耐磨合金鑄鐵
3．切削冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵選擇什么刀具材料？
根據(jù)冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵的切削加工特點(diǎn)，要求刀具材料紅硬性高、耐沖擊、耐磨性好、抗彎強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)大�？蛇x用含TaC或NbC的K類新牌號(hào)硬質(zhì)合金，如600、610，643、643M、726，YS2，YM0511 YM052、YM053等，切削效率和刀具耐用度比使用YG3、YG6、YG6A等高得多(見表6-1)，也可選用陶瓷刀具材料。
4．切削加工冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵怎樣選擇刀具幾何參數(shù)？
冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵的硬度、強(qiáng)度都很高，切削時(shí)多是粗加工的斷續(xù)切削，要求刃口有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)選擇負(fù)前角和較小的后角。且不同刀具材料應(yīng)選擇不同的合理前角、后角值。例如，YW1取γ0=-5。～0。，α0=5�！�10。；643取γ0=-5。，α0=10�！�15。；PCBN取γ0=-10�！�0。，α0=6�！�8。；陶瓷刀片取γ0=-15。～-5。，α0=6�！�10。。
切削冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵時(shí)，單位切削力大，切削溫度高。為了減小單位切削刃上的負(fù)荷，改善散熱條件，減少崩刃，提高刀具耐用度，宜選用較小的主偏角和負(fù)刃傾角。一般κr≤45。，硬質(zhì)合金刀片λs≤-6。；陶瓷刀片λs=-10�！�-5。。刀尖圓弧半徑可大些，γε≥1.0 mm。機(jī)床剛性較差或精加工時(shí)，也可適當(dāng)加大主偏角，減小刀尖圓弧半徑。對(duì)于陶瓷刀片和PCBN刀片，刃口應(yīng)有負(fù)倒棱，γ01=-30�！�-20~，bγ=0.2～0.3 mm。
5．切削加工冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵怎樣選擇切削用量？
根據(jù)冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵的切削加工性能，在選擇切削用量時(shí)，必須考慮切削用量對(duì)刀具耐用度的影響。根據(jù)不同的切削對(duì)象和刀具材料，切削速度、進(jìn)給量和切削深度應(yīng)進(jìn)行合理組合。
采用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度，適當(dāng)加大切削深度并盡可能減少走刀次數(shù)，以提高刀具耐用度。粗車時(shí)Vc=8～12 m/min，αp=5～10 mm，f=0.5～1.0 mm/r；半精車時(shí)，Vc=15～20 m/min，αp =0.5～2 mm，f=0.1～0.3 mm/r。
采用陶瓷刀片應(yīng)取較小的進(jìn)給量和盡可能高的切削速度，一般Vc=40～60 m/min，αp =0.5～2 mm，f=0.3～0.6 mm/r。
采用PCBN刀片時(shí)，切削速度可以提高到70～80 m/min，αp =0.5～2 mm，f=0.1～0.3 mm/r。
6．用氮化硅陶瓷刀具車削冷硬鑄鐵有哪些優(yōu)點(diǎn)？
氮化硅陶瓷具有高硬度(HRA94)、高強(qiáng)度(抗彎強(qiáng)度為1050～1450 MPa)、良好的自潤(rùn)滑性能、低摩擦系數(shù)及抗粘接性能。使用氮化硅陶瓷刀具車削冷硬合金鑄鐵有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)切削速度高：冷硬合金鑄鐵的硬度為HRC50～52(HS67～70)，用YG8硬質(zhì)合金刀具車削，切削速度為5 m/min左右。而用氮化硅陶瓷刀具時(shí)切削速度則是25～35 m/min，為硬質(zhì)合金刀具的5～7倍。又如，用硬質(zhì)合金刀具車削冷硬鑄鐵軋輥(HS71～73)，切削速度為6.8 m/min，而用氮化硅陶瓷刀具時(shí)切削速度為23 m/min。
