.

精硬车轴承钢切削参数对切削力的影响

精硬车轴承钢切削参数对切削力的影响

各种适宜的硬车刀具(金刚石刀具、CBN刀具、陶瓷刀具以及涂层硬质合金刀具等)实现了对淬硬钢(硬度为45~68HRC)的硬车削。但金刚石刀具与铁基材料在高温下会发生化学反应,所以一般不用于切削轴承钢材料;陶瓷、硬质合金刀具在切削硬度大于50HRC的淬硬钢工件时往往呈现出较弱的切削性能。因此,对于轴承钢的硬车削适合的刀具材料还是各类CBN刀具。

虽然磨削在相对较高的进给速率下能产生良好的表面精度,但硬车在不使用冷却剂的条件下,采用较低的切削深度和进给速率(相比磨削),常规硬车削也能缩减高达60%的加工时间,材料去除率显著提高,加工表面精度与磨削相当甚至更好。另外,多步硬车削操作只需单次设定就足够,而磨削需要多次设定,这也有助于通过硬车削达到高精度。

切削参数是影响切削力的重要因素。切削参数选择不当,会产生较高的切削力,影响表面加工精度,对刀具以及整个工序都不利。精硬车的切削条件与常规材料的车削有很大的不同,需要对切削力进行深入研究。

国内外大量的研究表明,在硬车削精加工中(切削深度一般小于刀尖圆弧半径/刀头半径),切深抗力(径向分量)远大于其他2个方向上的切削力,这有别于传统切削过程中径向力只有主切削力的0.3~0.5倍。因此在具有静、动态特性的类似加工系统中不能忽视硬车过程中的径向力。Alexandre对比了不同刀具(陶瓷刀具、不同CBN含量的PcBN刀具)切削轴承钢时,发现在三个方向上的切削力中,切深抗力大,其次是主切削力和进给抗力。很多研究学者发现低速车削条件下,由于低温以及积屑瘤(BUE)的形成,在硬车过程中会出现较高的切削力。可能是由于高速切削产生较高的切削温度造成了工件材料的热软化,因此切削力会随切削速度的增加而减小。切削力随进给速度、切削深度以及刀头半径的增加而增加,而且切削深度对切削力的影响大,进给量次之,切削速度的影响较小。大量科研人员致力于通过经验公式计算、建立理论模型以及有限元仿真等方法预测硬车削时产生的切削力,以期实现轴承钢的精密硬车削技术。反应在实际中就是对切削用量(切削速度、进给量、切削深度/背吃刀量)的优化选择。

编辑

1)切削速度的选择

针对不同的刀具、工件材料,切削速度的选择各不相同。在硬车削过程中,工件硬度较大,适当提高切削速度,有利于加大工件材料的软化效应,减小切削力。但当切削速度过高时,较大的切削温度会加剧刀具的磨损,使加工质量下降。当出现加热软化引起切削力减小时,切削速度会达到临界范围,因此,在所选参数范围内采用中等切削深度以及相对较低且适宜的切削速度,会更节能,如切削速度为~m/min。

2)进给量的选择

过大的进给量会会引起切削振动,影响加工表面质量,因此应选择较小的进给量,如低速时0.06~0.09mm/r,高速时不超过0.15mm/r。

3)切削深度的选择

切削深度一般为0.10~0.25mm,切削深度对切削力影响大,切削力过大,增大加工变形,影响加工精度。

轴承套圈加工工艺方法及特点分析

对于轴承套的加工工序来说,我们常见的就有两种方法:一种是集中工序,另一种是分散工序,为了让轴承套圈更好的进行加工。

一、轴承套圈加工的集中工序

轴承套圈集中工序只用了一道工序就可完成一个或几个套圈的车削加工。

集中工序的特点:

(1)一次装夹循环中能完成大部分或全部车削工序,减少了套圈装夹定位误差和装夹定位辅助时间,提高了套圈各表面间的位置和尺寸精度,提高了生产率。若是成批生产的中、小型套圈在多轴自动车床上一次可车出2~3个。

(2)缩短了工艺流程,减少了中间贮存、装卸、运输环节,便于生产管理;减少了机床设备和工具量。

(3)有利于实现自动化和大批量生产,缩短了生产周期,降低了生产成本。

编辑

但同时对车床、刀具、夹具和辅助工具等工艺装备和工件毛坯均有较高的要求。例如要求毛坯留量少且尺寸有较高精度,对金相组织和硬度等表面质量也要求较严格;要求车床有较大的功率、刚性和较高的加工精度及自动化程度,常采用多刀、多工步、多工位的多轴半自动机和自动机床,一般对大批量生产宜采用多轴自动机床,对中、小批量和加工型号多变的宜采用多刀半自动车床;工艺装备的种类和数量多,专用性强、更换型号麻烦,调整困难且费时,工人的技术水平要求较高,需要合理的生产组织管理。

二、轴承套圈加工的分散工序

轴承套圈分散工序要分几次装夹才能完成-一个套圈的车削加工。

分散工序的特点:

(1)适合于中、大型电机SKF轴承座的安装小批及单件生产。容易组织生产,车床、工夹具简单经济,便于更换轴承型号,成本低。若单机连成自动线,亦适合大批量生产。

(2)可以采用刚性好、功率大的高效专用车床来加工,便于选取最佳的工艺参数,可用高速大走刀切削,提高了加工效率。

(3)对单机可以实现自动上下料、自动走刀和自动测量,机床容易操作,对工人要求技术不高。

(4)对套圈毛坯要求不高,各类形式、大小、国产轴承与进口轴承的新旧代号尺寸规格参数对照表(一百六十一)精度批量不一的毛坯都能适应。

但“分散工序"工序多而工艺路线长,加工时间和工序间停贮、运输、检查装卸等时间长,-个套圈需经多机、多工序、多次装夹定位、多人操作和检查,定位误差大、加工精度差。增加了人、财、物和能源的消耗。

编辑

编辑:ztnxnt




转载请注明:http://www.abachildren.com/sszl/9721.html