SUS430&SUS304(加工這種淬火鋼的軸)
admin今天給各位分享SUS430&SUS304的知識，其中也會對加工這種淬火鋼的軸
本文導讀目錄：
SUS430&SUS304 ♂
日系不銹鋼牌號，一般俗稱把4系列的（430、439等）為不銹鐵，3系列的（304、306、316等），430表面處理大多為發絲、震磨等工藝，也可以蝕刻，延展性一般，耐腐蝕性較好，304表面可做發絲、震磨、鏡面、蝕刻等多種工藝，延展性比4系列的要好，耐腐蝕性高了很多，價格也高一些，因為304成分中鎳含量較高，耐磁性好，對普通磁鐵沒反應，這是分辨430和304最通常、有效的辦法。
加工這種淬火鋼的軸 ♂
淬火鋼是機械加工車間常見的一種鋼件，淬火鋼工件種類繁多，并且在加工過程中出現很多加工難題，目前，加工淬火鋼的刀具材料有涂層硬質合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具，針對以上三種刀具做了簡單的分析，并簡單闡述了淬火鋼的切削用量，一、淬火件變形的因素，1.淬火件變形的原因：，1），碳含量及其對淬火變化量的影響；，2），合金元素對淬火變形的影響；，3），原始組織和應力狀態對熱處理變形的影響；。
4），淬火前工件本身的應力狀態對變形有重要影響，特別是形狀復雜,經過大進給量切削加工的工件,其殘余應力若未經消除,對淬火變形有很大影響，；，5)，工件幾何形狀對熱處理變形的影響；，6)，工藝參數對熱處理變形的影響，二、淬火鋼加工中遇到的問題，1、淬火鋼的粗加工：。
車削加工熱處理過的齒輪，齒圈的過程中，一些齒輪、齒圈淬火或滲碳淬火后，硬度一般在HRC55以上，有的硬度達到HRC60甚至HRC65左右，齒輪常用一下材質：20Cr、20CrMnTi，40Cr、42CrMo、35CrMo，有的齒輪熱處理后變形嚴重，特別是滲碳淬火后的大齒圈，大齒輪，如高鐵齒輪，工程機械大齒圈，重工行業用大齒圈等，這些大型齒輪齒圈淬火后變形量非常大，這就涉及到淬火鋼粗加工，同樣，在模具鋼過程中，淬火鋼的粗加工也經常看到，但很多廠家采取的措施也五花八門，有的先把大余量線切割掉，有的用硬質合金刀具慢慢啃，有的用CBN刀具多次走刀才能完成加工，工人感慨粗加工淬火鋼是有勁使不出，干著急，沒辦法，2、淬火鋼的斷續加工：，間斷切削加工一直是個難題，何況是動輒HRC60左右的淬火鋼，特別是在高速車削淬火鋼時，如果工件有間斷切削，刀具在間斷切削淬火鋼時會以每分鐘100次以上的沖擊來完成加工，對刀具的抗沖擊性能是個很大的挑戰，以汽車齒輪加工為例，淬硬齒輪以車代磨已經成為一種趨勢，據了解，作為齒輪產業的三大市場之一，車輛齒輪占據了齒輪市場總額的62%，其中汽車齒輪又占據了車輛齒輪市場份額的62%。
也就是說，汽車所用齒輪占有了整個齒輪市場近40%的比重，可見齒輪對于汽車產業的重要性，雖然淬火鋼的以車代磨和硬車削已經很普及，其實汽車淬硬齒輪加工過程中仍然遇到很多問題，如一些汽車齒輪內孔有油孔，這就出現間斷切削加工難題，很多CBN刀具在高速運轉時期遇到油孔容易崩刀，齒輪的位置公差難以保證，等等，3、淬火鋼的切槽加工：，舉一個簡單的例子，同步器滑套嚙合槽淬火后的硬車削加工，雖然CBN刀具廠家開發出了同步器滑套專用CBN切槽刀具，但CBN刀具的壽命仍然不盡如人意，4、淬火鋼車削的光潔度問題：，例如，軸承鋼淬火后車削加工一般需要很好的表面光潔度，Gcr15鋼是常用軸承鋼，淬火后硬度一般在HRC62左右，在加工過稱中，由于軸承的精度和光潔度要求非常高，如果設計調整好CBN刀具的刃口，淬火鋼車削光潔度達到Ra0.4也不是不可能，三、涂層硬質合金加工淬火鋼，涂層硬質合金刀具是在韌性較好的硬質合金刀具上涂覆一層或多層耐磨性好的TiN、TiCN、TiAlN和Al2O3等，涂層的厚度為2～18m，涂層通常起到以下兩方面的作用：一方面，它具有比刀具基體和工件材料低得多的熱傳導系數，減弱了刀具基體的熱作用；另一方面，它能夠有效地改善切削過程的摩擦和粘附作用，降低切削熱的生成，涂層硬質合金刀具與硬質合金刀具相比，無論在強度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高，對干硬度在HRC45～55HRC之間的工件的車削，低成本的涂層硬質合金可實現高速車削。
