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应用案例

高锰钢加工刀具选择—立方氮化硼刀具

发布日期:2016-09-01 15:28:53

导读:高锰钢是指含锰量在10%以上的合金钢,具有明显的形变硬化特性,高锰钢在加工过程中,由于加工硬化的问题,导致零部件很难加工。尤其是大型工件,加工余量大,随着进刀次数越多,加工硬化越严重,从而刀具就越难加工,因此选择合理的切削刀具及切削参数尤为重要。

   高锰钢是指含锰量在10%以上的合金钢,具有明显的形变硬化特性,高锰钢在加工过程中,由于加工硬化的问题,导致零部件很难加工。尤其是大型工件,加工余量大,随着进刀次数越多,加工硬化越严重,从而刀具就越难加工,因此选择合理的切削刀具及切削参数尤为重要。

  1、高锰钢难加工问题汇总

  (1)切削过程中容易出现表面硬化,严重的加工硬化使切削力增大,刀具快读磨损,甚至造成崩刀现象。(2)切削过程中产生大量的热,而且高锰钢的导热系数低,会造成刀具温度升高,磨损加剧,耐用度降低。(3)对于大型高锰钢来说,耐用度低就会出现没加工完就要换刀,对工件尺寸的把控不太好。

  2、高锰钢加工刀具需具备的性能优势

  (1)高硬度,首先需要高硬度切削刀具,才能加工的动高锰钢;(2)较高的耐磨性,高锰钢件毛坯余量大,只有选择耐磨性好的刀具材质,才能长时间加工高锰钢,减少换刀时间;(3)高温红硬性,在加工高锰钢的过程中,温度会持续升高,此时就需要刀具的高温红硬性,也就是在持续高温的状态下,刀具还保持较高的硬度和切削能力,不会出现剧烈磨损或崩刀现象;(4)大的吃刀深度,因为高锰钢加工硬化严重,所以需要尽量大的吃刀深度,减少加工硬化问题。

  目前加工高锰钢的刀具有硬质合金刀具和立方氮化硼刀具。

  (1)如果单件加工工时小于五分钟,可选用硬质合金刀具,大切深可考虑YG系列,小切深考虑用YW系列;

  (2)如果工件加工时间长,表面质量差,粗车轧臼壁则选择立方氮化硼刀具。

  3、立方氮化硼刀具加工高锰钢的优势

  立方氮化硼刀具自身硬度达到HRC95-100之间,大余量加工高锰钢优势明显。

  如立方氮化硼刀具BN-K1、BN-S20材质大余量切除高锰钢表面余量时,耐磨性和抗冲击韧性兼备,不会出现崩刀、剧烈磨损等不正常现象,而且具备长的刀具使用寿命。

  立方氮化硼刀具BN-K1、BN-S20材质均属于整体聚晶结构,上下面切削刃均可使用,多刃口数量,而且采用干式切削的加工方式,降低总生产成本,保证良好的工作环境。

  4、BN-K1材质立方氮化硼刀具适用于工况恶劣的工件

  BN-K1材质主要用于拉荒粗车高锰钢工件,要求抗冲击韧性好的刀具产品。高锰钢为铸造件,在铸造过程中,难免会出现大余量或者铸造缺陷等问题,尤其是大型高锰钢工件经常会出现此问题,所以,开云app(kaiyun)官方网站针对高锰钢本身的性能及对刀具材料性能要求,研发出高抗冲击韧性的BN-K1材质,同样属于非金属粘合剂整体聚晶立方氮化硼刀具,主要用于拉荒粗车高锰钢等工件。

  5、BN-S20材质立方氮化硼刀具用于要求耐磨性较好的高锰钢

  BN-S20材质专为加工高锰钢所研发,该材质通体是立方氮化硼材料,并添加陶瓷结合剂,和传统的立方氮化硼刀具相比抗冲击韧性更强。这样BN-S20材质就完全符合加工高锰钢的刀具性能。并且刃口具有很好的抗疲劳性和耐高温性,所以在铣削高锰钢过程中BN-S20材质立方氮化硼刀具具备较高的刀具寿命。

  6、立方氮化硼刀具BN-K1材质车加工高锰钢的切削参数

  刀具型号:BN-K1 SNMN150716;切削参数:ap=7.5mm,Fr=0.3mm/r,Vc=80m/min,加工方式:干式切削。和硬质合金刀具相比的效果(如下):

刀具材料

切削速度

吃刀深度

加工效率

BN-K1材质

80m/min

7.5mm

提高12倍

硬质合金刀具

25m/min

2.5mm

----

  结果:采用BN-K1牌号粗车高锰钢的效率相较于硬质合金刀具提高了12倍,生产成本得到明显降低。

  7、立方氮化硼刀具BN-S20材质铣削高锰钢的切削参数

  刀具型号:BN-S20 SNGN120712;切削参数:ap=2.5mm,Fr=0.2mm/r,Vc=135m/min,加工方式:干式切削。和硬质合金刀具相比的效果(如下):

刀具材质

切削速度

进给量

单刃寿命

BN-S20材质

135m/min

0.2mm/r

12件/刃

某品牌硬质合金刀具

35m/min

0.15mm/r

1件/刃

  结果:采用BN-S20牌号铣削高锰钢的单刃刀具寿命相较于硬质合金刀具提高了12倍。

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