車削中心斷續切削工藝探究

張沖

摘 要 據悉，車削中心切削工藝可以分為斷續與連續兩種，斷續車削刀具主要因為受到損壞而失效，造成刀具損壞的根本原因是熱裂紋、切入/切出破損。本文主要介紹制動盤結構與工藝，并探究車削中心刀具的選擇以及斷續切削刀具破損的內容，以此來深入了解車削中心斷續切削工藝的有關內容。

關鍵詞 車削中心；斷續切削；工藝；制動盤結構

前言

為了保障車削中心斷續切削質量以及效率，工作人員應了解車削中心斷續切削的切入/切出過程，明確斷續切削容易出現的問題，斷續切削會因為受到應力的作用以及溫度的影響而產生熱裂紋與熱疲勞，進而出現崩刃現象，如何解決此類問題也是我們關注的重點。鑒于此，本文就以“車削中心斷續切削工藝”為主題進行探析，并在此基礎上提出以下見解，供以參考。

1 制動盤結構與工藝

首先，結合制動盤結構的特點來制定合適的車削中心斷續切削工藝流程。從摩托車用制動盤出發，盤式制動器是通過制動盤與摩擦塊進行作用進而制動車輛的裝置。摩托車用制盤對硬度、耐磨性以及耐蝕性的要求較高，因此，調質之后的馬氏體不銹鋼的應用頻率較高，且應用廣泛[1]。查詢相關資料可知，盤形制動器結構是由摩擦片、制動盤以及制動鉗構成的。制動盤形狀較多，大多數為蝶形，能夠分為凹凸式、平面式兩大類，常見的為凹凸式制動盤。

其次，簡單分析制動盤加工工藝。馬氏體不銹鋼2Cr13是經常應用的材料，在正常溫度之下，其的硬度、強度均不夠高，但是具有較大的熱強度以及韌性，其的導熱系數也比較低。工作人員進行低溫回火工作之后，馬氏體不銹鋼的硬度、強度都呈現升高趨勢，其的韌性逐漸降低，切削加工性能顯著提高，可以用于制動盤制作。制動盤的尺寸比較多，并且要求各不相同、大相徑庭，在進行熱處理的過程中，會促使制動盤的尺寸、位置以及形狀發生一定程度的變化。由此可見，為了保障制動盤的尺寸足夠精準，在進行精車之前必須做好熱處理工作。據實踐可知，馬氏體不銹鋼2Cr13在進行調質后，硬度與強度顯著提高，塑性與韌性逐漸降低，可切削加工性能隨之提高。然而，其在實際切削的過程中，仍然比較不易切削。由此可見，馬氏體不銹鋼2Cr13是一種典型的難加工材料。

最后，關于難加工材料與斷續切削的內容。一般情況下，材料硬度、強度處于中等狀態的時候，材料的切削加工性能良好。材料強度、硬度較高的時候，其的切削力就大，切削溫度自然而然較高，那么，材料的竊喜加工性能就不如人意了。當材料硬度比較低的時候，材料塑性比較大，很容易出現變形的不良現象，此時材料的切削加工性能也比較差。筆者結合自身多年的工作經驗以及查詢有關資料可知，現階段，難切削材料的豐富多樣，呈現出多元化趨勢，可謂是“百家爭鳴百花齊放”，主要包含有金屬材料、非金屬材料等等，比如：高塑性材料（純鐵、純銅等）；切削溫度較高的材料（高溫合金、有機合成材料以及鈦合金等）；高熔點材料（釩、鎢等）；高強度材料（高錳鋼、高溫合金以及奧氏體不銹鋼等）；微觀高硬度材料（合成材料、碳棒、鑄鐵、以及玻璃鋼等）；宏觀高硬度材料（淬火鋼、金屬陶瓷、硬質合金、金屬陶瓷以及冷硬鑄鐵等）。

2 車削中心刀具的選擇

在機械工業之中，金屬切削加工方法是比較基本的一種工藝方法，應用的主要工具為刀具。機械產品的質量不僅與車削中心切削工藝有關，還與車削中心刀具有不可分割的緊密聯系，車削中心如何選擇刀具是一個至關重要的問題。車削中心進行切削加工的必要前提和必然基礎就是選擇刀具材料，材料不同，與之匹配的刀具材料也不相同。通常情況下，刀具選擇的主要流程為：分析調質后馬氏體不銹鋼2Cr13的基本屬性—硬度要求：能夠加工HRC35材料等—韌性要求：具有良好的耐沖擊性能—熱力學要求：具有較高的抗熱震性能、熱導率以及耐熱性—化學要求：與調質后馬氏體不銹鋼2Cr13中的元素親和力較小—經濟學要求：選擇價格低廉的國產刀具等等。

結合調質后馬氏體不銹鋼2Cr13特點可知，工作人員在進行車削中心刀具選擇的時候，應該做好相應的分析工作，主要考慮刀具硬度、耐磨性、韌性、導熱性、耐熱沖擊性、強度以及熱穩定性等等。比如，陶瓷、金屬陶瓷、PCD、WC基超細晶粒硬質合金的耐熱性分別為1100～1200℃、900～1100℃、700～800℃、800～900℃。

3 斷續切削刀具破損

一般情況下，選擇的通常是刀具材料多為工具鋼、高速鋼，這類刀具材料的特點是強度較低、韌性較大、耐磨性較低等等，刀具失效的主要形式是因為長時間使用造成的磨損。對于一些硬度比較高的難加工材料而言，應用人造金剛石、硬質合金等刀具材料進行加工，長時間磨損已經不能造成刀具失效。這類刀具材料的硬度比較高，韌性卻比較低，車削中心進行斷續切削的過程中，刀具材料受到反復振動作用，刀具非常容易出現裂紋，并在此基礎上受到沖擊載荷作用，進而出現崩刃現象，導致刀具失效。鑒于此，為了降低刀具破損程度，可以減小切削速度。

4 結束語

綜上所述，制動盤憑借自身特點能夠用于車削中心斷續切削工藝流程的制定，探析車削中心斷續工藝的必要前提和必然基礎就是了解掌握制動盤的結構與工藝。本文主要針對制動盤的結構以及工藝進行分析，以此來展開車削中心斷續切削工藝的研究工作，并提出選擇車削中心刀具材料需滿足的要求，最后針對斷續切削工具進行分析。

參考文獻

[1] 葛敬.車削中心斷續切削工藝研究[D].合肥：合肥工業大學，2010.

[2] 寧欣，聶福全.錐形螺旋葉片長軸外圓防振車削工藝[J].工程機械，2009，（1）：57-58.

[3] 魏引煥，孫立新.電火花線切割加工中難加工材料及復雜件常見問題分析及應對措施[J].機械設計與制造，2009，（10）：261-263.