近年來，一些廠家靠改進涂層材料與比例的方法，也使得涂層刀具的性能有極大的提高，如美國、日本一些廠家采用瑞士AlTiN涂層材料和新涂層專利技術的刀片，硬度高達4500～4900HV，在車削溫度高達1500℃～1600℃時硬度仍然不降低，不氧化，刀片壽命為一般涂層刀片的4倍．而成本只為30%，且附著力好，它可以在498.56m/min的速度下加工硬度達47～52HRC的模具鋼，四、陶瓷材料加工淬火鋼，陶瓷刀具具有高硬度(91～95HRA)、高強度(抗彎強度為750～1000MPa)、耐磨性好、化學穩定性好、良好的抗粘結性能、摩擦系數低且價格低廉的特點，使用正常時，耐用度極高，車速可比硬質合金提高2～5倍，特別適合高硬度材料加工、精加工以及高速加工，可加工硬度為62HRC的各類淬硬鋼和硬化鑄鐵，常用的有氧化鋁基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金屬陶瓷和晶須增韌陶瓷，近年來通過大量的研究、改進和采用新的制作工藝，陶瓷材料的抗彎強度和韌性均有了很大的提高，如日本三菱金屬開發的新型金屬陶瓷NX2525及瑞典山特維克可樂滿開發的金屬陶瓷刀片新品CT系列和涂層金屬陶瓷刀片系列，其晶粒組織的直徑細小至1m以下，抗彎強度和耐磨性均遠高于普通的金屬陶瓷，大大拓寬了陶瓷材料的應用范圍，清華大學研制成功的氮化硅陶瓷材料刀具也達到了國際先進水平，五、立方氮化硼刀具（CBN刀具）加工淬火鋼。
立方氮化硼的硬度和耐磨性僅次于金剛石，有極好的高溫硬度，與陶瓷刀具相比，其耐熱性和化學穩定性稍差，但沖擊強度和抗破碎性能較好，它廣泛適用于淬硬鋼(50HRC以上)、珠光體灰鑄鐵、冷硬鑄鐵和高溫合金等的切削加工，與硬質合金刀具相比，其切削速度甚至可提高一個數量級，立方氮化硼含量高的CBN刀具，硬度高、耐磨性好、抗壓強度高及耐沖擊韌性好，其缺點是熱穩定性差和化學惰性低，適用于耐熱合金、鑄鐵和鐵系燒結金屬的切削加工，復合P立方氮化硼刀具中立方氮化硼顆粒含量較低，采用陶瓷作粘結劑，其硬度較低，但彌補了前一種材料熱穩定性差、化學惰性低的特點，適用于淬硬鋼的切削加工，在切削灰鑄鐵和淬硬鋼的應用領域，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具是可同時選擇的，因此進行成本效益和加工質量分析非常必要，以確定哪一種材料更經濟，P立方氮化硼刀具材料切削性能優于Al2O3，和Si3N4淬硬鋼的干式切削加工時，Al2O3陶瓷的成本低于立方氮化硼材料，陶瓷刀具具有良好的熱化學穩定性，但卻不及立方氮化硼刀具的韌性和硬度。
在切削硬度低于6OHRC以下和小進給量情況下的工件時，陶瓷刀具是較好的選擇，立方氮化硼刀具適合于工件硬度高于60HRC情況，尤其是對于自動化加工和高精度加工時更為重要，除此之外，在相同后刀面磨損情況下，立方氮化硼刀具切削后的工件表面殘余應力也比陶瓷刀具相對穩定，使用立方氮化硼刀具干式切削淬硬鋼還應遵循以下原則：在機床剛性允許條件下盡可能選擇大切深，這樣切削區生成的熱量使得刃前區金屬局部軟化，能有效降低立方氮化硼刀具的磨損，此外，在小切探時也應盡可能采用立方氮化硼刀具，因立方氮化硼刀具導熱性