車床轉速只能開到1800轉，這個工件用什么刀加工？

hys-hdjs

高硬度耐熱材料車削加工的實踐

# c1 ]; |, k$ q3 `" z3 W: d: O  
! a8 s# j7 R% c- u! Z6 r2 b6 J
輥輪是軋鋼機上的主要零件，它在實際使用過程中由于受到一定的沖擊，而且表

& R. _0 k+ M$ g  @/ m3 N! O面被高速、高溫紅鋼摩擦，要求其表面具有良好的耐磨性，同時也須有足夠的韌
( [4 u9 V9 p1 v) `
0 p' K* o; ^% B" H  o1 m# h. X9 q7 Z性，以防止受沖擊而破碎。鑒于輥輪的特殊用途，決定了它的材質必須具備：①
- w9 {/ k" p  v" [+ b+ |
高速耐磨性；②足夠的紅硬性；③足夠的強度和韌性。在實際使用過程中，我們
- A! Z" ~  W% S6 Z3 ~: ~; ]
4 D: }: j& k. l% f4 p發現近似白口鑄鐵較為合適。但由于此材質一般為鑄態使用，就不可避免地存在

鑄造缺陷，且硬度可達
. j8 |% w4 \$ ~- i  a4 f2 y) K7 N* k
. U" Y: o' w* a& R50
. g1 R: J7 m0 h% e. M0 `: a
～
4 h  ^6 |# r$ d, z* o5 P
60HRC

0 K0 T; e. n, k- n，加上輥輪
* K! W& f1 @1 f5 }6 R  W) m. M
(

$ M9 S$ \& V" [6 V* h  e. x如附圖所示
1 ~6 I* Q2 f( W$ C* Y+ m
* L4 D* w1 Q/ W7 m% U)

同軸度要求較高，這

4 g( d: j% r' L, b. R給車削加工帶來了極大的困難。

+ f" _4 H4 _# W. W  
% b! z+ A# }1 I9 X& V% {4 r
8 L) I" |% y* H8 @( l" R1
' G. k* z5 y" ~- ^5 _/ }) R+ _# S. `; d' `
合理選擇刀

" m. k$ g/ J( y8 N, z5 _具牌號

/ x. R: y8 l. f1 Q0 B  {& F  
* S, H3 ]9 O3 x' C, n8 u8 r
2 C7 R; o+ P! w$ I輥輪材質的強度、
/ z* @1 K3 R/ [
硬度已達到

1 S8 M& S9 V/ R# S: T普通硬質合金刀具

) n2 `6 q# `% j$ P' \(YT)
2 D+ l! F6 l7 e7 L  ~# G
的強
! K* t$ ^0 Q9 H- y8 T* r
度和硬度，
# R4 L0 W  T- s) n+ R7 }
故普通刀具根本無
1 g' \! C% l" y( r2 y' I
! D( T: E" s; z5 h+ g9 ?) ]法正常切削，

雖然可以通過調
9 T1 K% f4 L2 f$ w* C' l# u& X$ |! {
* |# U" x" e% T* M1 W/ q質處理適當降低硬度，

便于切
/ X9 y+ ^/ R/ p' K8 v
# F7 O. B( H8 ~  O削加工，
3 `4 |. u# U7 O% ~# C
但成本太大，

6 i) M: {: k* `! g周期較
' c# C' z/ D* k  U
長，

因此還是選擇了鑄態直接

1 A' ^! k6 p: ~. U  q加工。

# U8 }# u  {& o  H4 P通過對各種高硬度刀具
+ }! a$ }/ f8 S1 \/ y* U6 O
. R( L: S0 \& c& Z(

! I2 R2 ]7 ]( Z包括陶瓷刀具和進口刀具

)

進行試切加工和反復比較，

. C, Q7 Q. H1 X6 b. b最
& m5 O: `$ I& C  m: l. @5 u' s
, k9 s$ b- h  B4 U; g+ ?. X6 d6 T后選定了硬度和耐磨性均符
/ v& {( G) b7 J7 e- p# x
合切削要求且價格相對較低的
2 G7 s9 D+ j* W0 ?
YS8

: q- g7 @( r- q( {/ z牌號車刀進行車削加工。當然對于使用后需修
* K$ `# ]; \( N* G4 d3 ^9 j/ e/ ]9 o
! d; J: s9 h' Y: W9 Y& h, C復的輥輪，由于在使用過程相當于一次次地冷作硬化和淬火，硬度特高，
- a$ B% y2 J/ u4 t; j, B! t+ g
YS8

