1. 담금질 부품의 변형 요인
1. 담금질 부품 변형의 원인:
1), 탄소 함량과 급냉에 미치는 영향
2) 담금질 변형에 대한 합금 원소의 영향;
3) 열처리 변형에 대한 원래 조직 및 응력 상태의 영향;
4) 불을 붙이기 전에 가공소재 자체의 응력 상태는 변형에 중요한 영향을 미칩니다. 특히 모양이 복잡하고 이송이 큰 가공소재는 잔류 응력이 제거되지 않으면 급냉 변형에 큰 영향을 미칩니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다
5), 열처리 변형에 대한 공작물 형상의 영향;
6) 열처리 변형에 대한 공정 변수의 영향
둘째, 경화 강 가공 문제
1, 경화 강 황삭:
선반 열처리 기어와 톱니바퀴를 생산하는 과정에서 일부 기어와 톱니바퀴는 불에 담금질하거나 담금질을 한 후의 경도는 일반적으로 HRC55 이상이고, 어떤 경도는 HRC60, 심지어 HRC65 에 이른다. 기어 공통 재질: 20Cr, 20CrMnTi, 40Cr, 42CrMo, 35CrMo. 일부 기어는 열처리 후 변형이 심하며, 특히 고철기어, 공사기계 큰 링, 중공업용 큰 링 등 침탄 후 큰 링 링이 있습니다. 이 큰 톱니바퀴들은 담금질한 후의 변형이 매우 커서, 강철을 굳히는 황삭을 포함한다. 마찬가지로, 금형 강재 생산 과정에서 강철을 굳히는 황삭을 자주 볼 수 있지만, 많은 업체들이 먼저 많은 여유를 잘라내거나, 경질합금 공구로 천천히 아먹는 경우도 있고, CBN 공구로 여러 차례 가공하여 완성하는 경우도 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 노동자들은 담금질강 황삭을 하기가 어려워 어쩔 수 없다고 느꼈다.
담금질 강재의 간헐 가공;
간헐적인 절삭은 항상 어려운 문제였으며, 하물며 HRC60 의 담금질강은 말할 것도 없다. 특히 고속 선반가공 경화 강철의 경우, 가공소재가 간헐적으로 절삭되는 경우, 커터가 간헐적으로 절삭할 때 분당 100 회 이상의 충격 가공을 완료하는 것은 공구의 내충격성에 큰 도전이다. 자동차 기어 가공을 예로 들면, 하드 톱니면 기어가 자동차 대용으로 마모되는 추세가 되었다. 기어 업계의 3 대 시장 중 하나인 자동차 기어는 전체 기어 시장의 62% 를 차지하고 있으며, 그 중 자동차 기어는 자동차 기어 시장 점유율의 62% 를 차지하는 것으로 알려졌다. 즉, 자동차 기어는 전체 기어 시장의 거의 40% 를 차지하며, 기어가 자동차 산업에 미치는 중요성을 알 수 있다. 연삭과 하드 터닝 대신 터닝 강철이 보편화되고 있지만, 일부 자동차 기어 내부의 구멍에 유공이 있어 간헐적인 절삭 문제가 발생하는 등 자동차 가공 과정에서 많은 문제가 남아 있습니다. 많은 CBN 커터가 고속으로 작동할 때 유공이 쉽게 무너지고 기어의 위치 공차가 보장되지 않습니다.
경화 강 노치:
간단한 예를 들어, 싱크로 나이저 톱니 슬리브가 슬롯에 맞물린 후 하드 선반가공은 CBN 공구 제조업체가 싱크로 나이저 톱니 슬리브용 CBN 노치 공구를 개발했지만 CBN 공구의 서비스 수명은 여전히 만족스럽지 못하다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
경화 강철 터닝의 부드러움;
예를 들어, 베어링 강철의 급냉 후 선반가공에는 일반적으로 좋은 서피스 마무리가 필요합니다. Gcr 15 강은 흔히 볼 수 있는 베어링 강철로, 담금질한 후 경도는 일반적으로 HRC62 정도이다. 생산 및 계량에서 베어링의 정밀도와 마무리가 모두 높기 때문에 CBN 공구의 가공 모서리를 설계하고 조정하면 경화 강철의 선반가공 마무리가 Ra0.4 에 도달하는 것도 불가능하지 않습니다.