差而使得切削區熱量來不及擴散，剪切區也能產生明顯的金屬軟化效應，減小切削刃的磨損，六、淬火鋼的切削用量，切削加工淬火鋼的切削用量，主要根據刀具材料、工件材料的物理力學性能、工件外形、工藝系統剛性和加工余量來選擇，在選擇切削用量三要素時，先考慮選擇公道的切削速度，其次是切削深度，再其次是進給量，(1)淬火鋼切削線速度：一般的淬火鋼耐熱性在200℃～600℃，而硬質合金的耐熱性為800℃～1000℃，陶瓷刀具的耐熱性為1100℃～1200℃，立方氮化硼的耐熱性為1400℃～1500℃。
除高速鋼外，一般淬火鋼達到400℃左右時，它的硬度開始下降，而上述刀具材料仍保持它原有的硬度，所以在切削淬火鋼時，充分利用上述這一特性，切削速度不宜選擇太低或太高，以保持刀具有一定的耐用度，從目前的經驗來看，不同的刀具材料切削淬火鋼的切削速度，硬質合金刀具Vc30～75m/min；陶瓷刀具Vc60～120m/min；立方氮化硼刀具Vc100～200m/min，在斷續切削和工件材料硬度太高時，應降低切削速度，一般約為上面低切削速度的1/2，在連續切削時的佳切削速度，以切下的切屑呈暗紅色為宜，(2)切削深度：一般根據加工余量和工藝系統剛性選擇，一般情況下，p0.1～3mm，目前針對大余量切削淬火鋼的刀具材質有KBN700，吃刀深度達到7-10mm，針對淬火后變形工件，淬火鋼加工余量難以控制需要退火處理再加工等難題給出了滿意的刀具選擇，改變了固有的淬火鋼切削加工工藝；。
(3)進給量：一般為0.05～0.4mm/r，在工件材料硬度高或斷續切削時，為了減小單位切削力，應當減小進給量，以防崩刃和打刀；對于加工進給量的選擇，建議根據工件的形狀尺寸選擇刀具角度，能提高加工效率同時，更能有效提高刀具的使用壽命，七、加工淬火鋼的立方氮化硼刀具的創新，隨著淬火鋼件的應用越來越多，也出現很多不同加工工況，如連續切削、中等斷續切削和強斷續切削的均有出現，尤其強斷續切削淬火鋼件更是難上加難，切削過程中切削刀具很容易出現崩刃現象，影響淬火鋼件的表面質量，為了更好的滿足淬火鋼的不同加工工況，超硬刀具不斷的研發和創新，終研制出一整套的以車代磨淬火鋼的加工方案，針對淬火鋼的不同工況研制出KBN100,KBN150和KBN200三款材質，分別針對連續切削，中等斷續切削和強斷續切削工況，表面光潔度達到Ra0.8，同時提高效率，以上三款材質屬于復合式CBN刀片，其遲到深度控制在0.5mm以內為好，如大雨量加工（風電軸承等）大型淬火鋼件，可選擇KBN700材質，這款材質屬于整體聚晶CBN刀片，其吃刀深度可達到1-10mm/次，八、立方氮化硼刀具加工淬火鋼的案例參數，1、KBN100材質連續切削加工淬火鋼的案例參數：，加工材料：20CrMnTi齒輪，HRC58-62，，選用刀片：KBN100CNGA，。
切削參數：ap0.1mm，Fr0.1mm/r，Vc180m/min，干切，，加工效果：其刀具壽命是某品牌CBN刀具的1.45倍，2、KBN150材質中等斷續切削加工淬火鋼的案例參數：，加工材料：20CrMnTi齒輪，HRC58-62，，選用刀片：KBN150CCGW09T304，，切削參數：ap0.25mm，Fr0.08mm/r，Vc135m/min，干切，，加工效果：刀具壽命是某歐系品牌CBN刀具的1.7倍，效率提供22%，3、KBN200材質強斷續切削加工淬火鋼的案例參數：，加工材料：20CrMnTi齒輪，HRC58-62，。
選用刀片：KBN200WNGA，，切削參數：ap0.15mm，Fr0.1mm/r，Vc117m/min，干切，，加工效果：刀具壽命是某品牌CBN刀片的6倍。
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