焼入鋼を加工するための正しい工具の選択方法

焼入鋼とは何か

焼入鋼は,焼入後のhrc 50よりマルテンサイト組織と硬度を有する鋼を指す。 難しい切削材では大きな割合を占める。 研削は、硬化した鋼を加工するための従来の方法である。 しかし、旋削、ミリング、ボーリング、ドリル、リーミングは、加工効率を向上させるためにしばしば使用され、研削及び急冷後の工作物の形状及び位置誤差が複雑であるという問題を解決する。

焼入鋼の特性

焼入鋼の切削特性は以下の通りである。

1)焼入鋼の主切削特性は,高硬度,高強度,ほとんど塑性ではない。

2)大きな切削力と高い切削温度

3)焼入鋼は高い硬度と脆性を有している。 切削中にチップを製造することは容易ではなく,加工面に低表面粗さを得ることができる。

(4)刃先は破断し易くなる。

(5) 低熱伝導率

CNCツール

焼入鋼加工用工具材料の選択方法

焼入れ鋼の切削には工具材料を合理的に選択することが重要な条件である。 焼入れ鋼の切削特性によれば,工具材料は高い硬度,耐摩耗性,耐熱性を有するばかりでなく,ある程度の強度と熱伝導性を有することが必要である。

超硬合金:超硬合金の性能を向上させるためには、超硬合金を選択する際に、適量のTAC又はNBC超微粒子を含有する超硬合金が好ましい。 wc‐co超硬合金へのtacとnbc粒子の添加は,超硬合金の粒径を微細化し,超硬合金の耐摩耗性を向上させることができる。 TACは、超硬合金の摩擦係数を減少させ、切削温度を低下させ、超硬合金の高温割れや熱可塑性変形抵抗を高めることもできる。 同時に、通常の超硬合金と比較して、WCグレインを0.5〜1μmにまで精製することができる。 hla 1 . 5‐2で硬さは増加し,曲げ強さは600〜800 mpaで増加し,高温硬さは増加した。

切削焼入れ鋼によく使われる硬質合金の番号は、ym 051、ym 052、yn 05、yn 10などである。

2)セラミック切削工具:アルミナへのticや他の金属元素の添加,ホットプレス法を採用し,セラミックのコンパクト性を向上させ,アルミナ系セラミックスの性能を向上させ,セラミックの硬度をhra 95.5に増加させ,曲げ強さは800〜1200 mpaに達し,耐熱性は1200℃から1300℃に達する。 接着及び拡散摩耗は使用において低減することができる。 セラミックカッターは、旋削、ミリング、ボーリング、平面化硬化鋼に適しています。

3)立方晶窒化ほう素工具:硬さはhv 8000‐9000,複合曲げ強度は900〜1300 mpa,熱伝導率は高く,耐熱材料は1400℃〜1500℃で,工具材料の中で最も高い。 焼入れ鋼の微細旋削と半回旋削に非常に適している。

まとめるために,急冷した鋼を切削するための最良のツール材料は立方晶窒化ほう素であり,続いてセラミック工具であり,最終的には新しいブランド超硬工具である。

焼入鋼の切削時の切削パラメータの選択

焼入鋼の切削パラメータは主に工具材料および工作物材料の物理的,機械的性質,工作物形状,プロセスシステムの剛性および加工手当に従って選択される。 切削パラメータの3つの要素を選択するときに、考慮する最初のものは合理的な切断速度を選択することです、2番目は切断深さであり、2番目は送り速度です。

1)切削速度vc:従来の経験によれば,焼入鋼の工具材料の切削速度は以下の通りである。

炭化物カッターVC 30セラミック工具VC = 60 ~ 120 m / min ;立方晶窒化ホウ素カッターVC = 80 ~ 250 m / min。 断続的に切断し、被加工材の硬さが高すぎると切削速度が低下し、切削速度が最小となる。

(2)切断深さAP:一般に加工手当及びプロセスシステムの剛性に応じて選択される。 通常、ap=0.1~3mm.

(3)送り速度:通常0.05〜0.5 mm/rである。 また、被加工材の硬度が高いか断続的に切断されている場合には、単位切断力を小さくするためには、送り速度を低下させて刃の倒れを防止する必要がある。

硬化した鋼を切るためにCBNツールを使う方法?

cbnカッターは主に種々の焼入れ鋼や他の難削材を切断するために使用される。 それは、高い金属除去率を持っているだけでなく、良い表面処理品質を持っています。 様々な焼入れ鋼を切断することは、効果的に研削に代わることができ、加工手順を減らし、生産性を向上させることができる。 cbn工具は硬さ(hv 8000〜9000),耐熱性(1400℃〜1500℃)を有するため,超硬合金より数倍高い切削速度で硬化させ,その耐久性は超硬合金の数倍〜数十倍である。 cbn工具は低速切削には適していない。 cbn工具は切削加工で発生した熱を通して小さな切削領域で被加工材を軟化させる。

HRC 55−65の硬さを有する材料を切削する場合、CBN工具の切削速度は90〜200 m/minの範囲内でなければならない。 粉砕中、Vc=100〜160 m/min、1分当たりの供給速度=70〜160 mm/min;リムーミング中,vc=60〜130 m/min,ap=0 . 1〜0 . 2 mm,f=0 . 07〜0 . 2 mm/r。 cbnカッターは主に焼入鋼の半仕上げ,仕上げに使用され,その効率は研削の約10倍である。

CBN工具焼入れ鋼の例

焼入れ鋼の切削は最も代表的な硬質切削材料の一つである。 過去に、人々はそれが固くて、地面だけでありえたと思いました。 現在、切断技術の進歩により、研磨の代わりに旋削、ミリング、削り、ドリル加工に使用されている。

硬化軸受鋼(gcr 15)は立方晶窒化ほう素kbn 100で旋削し,被削材硬度はhrc 62であった。 ワークは軸受の外輪である。 切削パラメータはvc割115 m/min,ap 0 . 3 mm,f 0 . 0〜0 . 2 mm/r,60 minの工具耐久性,表面粗さra 1.6である。

概要

現在の経験によれば、立方晶窒化ほう素CBN工具は、機械工具および環境が許容されるとき、急冷した鋼を加工するための最も適切なツールである。

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