셋째, 코팅 카바이드 가공 경화 강
코팅된 초경합금 도구는 내마모성이 좋은 TiN, TiCN, TiAlN 및 Al2O3 으로 하나 이상의 층으로 코팅되어 있습니다. 코팅 두께는 2 ~ 18 미크론이며 코팅은 일반적으로 두 가지 역할을 합니다. 한편으로는 공구 베이스 및 가공소재 재료보다 훨씬 낮은 열 전도율로 공구 베이스의 열 효과를 감소시킵니다. 반면에 절삭 중 마찰과 부착력을 효과적으로 개선하여 절삭 열 생성을 줄일 수 있습니다. 코팅 하드 합금 커터는 하드 합금 커터에 비해 강도, 경도 및 내마모성이 크게 향상되었습니다. 선반 건조 경도가 HRC 45 ~ 55 HRC 사이인 가공소재의 경우 저비용 코팅 하드 합금으로 고속 선반가공을 수행할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 일부 제조업체는 코팅 재료와 비율을 개선하여 코팅 도구의 성능을 크게 향상시켰습니다. 예를 들어 미국과 일본의 일부 업체에서 생산한 스위스 알틴 코팅 소재와 특허 신코팅 기술을 채택한 블레이드는 경도가 4500 ~4900HV 에 달한다. 선반 온도가1500 C ~1600 C 에 도달하면 경도가 낮아지지 않고 산화되지 않습니다. 블레이드의 수명은 일반 코팅 블레이드의 4 배에 불과하지만 비용은 30% 에 불과하며 부착력이 좋습니다. 498.56 미터/분 속도로 경도가 47 ~ 52 HRC 인 금형 강철을 가공할 수 있습니다.
넷째, 세라믹 재료 가공 경화 강
세라믹 커터는 경도 (9 1 ~ 95 HRA), 강도 (굽힘 강도 750 ~ 1000 MPa), 내마모성, 화학적 안정성, 내접착성, 마찰 계수가 낮습니다 정상 사용 시 내구성이 매우 높고 초경합금보다 2 ~ 5 배 빠릅니다. 고경도 재료, 마무리 및 고속 가공을 가공하는 데 특히 적합하며, 62HRC 의 경도가 있는 각종 담금질강 및 경화 주철을 가공할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 것은 산화 알루미늄 기반 세라믹, 실리콘 질화물 기반 세라믹, 금속 세라믹 및 위스커 강화 세라믹입니다. 최근 몇 년 동안, 대량의 연구, 개선 및 새로운 제조 공정을 채택함으로써 세라믹 재료의 굴곡 강도와 인성이 크게 향상되었다. 일본 미쓰비시 금속회사가 개발한 신형 서멧 NX2525 와 스웨덴 산트비크 Kolaman 이 개발한 신형 서멧 블레이드 CT 시리즈와 코팅 서멧 블레이드 시리즈로 결정립 크기가 1μm 에 비해 훨씬 작으며 내구 강도와 내마모성이 일반 서멧보다 훨씬 높아 세라믹 재료의 적용 범위를 크게 넓혔다. 칭화대가 성공적으로 개발한 실리콘 질화물 도자기 공구도 국제 선진 수준에 이르렀다.
다섯째, 입방 질화 붕소 공구 (CBN 공구) 가공 경화 강.
입방질화 붕소의 경도와 내마모성은 다이아몬드에 버금가는 것으로, 고온의 경도가 우수하다. 세라믹 도구에 비해 내열성과 화학적 안정성이 약간 떨어지지만 충격 강도와 내화성이 좋습니다. 절삭화강 (50HRC 이상), 주광체 회주철, 냉경주철, 초합금에 널리 사용되며, 절삭 속도는 초경합금 커터보다 한 단계 더 높을 수 있습니다.
