390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)(刀具在航空壳体高速切削中的影响研究)

博主:adminadmin 2022-09-17 14:48:01 条评论
摘要:很多人不知道390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)的知识,小编对刀具在航空壳体高速切削中的影响研究进行分享,希望能对你有所帮助!本文导读目录:1、390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)2、刀具在航空壳体高速切削中的影响研究3、6542高速钢6542钢材圆钢棒板料390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)特点:热处理后硬度可达62~66HRC,抗...

很多人不知道390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)的知识,小编对刀具在航空壳体高速切削中的影响研究进行分享,希望能对你有所帮助!

本文导读目录:

390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)(刀具在航空壳体高速切削中的影响研究)

1、390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)

2、刀具在航空壳体高速切削中的影响研究

3、6542高速钢6542钢材圆钢棒板料

390高速钢淬火工艺(高速钢做刀要淬火吗)

  特点:热处理后硬度可达62~66HRC,抗弯强度约3.3GPa,有较高的热稳定性、耐磨性、耐热性。

  切削温度在500~650°C时仍能进行切削。

  应用:由于热处理变形小、能锻易磨,所以特别适合于制造结构和刃型复杂的刀具,如成形车刀、铣刀、钻头、切齿刀、螺纹刀具和拉刀等。

  为了提高高速钢的硬度和耐磨性,常采用如下措施来提高其性能:。

  (2)用粉末冶金法消除碳化物的偏析并细化晶粒。

  高速钢按用途分为通用型高速钢和高性能高速钢;按制造工艺不同分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。

刀具在航空壳体高速切削中的影响研究

  目前,高速切削铝合金刀具多采用硬质合金刀具,粗加工刀具具有良好的强度及排屑性能,适用于大余量去除材料;精加工刀具具有良好的刃口锋利性和较小的径向力,适用于减少加工变形,降低表面粗糙度。

  刀具主要参数为前、后角和螺旋角,高速切削刀具与普通刀具几何参数的区别主要为柄部公差、螺旋角和刀具跳动(见表1)。

  按照刀具材料硬度大小排列如下:金刚石PCD>立方氮化硼PCBN>陶瓷>硬质合金>高速钢HSS;按照抗弯强度大小排列如下:高速钢HSS>硬质合金>陶瓷>金刚石PCD>立方氮化硼PCBN;按照断裂韧性大小排列如下:高速钢HSS>硬质合金>立方氮化硼PCBN>金刚石PCD>陶瓷。

  硬质合金刀具种类按照化学成分不同,可分为碳化钨基硬质合金和碳化钛基硬质合金;按照晶粒大小区分,可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超细晶粒硬质合金。

  硬质合金颗粒的大小影响到合金材料的强度,普通硬质合金晶粒度为3~5μm;一般细晶粒硬质合金的晶粒度约为1.5μm;亚微细晶粒硬质合金的晶粒度为0.5~1μm;超细晶粒硬质合金WC的晶粒度<0.5μm。

  晶粒细化后可以提高合金的硬度、耐磨性、抗弯强度和抗崩刃性。

  K类和M类硬质合金具有较高的硬度、耐用度、抗弯强度和韧度,细晶粒和超细晶粒硬质合金中由于硬质相和粘结相高度分散,可减少切削时产生的崩刃情况,适合于高速切削铝合金[7]。

  刀具的夹持系统为刀柄,按照与机床连接方式,刀柄分为7∶24和1∶10等2种。

  在传统的加工中,通常使用的是7∶24的刀柄。

  这种刀柄端面与主轴端面之间存在间隙,在主轴高速旋转和切削力的作用下,主轴的大端孔径膨胀,造成刀具轴向和径向定位精度下降。

  HSK是一种小锥度(1∶10)的空心短锥柄,使用时端面和锥面同时接触,从而形成高的接触刚度,高转速对接口的连接刚度影响不大。

  在高速切削中,刀柄对刀具的夹持力的大小和夹持精度的高低具有十分重要的作用。

  当机床转速达到10000r/min时,应采用夹持可靠的刀柄。

  目前,加工中常用的刀柄为侧固刀柄、卡簧刀柄、液压刀柄和热胀刀柄等,侧固式刀柄难以保证刀具的动平衡,不适用于高速切削;卡簧刀柄采用弹性夹紧方式,刀柄与刀具中间存在弹性夹头的过渡,会影响刀具的跳动和动平衡,不适用于高速切削;液压刀柄采用两点夹持的一体型构造,具有很高的夹持力和夹持精度,且减小了夹头质量;热胀刀柄利用刀柄装刀孔热胀冷缩使刀具夹紧可靠,其结构简单对称、夹紧力大。

