熱噴涂工件車加工刀具的選用優(yōu)化

楊帥

熱噴涂工件車加工刀具的選用優(yōu)化

引言：熱噴涂被廣泛地應(yīng)用于金屬表面的強(qiáng)化，工件經(jīng)過熱噴涂后，其表面硬度一般可達(dá) 50-55 HRC,高的可達(dá)70HRC，而且大部分噴涂表面要求較高，表面噴涂后進(jìn)行需要冷加工，有的加工余量大或者受限于大型外圓磨床設(shè)備，常采用以車代磨的加工方法。雖然CBN刀具很早被證實(shí)適合加工熱噴涂材料，但由于其脆性等原因一直在使用中受到局限。本文根據(jù)刀具技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合熱噴涂工件特點(diǎn)，來進(jìn)一步優(yōu)化車加工熱噴涂材料時(shí)刀具的選用技巧和相應(yīng)切削參數(shù)。

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一，熱噴涂材料的種類及冷加工工藝選定

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首先需要對熱噴涂材料的種類進(jìn)行了解：熱噴涂常用的噴涂粉末包括鎳基、鐵基和鈷基合金粉，按不同的涂層硬度，分別應(yīng)用于機(jī)械零部件的修理和防護(hù)；噴涂厚度可以從0.01至幾毫米；硬度一般在50HRC以上。

根據(jù)熱噴涂材料的噴涂厚度和加工余量以及基體材質(zhì)選擇車削加工或者磨削加工；一般加工余量和噴涂厚度小的可采用磨削加工；反之，以車代磨是經(jīng)濟(jì)的選擇。

二，車加工熱噴涂工件的刀具選擇標(biāo)準(zhǔn)

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（1）當(dāng)熱噴涂層硬度小于HRC45時(shí)，可選擇硬質(zhì)合金刀具材料，常用牌號有YS30、YG3X等，線速度可選νc=40 m/min。

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（2）當(dāng)熱噴涂層硬度大于HRC45時(shí)，可選用陶瓷或CBN刀具；陶瓷刀具和焊接復(fù)合CBN刀具由于抗沖擊性能差，常在精加工中使用（吃刀深度在0.3mm以內(nèi)為佳）；如果加工余量大，華菱超硬BN-S20牌號可進(jìn)行大余量粗車。

（3）當(dāng)熱噴涂層硬度大于HRC55時(shí)，用CBN刀具能有更好的刀具壽命和加工效率。

三：加工熱噴涂材料時(shí)刀具的切削參數(shù)

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（1）采用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，吃刀深度常取aO=0.15～0.6mm，表層硬度越高，aP應(yīng)越小。精車時(shí)aP＝0.05～0.1mm。進(jìn)給量一般取f=0.1～1mm/r，精車時(shí)f應(yīng)小些。先速度根據(jù)硬度一般選擇νc=40 m/min；當(dāng)熱噴涂硬度在HRC45-65時(shí)，采用硬質(zhì)合金刀具，線速度一般在νc=10 m/min為佳。

（2）采用陶瓷刀具時(shí)，吃刀深度一般控制在0.2mm以內(nèi)，取進(jìn)給量f=0.1mm/r左右；但線速度可提高到原用硬質(zhì)合金的3倍左右。可見精加工時(shí)選用陶瓷刀具最能體現(xiàn)刀具的特性。

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（3）BN-S20牌號CBN刀具試切

噴涂材料為鈷基噴料，噴涂厚度為2mm；硬度HRC60；

刀具牌號：華菱BN-S20，適合大余量切削；

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粗加工時(shí)采用切削參數(shù)為線速度V=70m/min；走刀量0.7-0.8mm/r;吃刀深度ap=1.7mm；

精加工時(shí)120m/min;走刀量0.25mm/r;

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刀具壽命：每個刀片刃口使用壽命150分鐘；8個切削刃口；一個刀片能使用兩個班不換刀。

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   四：使用BN-S20時(shí)優(yōu)勢及注意事項(xiàng)：

1， 與同類CBN刀具相比，用BN-S20切削時(shí)，適合普通車床和數(shù)控車床。可不采用非常高的機(jī)床主軸線速度，同樣能得到很好的刀具壽命和車削表面光潔度。

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2， 熱噴涂材料車削加工前，雖然伴有凸凹不平，使用BN-S20前不需要修正，可直接粗加工。

3， 干式切削。

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4， 刀桿的懸伸長度盡可能短，防止刀桿的顫動和變形。

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華菱超硬 CBN刀具研發(fā)部