입방질화물 함량이 높은 CBN 커터는 경도가 높고 내마모성이 우수하며 압축 강도가 높고 충격 인성이 좋지만 열 안정성이 떨어지고 화학적 타성이 낮아 내열합금, 주철, 철계 소결금속을 절삭하는 데 적합합니다. 복합 P 입방 질화 붕소 공구에서 입방 질화 붕소 입자의 함량이 낮고 세라믹이 결합제로 경도가 낮지만 이전 재료의 열 안정성이 낮고 화학적 타성이 낮은 단점을 보완하여 절삭 경화 강철에 적합합니다.
회주철과 담금질강을 절삭하는 응용 분야에서는 세라믹 공구와 입방질화 붕소 공구를 모두 선택할 수 있으므로 비용 효율과 가공 품질을 분석하여 어떤 재료가 더 경제적인지 결정해야 합니다. Si3N4 경화 강철을 건조할 때 P 입방 질화 붕소 공구 재료의 절삭 성능은 Al2O3 보다 우수하며, Al2O3 세라믹의 비용은 입방 질화 붕소 재료보다 낮습니다. 세라믹 커터는 열 화학적 안정성이 우수하지만 인성과 경도는 입방질화 브롬 커터보다 적습니다. 세라믹 커터는 절삭 경도가 6OHRC 이하이고 이송 속도가 작은 가공소재일 때 좋은 선택입니다. 입방질화 브롬 커터는 가공소재의 경도가 60HRC 를 초과하는 경우 특히 자동 가공과 고정밀 가공에 적합합니다. 또한 입방질화 붕소 커터가 절삭된 후 가공소재 표면의 잔여 응력은 동일한 후면 커터 마모량에서 세라믹 커터보다 상대적으로 안정적입니다.
입방질화 붕소 커터로 강철을 건식 절삭하는 것도 다음과 같은 원칙을 따라야 합니다. 기계 강성이 허용되는 경우 가능한 한 큰 절삭 깊이를 선택하여 절삭 영역에서 발생하는 열이 전면 영역의 금속 부분을 부드럽게 하면 입방질화 붕소 공구의 마모를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 또한 작은 컷은 입방 질화 붕소 커터를 최대한 사용해야 합니다. 입방 질화 붕소 공구의 열전도율이 좋지 않아 절삭 영역의 열이 확산되지 않으며 전단 영역은 상당한 금속 연화 효과를 생성하여 절삭 날의 마모를 줄일 수 있습니다.
여섯째, 담금질 강 절삭량
절삭 경화 강철의 절삭 매개변수는 주로 공구 재료, 가공소재 재료의 물리적 기계적 성능, 가공소재 형태, 프로세스 시스템의 강성 및 가공 여유에 따라 선택됩니다. 절삭 매개변수의 세 요소를 선택할 때 먼저 적합한 절삭 속도, 절삭 깊이 및 이송 속도를 고려해야 합니다.
(1) 담금질 강재의 와이어 커팅 속도: 일반 경화 강재의 내열성은 200℃ ~ 600℃, 초경합금은 800℃ ~ 1000℃, 세라믹 커터는/KLOC-0 ℃입니다 고속철을 제외하고, 경화강의 경도는 일반적으로 400 C 정도에 이르면 떨어지기 시작하지만, 상술한 공구 재료는 여전히 원래의 경도를 유지한다. 따라서 강철을 절삭할 때는 위의 특징을 최대한 활용해야 하며, 절삭 속도가 너무 낮거나 너무 높아서 커터의 내구성을 유지할 수 없습니다. 현재의 경험으로 볼 때, 서로 다른 공구 재료를 절삭하는 절삭 속도 VC = 30 ~ 75m/min；; 세라믹 공구 VC = 60 ~ 120 미터/분 입방 질화 붕소 공구 VC =100 ~ 200m/분. 간헐적인 절삭, 가공소재 재질의 경도가 너무 높으면 절삭 속도를 낮춰야 합니다. 일반적으로 1/2 정도입니다. 연속 절삭에 가장 적합한 절삭 속도는 부스러기가 진한 빨간색입니다.
