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CBN硬车工艺

在现代轴承制造中,硬车工艺相对于传统的磨削加工,是一种具有成本效率的解决方案。硬零件车削能够将加工时间和成本缩短和降低70%甚至更多,同时还可提高灵活性,实现更好的交付周期和更高的质量。




 

什么是CBN硬车工艺?
通常情况下,车削硬度超过45 HRC (通常处于55-68 HRc的范围内) 的材质被定义   
为硬车削。  在轴承行业,轴承热处理后,沟道的硬度普遍在58-64HRC,传统工
艺是采用磨削加工,来  达到表面的尺寸和粗糙度,而立方氮化硼 (CBN) 的出现
供了一种全新的解决方案。CBN  材料具有出色的热硬性,可以在非常高的切削速
度下使用,它还表现出良好的韧性和耐热冲击性。CBN硬车工艺通过刀具和被加
材料在切削时产生的瞬间高温,达到相变温度,剪  切部分的材料退火变软而形成
切削,同时又能保证沟道的尺寸,圆度,粗糙度。


CBN硬车工艺的优点


  ● 加工表面的尺寸精度
  CBN加工尺寸具有很高的稳定性,在硬车削过程中,切削产品的大部分热量都被
  切削带走,避免了产生磨削加工的表面烧伤和裂纹,保证了轴承加工表面的尺寸,
  沟道圆度等参数。同时CBN硬车削在一次装夹的情况下,就能完成工件多个表面
  的加工,避免了多次装夹产生的误差。

● 表面粗糙度
磨削加工在相对较高的进给率下能够得到良好的表面粗糙度,但用CBN硬切削能    

明显更高的金属切除率获得同等或更好的表面粗糙度,达到以车代磨的效果
 

 
  ● 干净的加工工艺
  传统的磨削加工,需要大量的冷却液以保证零件表面不产生烧伤,CBN硬切削是通
  过切削部位的高温使工件材料退火软化来去除材料。因此CBN硬车工艺省去相关的
  冷却系统,消除了与冷却液有关的成本和问题。硬车切削中生产的大部分热量被切
  屑带走,通常切削加工产生的热量分配给切屑 (80%)、工件 (10%) 和刀片 (10%)。


影响CBN硬车工艺的因素

 

● 设备和装夹
硬车切削与一般车削相比,切削力将增加50%以上,切削所需功率增加2倍左右, 
所以硬车切削对机床提出了更高要求,如系统刚性、功率等。为了使表面质量与
磨削的质量相媲美,主轴的径向和轴向振动必须保持在0.005mm以内,还应具
备数字线性测量系统和良好的温度补偿性能,必须避免爬行。硬车切削也可以配
合工业机器人和自动上下装置,实现加工效率的最大化,但必须避免工件和卡盘
缠屑,一般配合使用高压空气来达到效果。
工件和刀具的夹紧定位也是影响硬车工艺的一个重要因素。工件装夹方面对于只
有一端受到支撑的工件,一般推荐工件长径比不超过2:1。如果存在附加的尾座支
撑,则该比值可增加。刀具装夹方面,在加工允许的情况下,刀柄应将所有悬伸
减到最小,以实现最大整体刚度,对于内圆车削,考虑选用硬质合金刀柄。


 
  ● 切削参数和刀具寿命
  在CBN刀具切削中,切削区域中的高热量减小了切削力,因而切削速度过低会导

  致热量产生不足并可能导致刀片崩裂。月牙洼磨损会逐渐影响刀片强度,但不会
  对切削表面质量产生同等程度的影响,相反后刀面的磨损会逐渐影响尺寸公差。
  保证表面粗糙度是通常的换刀原则。通常的做法是每班定时对表面粗糙度进行测

  量,并在工艺设计时给出表面粗糙度的极限值,当达到该设定值时,就是更换刀
  具的时机。对于一个成熟的工艺,通常按照比平均刀具寿命少10-20%的原则设置
  预定的零件加工数量。精确的数值需要根据具体情况来确定,品牌刀具一般拥有
  效稳定的品质,可以有效的保证加工预设值的执行。

 

 

 



 

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