隨著硬車削機床的發(fā)展,以車代磨和高速切削逐漸應用于軸承行業(yè),但以車代磨和高速切削軸承對硬車機床、切削刀具等性能要求較高,尤其切削刀具作為直接接觸軸承,并切除軸承加工余量的工具更為重要。
軸承作為支撐機械設備旋轉的一個重要零部件,對其質量要求較高,如風電軸承作為風能發(fā)電設備的重要零部件,要求其端面基準面跳動<0.005mm;溝底跳動<0.005mm;溝道表面粗糙度Ra0.3μm;推力球軸承軸圈的壁厚差<0.01mm。
同時軸承需要熱處理來保證其自身性能,軸承熱處理后硬度高達HRC55-62之間,尤其大型軸承,如風電軸承表面淬硬層一般在3-5mm,對以車代磨和高速切削刀具的耐磨性和韌性提出很大的挑戰(zhàn)。
以車代磨和高速切削軸承的刀具選擇
目前CBN刀片加工黑色金屬材料更為合適,作為以車代磨和高速切削刀具已廣為熟知,但由于脆性的限制,一般限于淬火后小余量以車代磨使用。面對大型風電軸承,推薦CBN刀片BN-S200材質。
CBN刀片BN-S200材質,屬于非金屬粘結劑CBN刀片,在保證了CBN刀片韌性的同時,也避免了因加入金屬結合劑而導致CBN刀片受熱后金屬結合劑過早軟化造成的刀片壽命降低。
同時BN-S200材質是整體聚晶CBN刀片,通體都是CBN材質,刀體硬度在HRC95-100之間,可大余量切除軸承表面的淬硬層,可加工熱處理后工件的硬度范圍:HRC45-HRC79,適合長時間大余量硬態(tài)車削和以車代磨。
BN-S200材質以車代磨和高速切削軸承的案例參數(shù)(1)BN-S200材質以車代磨風電軸承內外圈的效果以BN-S200材質CBN刀片以車代磨風電軸承內外圈為例:直徑φ1900mm,厚130mm;采用磨削工藝加工,磨削完成需要18個小時以上;采用BN-S200材質CBN刀片車削加工,只需要4.5小時;在同等精度要求下,采用BN-S200材質車削加工的生產(chǎn)效率是磨削加工的4倍;并且所消耗的電能及人工,物料耗材只有磨削加工的1/5,刀具耐用度高,使用成本更低。
(2)BN-S200材質高速切削軸承滾道、端面的效果加工工件:風電軸承;
加工部位:滾道、端面;
工件材質:42CrMo;
軸承硬度:HRC47-55;
刀片型號;BN-S200 RCMX090700;
切削參數(shù):Vc=110m/min,F(xiàn)r=0.45mm/r,ap=0.5mm;加工方式:干式切削
和陶瓷刀具相比較的效果如下:在切削速度高于陶瓷刀具12%的基礎上,刀具壽命是陶瓷刀具的8倍,而且表面光潔度達到Ra0.8。
總結:
BN-S200材質是整體聚晶CBN刀具,刀具兩面的切削刃都可以用來切削,能用于重載切削的粗精一體加工,也可承受斷續(xù)切削,不崩刀更耐磨。采用BN-S200材質CBN刀具高速切削軸承,不僅滿足尺寸精度和表面光潔度要求,而且大幅降低客戶的生產(chǎn)成本,提高軸承企業(yè)的自身競爭力。
軸承作為支撐機械設備旋轉的一個重要零部件,對其質量要求較高,如風電軸承作為風能發(fā)電設備的重要零部件,要求其端面基準面跳動<0.005mm;溝底跳動<0.005mm;溝道表面粗糙度Ra0.3μm;推力球軸承軸圈的壁厚差<0.01mm。
同時軸承需要熱處理來保證其自身性能,軸承熱處理后硬度高達HRC55-62之間,尤其大型軸承,如風電軸承表面淬硬層一般在3-5mm,對以車代磨和高速切削刀具的耐磨性和韌性提出很大的挑戰(zhàn)。
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以車代磨和高速切削軸承的刀具選擇
目前CBN刀片加工黑色金屬材料更為合適,作為以車代磨和高速切削刀具已廣為熟知,但由于脆性的限制,一般限于淬火后小余量以車代磨使用。面對大型風電軸承,推薦CBN刀片BN-S200材質。
CBN刀片BN-S200材質,屬于非金屬粘結劑CBN刀片,在保證了CBN刀片韌性的同時,也避免了因加入金屬結合劑而導致CBN刀片受熱后金屬結合劑過早軟化造成的刀片壽命降低。
同時BN-S200材質是整體聚晶CBN刀片,通體都是CBN材質,刀體硬度在HRC95-100之間,可大余量切除軸承表面的淬硬層,可加工熱處理后工件的硬度范圍:HRC45-HRC79,適合長時間大余量硬態(tài)車削和以車代磨。
BN-S200材質以車代磨和高速切削軸承的案例參數(shù)(1)BN-S200材質以車代磨風電軸承內外圈的效果以BN-S200材質CBN刀片以車代磨風電軸承內外圈為例:直徑φ1900mm,厚130mm;采用磨削工藝加工,磨削完成需要18個小時以上;采用BN-S200材質CBN刀片車削加工,只需要4.5小時;在同等精度要求下,采用BN-S200材質車削加工的生產(chǎn)效率是磨削加工的4倍;并且所消耗的電能及人工,物料耗材只有磨削加工的1/5,刀具耐用度高,使用成本更低。
(2)BN-S200材質高速切削軸承滾道、端面的效果加工工件:風電軸承;
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加工部位:滾道、端面;
工件材質:42CrMo;
軸承硬度:HRC47-55;
刀片型號;BN-S200 RCMX090700;
切削參數(shù):Vc=110m/min,F(xiàn)r=0.45mm/r,ap=0.5mm;加工方式:干式切削
和陶瓷刀具相比較的效果如下:在切削速度高于陶瓷刀具12%的基礎上,刀具壽命是陶瓷刀具的8倍,而且表面光潔度達到Ra0.8。
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總結:
BN-S200材質是整體聚晶CBN刀具,刀具兩面的切削刃都可以用來切削,能用于重載切削的粗精一體加工,也可承受斷續(xù)切削,不崩刀更耐磨。采用BN-S200材質CBN刀具高速切削軸承,不僅滿足尺寸精度和表面光潔度要求,而且大幅降低客戶的生產(chǎn)成本,提高軸承企業(yè)的自身競爭力。