(2) 절삭 깊이: 일반적으로 가공 여유와 공정 시스템의 강성에 따라 선택됩니다. 일반적으로 α p = 0. 1 ~ 3 mm, 현재 대량의 경화강을 절삭하는 공구 재료는 KBN700 이고 절삭 깊이는 7- 10 mm 에 달하며, 경화강 가공 여유는 통제하기 어려우므로 어닐링 처리 및
(3) 이송: 일반 0.05 ~ 0.4 mm/r, 가공소재의 재질 경도가 높거나 간헐적으로 절삭할 때 단위 절삭력을 줄이려면 이송을 줄여 붕괴와 절삭을 방지해야 합니다. 가공 이송 선택의 경우 가공소재의 형태와 치수에 따라 공구 각도를 선택하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 가공 효율성이 향상되고 커터의 서비스 수명이 효과적으로 향상됩니다.
7. 경화 강 가공을위한 입방 질화 붕소 공구의 혁신
담금질강 부품이 점점 더 많이 적용됨에 따라 연속 컷, 중간 간헐 컷, 강한 간헐 컷 등 다양한 가공 조건, 특히 담금질강 부품의 강한 간헐 컷이 더욱 어려워졌다. 커터는 절삭 과정에서 칼날이 쉽게 붕괴되어 경화 강철 부품의 표면 품질에 영향을 줍니다. 초경화강의 서로 다른 가공 조건을 더 잘 만족시키기 위해, 초경공구 기업은 끊임없이 혁신을 발전시킨다. 결국 차대 연마로 강철을 연마하는 가공 방안이 마련되어, 강철을 굳히는 여러 가지 작업 조건에 대해 각각 연속 절삭, 중간 간헐 절단 및 강간헐 절삭 작업 조건에 대해 KBN 100, KBN 150, KBN200 의 세 가지 재료를 개발하였다. 표면 마무리가 Ra0.8 에 달하여 생산성을 높였다.
위의 세 가지 재질은 모두 복합 CBN 블레이드에 속하며, 지연 깊이는 0.5 mm 이내로 제어되어야 합니다. 예를 들어 대형 담금질강 부품 (풍력 베어링 등) 을 가공하는 경우 KBN700 재료를 선택할 수 있습니다. ) 폭우 속에서. 이 재질은 1- 10mm/ 회의 절삭 깊이를 가진 완전 다결정 CBN 블레이드에 속합니다.
여덟, 입방 질화 붕소 공구 가공 경화 강철 쉘 매개 변수.
1 및 KBN 100 재질 연속 절삭 경화 강 절삭 사용량:
가공 재료: 20CrMnTi 기어, HRC58-62,
블레이드 선택: KBN 100 CNGA 120408 ，
절삭 매개변수: ap=0. 1mm, Fr=0. 1mm/r, Vc= 180m/min
가공 효과: 공구 수명은 브랜드 CBN 공구의 1.45 배입니다.
2, KBN 150 소재 중형 비연속 절삭 경화 강철 섀시 매개 변수:
가공 재료: 20CrMnTi 기어, HRC58-62,
블레이드 선택: KBN 150 CCGW09T304,
절삭 매개변수: ap=0.25mm, Fr=0.08mm/r, Vc= 135m/min, 건식 절삭,
가공 효과: 공구 수명은 유럽 브랜드 CBN 커터보다 1.7 배 길고 효율은 22% 입니다.
3, KBN200 소재 강력 간헐 절삭 경화 강 사례 매개 변수:
가공 재료: 20CrMnTi 기어, HRC58-62,
블레이드 선택: KBN200 WNGA080404,
절삭 매개변수: ap=0. 15mm, Fr=0. 1mm/r, VC =1/kloc-
가공 효과: 공구 수명은 특정 브랜드의 CBN 블레이드보다 6 배 더 길다.