6 E- Y& u" i+ c' _1 [; q也

6 {: K- R5 @- G0 t無法切削的情況下，我們采用陶瓷刀片進行修復加工。

8 E9 z# N) Q* t# q   
: j+ L# [3 g5 Q+ R8 M7 v) F& z/ e+ q
1 N5 {* s! Z, H& q1 o. w2
" S1 P- V9 b# C  E1 S
; `0 x1 Q/ ^) X, K& u  r合理選擇刀具幾何角度和切削用量
0 O: y. y* K( G2 g
  

因為毛坯中有相當的

+ n& x# n( o( X* ~Cr

，
2 g2 [4 `- g; ~( @
Mo

等元素，其塑性好，強度、硬度高，變形抗力大，切

削力比普通鋼材高
& y, U( f& B& o* F* p
2

6 }+ d$ G: G9 x～

3

7 \! W5 J$ c- s! ]7 R倍，
: i5 c" {( ]: H* q4 u( i
2 G1 i/ c5 ~# f, |切削熱也隨之增加，

! w' \# A3 j# }+ D導熱率低，

散熱困難，

( f" Z$ U+ y$ k' h3 A1 a切削區溫

度極高，極易損壞刀具。加之毛坯是鑄件，存在著諸如表面硬皮、氣孔、砂眼、
+ {0 t2 z% ]; c7 G: J# a. b
加工余量不均勻、材料硬度不均勻等缺陷，這樣必然導致加工的不穩定性增大，
; @5 K3 z: F! |9 ~5 u
刀具使用壽命降低，生產成本提高，生產效率降低。針對這些因素，我們通過合

! D$ @- E. @& S- Q理選擇切削參數來改善切削加工過程。

   
' ?# M( W" q, F* V& j& h& ?) c' o
1.
" j1 ~. D/ Q7 J0 j


# h! K2 j1 x, R* G7 Y8 A" Y0 n粗加工

   
1 z* E6 N! E% a4 u2 E) D* Z4 q
2.
: u* s8 w, b9 ^, Z
& x/ D7 b' n$ X6 z( |
/ \/ |2 S9 I! V! b$ H
精加工
& B" ?: m: d! ^9 y7 X
7 R0 v2 g& s: G! \

因為切削深度較小，切削力較小，切削熱量小，為了提高表面質
- g/ A4 W; h2 [: l( W7 K
量，采用較大前角，

后角取大值
  Q% b- B1 h' p4 w( R
10°，

5 z* h, i! H# `) W盡可能減少刀具與工件的摩擦和擠
  U+ g& B- h! h8 P7 d/ Q
壓，

以提高工件表面加工質量，

主偏角在

4 r' P  Y' Z1 w0 z. d10°～30°之間；

副偏角在
' [, f* w8 ?' u9 B  ^
5°～
+ G) \' p$ K! X7 q1 b3 y: g
10°之間，
- Q7 ~+ e! O* S5 ~
為了避免切屑流出劃傷已加工的表面，
# ^5 u, ~7 P$ D( C; ?3 a4 L
采用正的刃傾角取
: `6 ^0 {5 S* m6 [8 M/ x$ i" _- L
0°～
- P0 K' L* ?4 m: }9 H' Q$ ]" w
" b% @  h2 Q9 L: d) n" X5°之間，采用較高的主軸轉速

(120r/min)

，小的切削深度
" H  }( _* {6 g  w- x* @
(0.2
, D) @' U! P, _/ a. W8 t! l
4 h3 X& a, c1 T7 |～
( ]! |6 {6 ^9 @) u

- P9 b/ B$ K* e/ \# q2 s' x

: B% ^, B* T1 i& w. K


0.3mm)

: q, V3 x! I, A: d! d) K
! G$ o6 j4 d( J$ O# m& |+ g
& v5 V( F1 d9 z- ~. K附圖
! V% r3 Z! ?9 z" l  x
9 D$ ~/ B* i1 _- V+ t& P
2 M& n: a9 _& ~) g7 u
) ]! f, B6 b% g  E$ j6 r- B輥輪



  W/ e% _; d; U6 q( @; U* a
! F- _: j$ V* E( l! Y( H/ c/ D( O- v
- W  V0 i8 r9 B' o2 L; X
7 Y' q( L6 L9 E* a( C+ T4 o3 k

# {5 d& V/ G$ T- f

  K% `  w+ Z7 W1 J4 N
0 G# _$ a2 b' H; k$ l) p+ `和小的進給量

* O2 D# D6 o. Z  x+ C' I, j& d0.1mm/r

) Y( L) _: l  Y  E: B/ H。

   
& e) q" z# U  r! S
3.

