首先合理的硬车削系统可以减少甚至省去磨削以及与之相关的高昂的刀具成本和太长的加工时间。采用合理的硬车削工艺可获得0.0028mm表面光洁度、0.0002mm圆度和±0.005mm直径公差,硬车削的目标是随切屑带走至少80%热量。这样的精度在对淬硬前工件进行“软车削”相同机床上同样可以达到从而最大限度地提高了设备利用率。但有些工厂由于错误地选用了刀片或不清楚所用机床是否具有足够的刚性以承受二倍于普通车削的压力,从而使得硬车削工艺没有充分发挥出其高效应。
1.冷却液
其最大问题是用还是不用冷却液。对于齿轮之类的断续切削零件来说,最好采用“干车削”,否则进刀和退刀时的热冲击很可能引起刀片破裂。至于连续切削,刀头在干车削过程中产生的高温足以韧化(软化)预切削区域,从而降低材料硬度使之易于剪切。这个现象说明了干切削时增大速度是有益的。同时,无冷却液切削方式具有明显的成本优势。
在连续切削中,冷却液可能有助于延长刀具寿命和提高表面光洁度。问题的关键是要使冷却液能够到达刀头,高压冷却液是解决这个问题的最好办法,因为它不容易在高温下蒸发。此外,高压可以减少切屑堆积,从而减少因为切屑阻塞对冷却液流至刀头的影响。另一个办法是将冷却液同时释放到刀片的顶部和底部,以确保冷却液连续到达刀头。 如果使用冷却液,必须是水基的。在完全匹配的硬车削过程中形成的切屑可以带走80%~90%的热量(切削区域最高温度可达1700°F)。如此炽热的切屑一旦接触低燃点冷却油,整个工序将有可能遭到彻底破坏。如果在敞开式机床上进行硬车削,必须增加适当的保护装置,避免操作人员被切屑烫伤。
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