(2)耐用度高：用YG8硬質(zhì)合金車削冷硬合金鑄鐵(Vc=5.3 m/min)，當(dāng)后刀面磨損0.8 mm時(shí)，切削路程為360 m；而用氮化硅陶瓷刀具以28 m/min的切削速度，后刀面磨損0.8 mm時(shí)的切削路程為2560 m；再將切削速度提高到34 m/min時(shí)，在相同的后刀面磨損情況下，切削路程則是2340 m�？梢姡谙嗤哪p情況下，從切削路程來(lái)看，氮化硅陶瓷刀具的耐用度為硬質(zhì)合金的6～7倍。用氮化硅混合陶瓷F85車?yán)溆埠辖痂T鐵軋輥的刀具耐用度是 YG3、YG6硬質(zhì)合金的5～16倍。
7．用立方氮化硼刀具切削冷硬鑄鐵有哪些顯著效果？
冷硬鑄鐵等難加工材料
(1)切削速度高：用DLS—F立方氮化硼復(fù)合片切削球墨冷硬鑄鐵，可以使用較高的切削速度。刀具幾何參數(shù)為γ0=-3。，α0=8。，κr=84。，λs=0。，γε=0.6 mm，γ01=6。，bγ=0.3 mm。當(dāng)Vc=60 m/min，αp =0.3 mm，f=0.22 mm/r時(shí)，切削160 min后，后刀面只磨損了0.16 mm。而使用YG6X硬質(zhì)合金刀具的切削速度只有6.6 m/min，僅為立方氮化硼刀具的1/9。
(2)耐用度高：用德國(guó)比爾斯公司生產(chǎn)的立方氮化硼圓刀片，以Vc=40 m/min、f=0.16 mm/r的切削用量加工HRC55的冷硬鑄鐵，刀具耐用度為500 min，而用陶瓷刀具加工時(shí)刀具耐用度只有5 min。立方氮化硼刀具的耐用度是陶瓷刀具的100倍。
(3)加工精度和表面質(zhì)量好：用硬質(zhì)合金刀具車削HRC50的表面噴涂冷硬鑄鐵軋輥，當(dāng)Vc=20 m/min、αp =0.3 mm、f=0.22 mm/r時(shí)，圓度誤差高達(dá)0.5 mm，表面粗糙度Ra為12.5μm；而使用立方氮化硼刀具車削，切削速度提高了，圓度誤差很小，表面粗糙度Ra小于0.8μm。
(4)金屬切除率高：用立方氮化硼刀具切削冷硬鑄鐵軋輥，可以獲得極高的金屬切除率。例如，當(dāng)Vc=6l m/min、αp =/mm、f=0.94 mm/r時(shí)，金屬切除率達(dá)400 cm3/min，刀具幾乎沒(méi)有磨損。
(5)可以代替磨削：ASH離心式泥漿泵是用極耐磨的鎳鉻白口鐵制造的。這種材料極難切削，以前認(rèn)為只能用磨削加工，但磨削時(shí)的高溫會(huì)使工件產(chǎn)生熱裂紋。現(xiàn)在可以采用立方氮化硼復(fù)合片以車代磨。這種刀具抗彎強(qiáng)度高，經(jīng)得起沖擊載荷。采用PCBN圓形刀片，粗車時(shí)，Vc=55 m/min，αp =3 mm，f=0.25 mm/r；精車時(shí)，f=0.2 mm，表面粗糙度Ra為0.8μm。
此外，還可以銑代磨加工鎳鉻白口鐵，也采用圓形帶倒棱的PCBN復(fù)合片做成銑刀，以Vc=175～225 m/min、αf =0.1～0.25 mm/z、αp =0.5～2.5 mm的用量進(jìn)行銑削，表面粗糙度Ra可達(dá)2～2.5μm。
8．切削冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵實(shí)例有哪些？
(1)車削軋輥：工件材質(zhì)為冷硬鑄鐵，刀具材料為YG6X硬質(zhì)合金，刀具幾何參數(shù)見圖6-1。切削用量為Vc=5～7 m/min，αp =3～6 mm，f=1.5～2.5 mm/r。
(2)精車?yán)溆茶T鐵軋輥：采用聚晶立方氮化硼復(fù)合片作為刀具材料的
車刀，如圖6-2所示。這種刀片硬度高，耐磨性和耐熱性大大高于硬質(zhì)合金，適于精車高硬度冷硬鑄鐵軋輥。車削時(shí)切削用量為：Vc=50～70 m/min，αp=0.5～1 mm，
f=0.2～0.4 mm/r。工件表面粗糙度Ra為3.2～1.6μm。加工效率為硬質(zhì)合金刀具的10倍以上。
(3)銑削白口鐵：刀具材料為Si3N4陶瓷圓形刀片，機(jī)械夾固在銑刀盤上。刀具的切深和進(jìn)給前角為-10°。切削用量為：Vc=70～90 m/min，αp=1～2 mm，Vf=160～230 mm/min。加工后表面粗糙度Ra為6.3～3.2μm。
(4)車削高鉻鑄鐵：被切削材料的硬度為HRC46～50，采用YD15超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行車削。在切削用量為Vc=30～40 m/min、αp=3～4 mm、f=0.8～1.5 mm/r的條件下，刀具耐用度比采用YG6刀片高近10倍。
(5)車削軋輥：工件材質(zhì)為冷硬鑄鐵，硬度為HS70～72。刀具材料為Si3N4陶瓷，刀具幾何參數(shù)為：γ0=-14。，α0=6。，κγ=30。，λs=-5。，γε=1.2～1.5 mm，γ01=-20�！�-15。，bγ=0.2～0.3 mm。切削用量：粗車時(shí)Vc=55 m/min，αp =3.75mm，f=2.6 mm/r；精車時(shí)Vc=34 m/min；αp =0.2 mm，f=1.2 mm/r
