五轴联动加工中切削淬火钢选用哪些刀具材料

日期:2022-03-03 00:00:00 阅读:38

五轴联动加工可以实现一次装夹完成铣削、钻孔、攻丝等多面加工,可对形状复杂、多线型、异形曲面等特点的高复杂性零件进行高效高动态、高速高节拍的加工,缩短上下料的辅助时间,降低多序加工时的设备采购成本和工装夹具的使用成本,提高产品加工精度和加工效率。


五轴联动加工

五轴联动加工

 

淬火钢指金属经过淬火后,其组织为马氏体,硬度大于S50HRC的钢。一般淬火钢的硬度为50HRC~65HRC,个别钢种和渗碳淬火(表层)的硬度可达70HRC。淬火钢的抗拉强度σb2100MPa~2600MPa,导热系数K7.2W/m·K~3.6W/m·K。按照工件材料切削加工性分级,属于9a级,是最难切削的材料。

 

过去,一般认为淬火钢的硬度高,只能采用磨削加工。随着切削技术的进步,为了提高加工效率,以防工件形状复杂不能磨削和工件淬火后形状产生变形,往往留出较大余量,在淬火后切除,一般采用车削、铣削、钻削、削和镗削等切削加工。

 

在五轴联动加工中,适于切削淬火钢的刀具材料如下:

 

1.硬质合金。选用硬质合金时,首先选用含TaCNbC的超细晶粒硬质合金。因为这种硬质合金,添加TaCNbC后可细化合金的晶粒,使在800高温下强度(σbb)提高150MPa~300MPa,常温硬度可提高1.5HRA~2HRA,同时也提高硬质合金抗热裂和热塑性变形的能力。五轴联动加工时,只要是硬质合金都可以切削淬火钢,只不过是易造成打刀、崩刃和刀具耐用度低而已。

 

2.陶瓷刀具。陶瓷刀具材料具有高硬度(93.5HRA-95.5HRA)高耐热性(1200C~1300C),抗弯强度σbb800MPa~1200MPa。它可以车铣镗、刨淬火钢。用陶瓷刀具切削淬火钢的刀具耐用度和切削速度均高于硬质合金。

 

3.立方氮化硼复合片(PCBN)刀具。它的硬度为8000HV~9000HV,复合后抗弯强度σbb900MPa-1300MPa,导热系数K79.52W/m·K,耐热性为1400C~15000,它是五轴联动加工中,高速半精和精加工淬火钢的最好刀具材料。