发布日期:2020-05-23 09:45:03
齿轮作为淬硬钢件其中的一类,广泛应用于汽车,电力设备,机床等行业。由于齿轮经过热处理后的高硬度而且部分工件伴随着断续,故刚开始常采用磨床加工。之后随着刀具行业的不断发展,越来越多的机械制造商选择车削代替磨削进行精加工齿轮,此种工艺称之为以车代磨或硬车削。相比磨削,硬车削具有良好的加工柔性、经济性和环保性能,因此备受齿轮行业的关注。
1、精加工齿轮的刀具材质选择
精加工齿轮过程中,由于切削力大、切削温度高,对切削刀具的要求较高,如需具备较高的耐热性和耐磨性等。陶瓷刀具和CBN刀片的耐热性和耐磨性好,可采用高切削速度和低进给量加工,但由于脆性大,只能小余量的切削深度加工,反之则出现崩刀等现象。
陶瓷刀具适合加工HRC45-55之间的齿轮,对于HRC58以上硬度的齿轮选择CBN刀片更合适,CBN刀片是目前加工黑色金属材料的优选刀具,可加工硬度HRC45-79之间的工件。
淬硬齿轮的切削工况分别是连续切削、轻微断续切削和强断续切削工况(如下图),针对以上三种工况,分别研制出不同材质的切削刀具,有针对性的解决难加工问题更具优势。
2、连续切削齿轮的BN-H10材质
连续切削工况主要面对的问题是硬度高,切削过程中产生大量的热会影响切削刀具的使用寿命,因此切削刀具需具备高硬度,高耐磨性的优势,对此推荐复合式CBN刀片BN-H10材质,BN-H10材质属于复合式CBN刀具,只有1面的切削刃可使用,但精加工齿轮时,其优异的耐磨性和耐热性是其他公司多刃口CBN刀具无法比拟的。同时在保证齿轮的尺寸精度和表面质量达到Ra0.8的基础上,大幅提高生产效率和降低生产成本。
3、轻微断续切削齿轮的BN-H20材质
轻微断续切削工况的难加工问题是在淬硬齿轮硬度高的基础上,再加上断续切削(切削刃间断的与齿轮接触的切削),容易造成齿轮表面粗糙度超差,尺寸精度差,甚至崩刀。
对此,推荐镶嵌式CBN刀片BN-H20材质,属于镶嵌式CBN刀片,多刃口数量,耐磨损性和耐崩损性兼备,并且所配刀杆和硬质合金可转位刀片的刀杆通用,更经济。具体案例如下:
4、强断续切削齿轮的BN-H21材质
强断续切削工况是目前淬硬齿轮最难加工的工况,对切削刀具的性能和稳定性要求极高,尤其在要求严格的尺寸公差和表面光洁度的情况下。经过长期的研究实践,最终研制出可强断续切削淬硬齿轮的切削刀具—BN-H21材质,优异的刀尖强度,在强断续切削淬硬齿轮中表现优异。
5、总结
CBN刀片精加工齿轮时一般采用干式切削,不添加切削液,但有时对工件的加工精度和表面质量及刀具寿命有特殊要求时,也可使用水基切削液进行连续、均匀的冷却方式,避免刀片产生微裂纹。