 來源:未知
陶瓷刀具以其固有的特性，正得到越來越廣泛的應用。目前國內廠家多利用其良好的紅硬件、高的耐磨性進行高速車削，以提高加工生產率和工件表面質量并取得一定成效。我們結合工廠加工產品情況，經多次試驗將陶瓷刀具應用于硬材料的銑削加工上，取得了令人滿意的結果。
1 加工工件的工藝分析
加工圖1所示工件(墊板)，材料5CrMnMo，技術要求：調質處理硬度230～290HB；淬火硬度45～50HRC，最高達53HRC；周邊各倒角3×45。該工件的整體尺寸1100mm×1025mm以及4個孔之間的距離800mm×765mm要求不高，4個側面的粗糙度為12.5µm易達到。關鍵工序為如何保證上下兩墊板面的平行度0.05mm的要求。在具有高硬度45～50HRC的大平面上，加工此類工件的傳統方法是互為基準多次磨削，這不僅加工時間長、成本高，且由于在加工過程中砂輪本體的磨損，導致加工工件表面很難保持高平行度，有時還需多次調整砂輪，技術要求高同時廢品率也高。
圖1 墊板
圖2 刀片
為解決上述難點，運用目前金屬加工中最耐磨的陶瓷刀具來進行試驗。初次將陶瓷刀具裝在銑刀盤上加工時，發現刀片本體易損壞，究其原因主要是由于在斷續切削過程中，刀片和工件接觸面積過多，加工中產生的熱量致使刀片過熱，強度降低從而發生斷裂破損。為此采取以下措施：①對陶瓷刀片(16mm×16mm×8mm)進行修磨，磨出碰撞緩沖區域(圖2)；②在加工過程中采用大走刀，可以縮小加工時間，減少刀具磨損，從而保證加工質量。
2 切削過程及結果
將修磨合格的陶瓷刀片裝在自制的200mm銑刀盤上，在3m龍門銑床上進行銑削加工，分以下幾步：①將定位面用銑刀銑削平整，以減少加工的系統誤差；②粗銑：裝兩把陶瓷刀片，分別銑兩面，選切削用量為：ap＝2mm，vf＝41.5mm/min，v＝125.66m/min；③半精銑：為減少誤差，裝一把陶瓷刀片，選切削用量為：ap＝0.2mm，vf＝41.5mm/min，v＝125.66m/min；④精銑：裝一把陶瓷刀片，分別銑兩面。選切削用量為：ap＝0.2mm，vf＝295mm/min，v＝251.33m/min。
銑削時，切屑呈薄灰狀并伴有大量火花，刀子發出輕微響聲，經測量達到其平行度要求，粗糙度Ra值為1.6µm，生產率比磨削提高近30倍，開辟了陶瓷刀具新的運用領域。