高硬度鋼包括普通淬火鋼、淬火模具鋼,軸承鋼及軋輥鋼等,是典型的耐磨結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于制造各種要求高硬度和高耐磨性的零件.
由于硬度很高,常規(guī)切削速度下難以對(duì)這些材料進(jìn)行加工.其傳統(tǒng)加工工藝路線是:粗加工—半精加工—淬硬—EDM-精加工—手工精加工.這種方式的加工效率低,成本高,且對(duì)環(huán)境有較大污染.此外,若操作不當(dāng),EDM加工會(huì)在熔化的頂層下面產(chǎn)生一層硬度極高,難以除去的極薄再硬化層,也可能在熔化后再凝固的頂層誘發(fā)垂直疲勞裂縫.這種裂縫可能導(dǎo)致工件截面的總體破壞。
超高速銑削技術(shù)的發(fā)展,為高硬度鋼的加工提供了新的解決方法,在實(shí)際應(yīng)用中主要表現(xiàn)出以下顯著特點(diǎn):
1、生產(chǎn)效率高,成本低
超高速銑削高硬度鋼的金屬切除率高、沒有EDM、手工精加工等耗時(shí)的工序,縮短了生產(chǎn)過程,簡(jiǎn)化了輔助工作,能使整體加工效率提高幾倍乃至十幾倍,且其能耗低,能源和設(shè)備的利用率高,從而降低了生產(chǎn)成本。
2、加工精度高
對(duì)于同樣的切削層參數(shù),在超高速銑削條件下,單位切削力顯著下降,且其變化幅度小,使工件的受力變形顯著減小;同時(shí),由于機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度極高,激振頻率遠(yuǎn)離“機(jī)床-工件-刀具”工藝系統(tǒng)的高階固有頻率,能有效減小系統(tǒng)的振動(dòng),因此有利于獲得高的加工精度。
3、加工表面質(zhì)量好
超高速銑削的加工過程極為迅速,加工表面的受熱時(shí)間極短,95%-98%以上的切削熱被切屑帶走,傳入工件的切削熱大為減少,切削溫度低,熱影響區(qū)和熱影響程度較小,有利于獲得低損傷的加工表面;同時(shí),由于超高速銑削時(shí)切削振動(dòng)對(duì)加工質(zhì)量的影響很小,因而能顯著降低加工表面粗糙度。
4、環(huán)境污染小
超高速銑削高硬度鋼通常為干銑削或準(zhǔn)干銑削。
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