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CBN刀具-车加工轴承的理想刀片
发布单位:郑州华菱超硬材料有限公司. 所属类别: 产品知识 . 发布时间:2021/1/25. 点击查阅: 174 次.

对许多机械设备来讲,轴承的使用性能和可靠性直接决定着机械设备的使用性能和可靠性。随着我国市场经济的发展和不断完善,人们对轴承的挑剔程度越来越苛刻,非常重视轴承的质量。

俗话说,工欲善其事,必先利其器,刀具是贯穿轴承加工始末的,尤其机械加工作为最后的加工工序,直接关系着轴承的表面质量和尺寸精度,所以加工轴承的刀具选择尤为重要本文重点介绍一下车加工轴承的刀具选择。

第一了解轴承生产工艺

轴承一般由内圈、外圈、保持架、滚动体(钢球)组成,每个零部件的制造工艺流程都不同。

1)钢柱的制造流程:原材料—冷镦—光磨—热处理—硬磨—初研—外观—精研。

2)保持架(钢板)制造流程:原材料—剪料—裁环—光整—成型—整形—冲柳钉孔。

3)内圈/外圈制造流程:原材料—锻造—退火—车削—淬火—回火—磨削—装配。

下面图片是深沟球轴承的生产工艺。

 

第二确定车加工工序的位置

由上图可见,车加工工序一般在锻造后有一次车加工,还有一次就是热处理之后还有一次车加工(下图红色方框的位置),上面显示磨削工艺,但随着现代数控机床和刀具材料的不断发展,已经有可代替磨削的车削刀具,并且在轴承行业得到广泛推广及应用。

 

第三根据工序选择车加工轴承的刀具材质

第一个车加工轴承工序,是在锻造之后,热处理之前,此时轴承硬度不高,常用刀具为硬质合金刀具,如YT系列,常见的材质有YT5、YT10、YT15、YT30,是加工钢件的理想材质。

第二个车加工轴承工序,是在热处理之后,轴承热处理一般都采用淬火+回火工艺,为了提高轴承的使用寿命,此时选择的刀具材质很重要,淬火后的轴承硬度在HRC60左右,传统刀具很难加工,一般选择超硬材料刀具—CBN刀具对轴承进行车加工,如BN-H200材质,BN-H10材质,BN-H11材质等,对轴承进行半精车和精车。

第四选择车加工轴承的刀具切削参数

轴承一般用的是高碳钢,还有渗碳轴承钢、不锈轴承钢、耐高温轴承钢、中碳耐冲击轴承钢,本文主要以高碳钢为主来介绍切削参数。

采用硬质合金刀具车加工轴承的切削参数范围:切削速度在85-395m/min之间,进给量在0.1-1.2mm/r之间,吃刀深度在0.1-10mm之间。

采用CBN刀具车加工轴承的切削参数范围如下表:

加工材料

加工工序

切削参数

刀具材质

切削速度

 Vc(m/min)

吃刀深度

apmm

进给量

 Frmm/r

轴承

(硬度≥HRC45

粗加工

50-150

1-10

0.1-0.5

BN-S10BN-S20

精加工

90-250

≤1

0.05-0.35

BN-H05BN-H10BN-H21BN-H20BN-H11BN-H200

第五介绍一个CBN刀具车加工轴承的案例参数

 

工件名称:风电轴承

加工部位:外环挡边

工件直径:2750mm

工件材质:42CrMo4

工件硬度:HRC58-63

使用机床:数控立车

加工方式:干式切削

滚道公差要求:0.08mm

滚道表面粗糙度要求:Ra0.4

加工工序:精加工

刀片型号:BN-H200 RNMN090300

加工参数:Vc=215m/min,Fr=0.2mm/r,ap=0.2mm

结果:相较于某CBN刀片:同等切削参数下,BN-H200材质的刀具寿命相较于某品牌CBN刀具提高50%,而且没有出现崩刀现象。