" J/ {8 P8 L- F4 C- S8 ^( E

圓弧面加工


3 n. Q( L$ K5 f4 b) y0 ^6 o/ @
車削外圓、內孔及總長時，在普通車床上加工較經濟實惠，

; Q% i6 K$ u1 g# v" L但圓弧面在普通車床上加工尺寸就不易保證，所以輥輪的圓弧面由數控車

床來完成。針對毛坯余量不均，材質硬，編程時通過增加走刀次數，設定

低主軸轉速、小進給量。針對砂眼、氣孔易使刀頭崩刃的情況，編程時每
" b* e9 o+ {- J  _3 L2 x. R
走一刀前設置程序起點，避免每次走刀崩刃后加工程序“從頭開始”如此
8 U, p" _- m' J7 b- ?$ U3 k  n8 L
可節省大量時間，減少“無用功”來提高生產效率。
% j" e! s0 Q1 q  k9 [
2 C& B7 h5 P2 b% x, Z

, V" f  ~) q* @3 ?* ^粗加工時其加工表
  U  r$ \) |; _1 ^5 i. ^
7 s5 z& s( X1 b% H" N. u6 R面余量不均勻，毛坯表面有硬皮，因此應選盡可能大的切削深度，而切削
) M+ K2 b& X/ b% N* s$ u) v
' e' N$ x, a& k/ n) I+ Y# ?深度越大，其產生的切削熱量就越高，刀具承受的切削力就越大，為使刀
0 j+ Q+ r0 \, t  k
具能承受足夠的壓應力，
* C( j' e  u9 X3 ]$ P+ W
采用負前角和負刃傾角(0°～

, j8 l" D+ F: `4 t: H$ V-
* G# H; l; [2 F! i4 {
4 H# t' ?- B% M1 z- \: b& _) T) h5°)來增加刀具的

剛性；后角一般在
% ?3 y) L7 B5 r0 v2 n
; j3 E& U( @/ \& O6°～8°之間，主偏角在
# }) t  \: Q: i  y6 b: ?: H
10°～30°之間，副偏角在
. ]( G: p' y0 i6 u7 {) h
# C9 t. [+ t3 T10°～15°之間。因毛坯硬度高，散熱性差，故在粗車時還是采用了低速
' g6 m/ S& w5 z: M% _( Q
7 U" t# f3 k$ g. Q" t(80r/min)

，

小進給量
' G5 l; E8 n8 w7 n6 N) G" x; Z
; ]6 `4 `  |, v! {  D& W(0.15mm/r)
5 v3 ^' i% Q8 C' o; Q. G- |0 H
' \/ [' s) s+ [9 O: x; o來適當降低切削力，
' g7 A$ {6 M: `# Y. ^; q- ?3 x
切削深度選在
( X7 J3 s4 t/ {
2
% X* C! v( [/ \5 A7 i
0 J$ B9 O, @5 f. }～
2 d4 ^& L2 ~/ T0 r' P5 @$ I) k
) P/ }" p1 K) y$ j9 b3mm
+ ?, T  @! Y5 z# L- F
之間。
! n/ n3 P: h, G# q7 \5 ~7 m3 I
  

3
1 P" s3 A8 h* y; E, u' s
/ H0 Q, e8 U0 B2 i. M9 V/ u* Q結束語

# C/ M6 F3 L( w- t  

通過不斷反復地實踐和經驗積累，
1 m  z+ ]' L4 C' u$ @
生產效率有了很大的提高，

4 U0 |/ c% L+ \從開始時的每日

5
3 P. ]0 B7 X% M3 s; A* F
7 }+ [* Z( t& ?& }, f～
5 m" U% Y1 P5 E6 e, k  S0 X
6
% f( U3 U: [" z% t1 @
件到目前的每日
; I2 B2 P4 _8 Z' l& T& L; J2 q6 L
3 M8 \" I5 R0 O! ?9 I9 [' p/ l# C2 Z15
$ G3 J: y2 }! N  R$ A# X
～
1 H, o" [) v% O+ i+ E0 V
16
9 L; ]2 F8 l. k- l
件，

扣除成本和折舊每年為企業凈增利潤

9

萬余元，
9 Y0 K" D6 W0 C8 @  B
攻
9 d* r/ j+ {3 I/ P$ ?
克了高硬度耐熱材料的車削加工難關。

  

  

" a/ g; b8 \3 a8 u0 d3 C  

hys-hdjs

此文是從百度弄來的
' z8 j. W! q4 M% `8 L0 y高硬度耐熱材料車削加工的實踐
    輥輪是軋鋼機上的主要零件，它在實際使用過程中由于受到一定的沖擊，而且表

面被高速、高溫紅鋼摩擦，要求其表面具有良好的耐磨性，同時也須有足夠的韌
+ D+ h  _9 H* m
# |* q7 M& B& B3 p  \性，以防止受沖擊而破碎。鑒于輥輪的特殊用途，決定了它的材質必須具備：①
4 u& P1 I. ^8 J9 B6 G
# [4 P6 `0 U8 n- r高速耐磨性；②足夠的紅硬性；③足夠的強度和韌性。在實際使用過程中，我們
2 c- o+ S" h) G1 X
& @8 Q1 {8 `' D1 x發現近似白口鑄鐵較為合適。但由于此材質一般為鑄態使用，就不可避免地存在