  高速切削设备的主轴转速一般可达到15000~24000r/min。

  刀具在高速旋转时存在的残余不平衡量会产生与转速成平方关系的离心力,这种动态负载会激起刀具和机床的振动,从而导致加工表面质量、刀具寿命和主轴轴承寿命下降。

  刀具系统不平衡的主要因素如下:1)刀具制造尺寸精度偏差导致不平衡;2)非对称式刀具、刀柄以及连接件导致不平衡;3)刀具使用时产生偏移导致不平衡;4)非整体式刀具系统装配时的累积误差导致不平衡;5)刀具装夹误差导致不平衡。

  为减小或限制这种由残余不平衡量产生的动态负载的影响,应对主轴及刀具系统进行必要的动平衡调整。

  刀具动平衡分为机外平衡和机上平衡,机上动平衡利用机床主轴提供旋转运动,其余与机外动平衡机相同。

  机外动平衡需通过专用机外动平衡机测量出不平衡的质量和相位,再通过技术手段进行调整,使刀具系统达到平衡标准要求。

  动平衡调整过程通常须经过多次反复,调整到最佳平衡量,以减小振动负载,并尽可能将较高的精度传递到刀具的切削刃。

  优化切削路径可提高刀具耐用度和切削效率,获得最小的加工变形,充分发挥高速切削的优势。

  本文从进、退刀加工和刀具轨迹2个方面进行分析。

  在加工进刀时,应避免刀具垂直插入工件,采用倾斜下刀方式或者螺旋式下刀,以降低刀具载荷。

  在加工平面或轮廓时,应尽量从工件外部下刀,然后水平切入工件。

  在水平退刀时,应尽量保持加工进给速度,当刀具垂直退出时可采用最大位移速度。

  在高速切削时应保证刀具轨迹尽可能简化,减少转折点和急速转向,保证刀具轨迹的平滑过渡。

  螺旋曲线走刀是高速切削加工中一种较为有效的走刀方式。

  另外,应通过不中断切削过程和刀具路径,减少刀具的切入和切出次数,以获得稳定、高效和高精度的切削过程[8]。

  切削参数是高速切削中重要的指标之一,切削参数选择是否合理将直接影响最终的加工效率、加工表面质量以及加工成本。

  切削速度取决于机床的性能,采用较高的切削速度可以减少加工过程中的积屑瘤,提高表面加工质量;但是过高的切削速度会加剧刀具磨损,降低刀具寿命。

  所以在零件切削过程中需要根据现场的加工环境选择合适的切削速度。

  进给量是影响加工效率的主要因素,在粗加工过程中,选用较高的进给量能够获得较大的材料去除率。

  进给量与刀具的直径相关,每齿进给量随直径增大而增加。

  粗加工时每齿进给量推荐0.1~0.3mm;精加工时每齿进给量推荐0.04~0.1mm。

  轴向切深和径向切宽在粗加工时根据刀具直径和机床的刚度所决定。

  一般在选用刀尖圆弧半径较大的刀具时,轴向切深不宜大于刀具半径;径向切深与被加工材料相关,对于铝合金等轻合金材料可以选择较大的径向切深,甚至满刀切削。

6542高速钢6542钢材圆钢棒板料

  高速钢(和热处理好的预硬冲子料):SKH-9SKH-51SKH-55M2M35M42W66542W18W6Mo5Cr4V2W18Cr4V等。

  粉末高速钢(和热处理好的预硬冲子料):ASP23ASP30ASP60S790S390S290等。

  模具钢材(和热处理好的预硬冲子料):SKD11SKD61D2DC53VIINGNAK80Cr12MoVH13718(H)S-136(H)M3338407W302O1O2SLDXW-5XW-41K107K340A88等。

  轴承钢:SUJ1SUJ2SUJ3SUJ4SUJ5GCr1552100等。


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