鑄造缺陷，且硬度可達50～60HRC，加上輥輪(如附圖所示)同軸度要求較高，這給車削加工帶來了極大的困難。
$ b! m2 o# E$ a: n! `" ]   1 .合理選擇刀具牌號
: `5 Z& N5 Y4 B. i4 t輥輪材質的強度、硬度已達到普通硬質合金刀具(YT)的強度和硬度，故普通刀具根本無法正常切削，雖然可以通過調質處理適當降低硬度，便于切削加工，但成本太大，周期較長，因此還是選擇了鑄態直接加工。通過對各種高硬度刀具(包括陶瓷刀具和進口刀具)進行試切加工和反復比較，最后選定了硬度和耐磨性均符 合切削要求且價格相對較低的YS8牌號車刀進行車削加工。當然對于使用后需修復的輥輪，由于在使用過程相當于一次次地冷作硬化和淬火，硬度特高，YS8也無法切削的情況下，我們采用陶瓷刀片進行修復加工。
    2 .合理選擇刀具幾何角度和切削用量
      因為毛坯中有相當的Cr，Mo等元素，其塑性好，強度、硬度高，變形抗力大，切削力比普通鋼材高2～3倍，切削熱也隨之增加，導熱率低，散熱困難，切削區溫度極高，極易損壞刀具。加之毛坯是鑄件，存在著諸如表面硬皮、氣孔、砂眼、加工余量不均勻、材料硬度不均勻等缺陷，這樣必然導致加工的不穩定性增大，刀具使用壽命降低，生產成本提高，生產效率降低。針對這些因素，我們通過合理選擇切削參數來改善切削加工過程。
   1.粗加工
   2.精加工
   因為切削深度較小，切削力較小，切削熱量小，為了提高表面質 量，采用較大前角，后角取大值10°，盡可能減少刀具與工件的摩擦和擠壓，以提高工件表面加工質量，主偏角在10°～30°之間；副偏角在5°～10°之間，為了避免切屑流出劃傷已加工的表面，采用正的刃傾角取0°～5°之間，采用較高的主軸轉速(120r/min)，小的切削深度(0.2～0.3mm) 附圖
5 p' x' N& g: C& o3 Q
) B7 w: c! N$ s) \, R2 R% U輥輪和小的進給量0.1mm/r。
5 g* H3 X/ V) e) H" D    3.圓弧面加工
6 c, ?2 V. r' M/ Z      車削外圓、內孔及總長時，在普通車床上加工較經濟實惠， 但圓弧面在普通車床上加工尺寸就不易保證，所以輥輪的圓弧面由數控車床來完成。針對毛坯余量不均，材質硬，編程時通過增加走刀次數，設定低主軸轉速、小進給量。針對砂眼、氣孔易使刀頭崩刃的情況，編程時每走一刀前設置程序起點，避免每次走刀崩刃后加工程序“從頭開始”如此可節省大量時間，減少“無用功”來提高生產效率。
' v) u9 y. F! K/ g- _     粗加工時其加工表面余量不均勻，毛坯表面有硬皮，因此應選盡可能大的切削深度，而切削深度越大，其產生的切削熱量就越高，刀具承受的切削力就越大，為使刀具能承受足夠的壓應力，采用負前角和負刃傾角(0°～-5°)來增加刀具的剛性；后角一般在6°～8°之間，主偏角在10°～30°之間，副偏角在10°～15°之間。因毛坯硬度高，散熱性差，故在粗車時還是采用了低速(80r/min)，小進給量(0.15mm/r)來適當降低切削力，切削深度選在2～3mm之間。
3 結束語
通過不斷反復地實踐和經驗積累，生產效率有了很大的提高，從開始時的每日5～6件到目前的每日15～16件，
6 d% G, K+ l! e' s5 Y扣除成本和折舊每年為企業凈增利潤9萬余元，
8 [) ]4 M; j8 z* V, T6 Z, |
攻
& [& B+ K6 e& d6 D
( O+ X1 N* t6 p. K9 f克了高硬度耐熱材料的車削加工難關。
8 C1 |( v0 U# M, F% s4 u4 R1 Z
; u* |5 @  V/ F  

- \1 ?* P9 b+ t$ F! B2 u  
9 r% d; v; X6 r6 s4 d& g
  
0 R/ v; q" V6 Z  ]0 o) N# |

車床工

金剛石車鐵不理想，刀頭很脆，一不小心就會崩刃，自己又沒有修刃的砂輪