齒輪滲碳淬火后車削加工刀片（熱后硬車加工刀片）

齒輪（20Crmnti）滲碳淬火后變形嚴(yán)重，特別是對于大型齒輪（20Crmnti），滲碳淬火外圓和內(nèi)孔尺寸變形量一般都很大，而對于滲碳淬火后的齒輪外圓車削，一直沒有合適的刀具，“華菱超硬”研制的用于強斷續(xù)車削淬火鋼的HL超硬刀具，對滲碳淬火齒輪外圓內(nèi)孔及端面的變形進(jìn)行車削修正找到了合適的斷續(xù)切削加工刀具，并在超硬刀具斷續(xù)切削加工領(lǐng)域取得世界性的突破。
     齒輪（20Crmnti）滲碳淬火變形：齒輪滲碳淬火變形主要是由于工件在機加工時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，熱處理過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力以及工件自重變形等共同作用而產(chǎn)生的。特別是大型齒圈和齒輪，大型齒輪齒圈由于模數(shù)大、滲層深，滲碳時間較長，并受到自重影響，也會增加滲碳淬火后的變形量。大型齒輪軸變形規(guī)律：齒頂圓外徑呈明顯收縮趨勢，但一根齒軸的齒寬方向上，中間呈縮小，兩端略有脹大。齒圈變形規(guī)律：大型齒圈經(jīng)滲碳淬火后，其外徑均脹大，齒寬大小不同時，齒寬方向呈錐形或腰鼓形。
     齒輪（20Crmnti）滲碳淬火后車削加工：齒輪齒圈滲碳淬火變形可以在一定程度上加以控制和減小,但是不能夠完全避免.對于滲碳淬火后的變形校正不再贅述，下面是淺談滲碳淬火后車削加工及刀具的可行性。
       滲碳淬火后車削加工外圓，內(nèi)孔，端面：對于滲碳淬火齒圈齒輪的外圓和內(nèi)孔變形量的修正，車削是最簡單的辦法，以前任何刀具包括國外超硬刀具都不能解決強斷續(xù)切削淬火后齒輪外圓，華菱超硬受邀對此進(jìn)行刀具研發(fā)，“間斷切削加工淬硬鋼一直是個難題，何況是動輒HRC60左右的淬硬鋼，而且變形余量大，在高速車削淬硬鋼時，如果工件有間斷切削，刀具在間斷切削淬硬鋼時會以每分鐘100次以上的沖擊來完成加工，對刀具的抗沖擊性能是個很大的挑戰(zhàn)。”中國刀協(xié)專家如是說。華菱超硬經(jīng)過長達(dá)一年之久的反復(fù)試驗，推出強斷續(xù)車削淬硬鋼的超硬刀具牌號；并在滲碳淬火后的齒輪外圓進(jìn)行車削實驗。
       齒輪（20Crmnti）滲碳淬火后車削加工外圓試驗
       大型齒輪（齒圈）滲碳淬火后變形嚴(yán)重，齒輪齒圈外圓變形量高達(dá)2mm，淬火后的硬度為HRC60-65，客戶當(dāng)時很難找到大直徑磨床，而且加工余量大，磨削效率太低，最終對滲碳淬火齒輪進(jìn)行外圓車削。

 ►齒輪、齒輪軸常用材質(zhì)：20CrMnTi

►硬車刀具適合工序：20CrMnTi滲碳淬火后硬車削（以車代磨）。

►熱后硬車加工常用牌號為BN-H10和BN-H20。

 

►熱后加工的切削用量：線速度Vc=120-180m/min;走刀量：0.07-0.13mm/r。

       切削線速度：50--70m/min，吃刀深度1.5--2mm  走刀量0.15-0.2mm/每轉(zhuǎn)（根據(jù)粗糙度要求調(diào)整）
       車淬火齒輪外圓時，一次走刀加工完成，原來用的進(jìn)口陶瓷刀具只能多次加工才能把變形量切掉，而且崩刃嚴(yán)重，刀具使用成本非常高。
       刀具試驗結(jié)果：比原來用的進(jìn)口氮化硅陶瓷刀具抗沖擊，在吃刀深度增大三倍的情況下壽命是氮化硅陶瓷刀具的6倍！切削效率整整提高3倍（原來是三次走刀，現(xiàn)在是一次走到完成）。工件表面粗糙度也達(dá)到用戶要求，最難能可貴的是刀具的最終失效形式并不是讓人擔(dān)心的崩刀刃，而是正常的后刀面磨損。此次斷續(xù)車削淬火齒輪外圓實驗，打破了業(yè)內(nèi)超硬刀具不能用于強斷續(xù)車削淬硬鋼的神話！在刀具學(xué)術(shù)界引起很大的轟動！
       齒輪淬火后硬車削內(nèi)孔的表面光潔度
以斷續(xù)切削帶油槽的齒輪內(nèi)孔為例：試切刀具壽命達(dá)到8000米以上，光潔度Ra0.8以內(nèi)；如果使用帶修光刃超硬刀具，淬硬鋼車削光潔度達(dá)到Ra0.4左右。并能取得很好的刀具壽命
       齒輪滲碳淬火后車加工端面
齒輪熱后硬車端面時，能有效代替磨削加工，作為“以車代磨”的典型應(yīng)用，立方氮化硼刀片已經(jīng)很普及的應(yīng)用在齒輪端面熱后硬車的生產(chǎn)實踐中，硬車削與磨削加工相比，確實大大提高了工作效率。
綜述：
       對于滲碳淬火后車削問題，對于端面車削，普通的焊接復(fù)合式立方氮化硼刀具已經(jīng)得到普及，但對于大型齒輪齒圈滲碳淬火的外圓和內(nèi)孔尺寸變形，大余量車削掉變形量一直是加工難題。 華菱超硬HL超硬立方氮化硼刀具斷續(xù)車削淬火鋼是刀具行業(yè)的一大進(jìn)步，有利于齒輪行業(yè)“以車代磨”工藝的廣泛推廣，也為困擾多年的淬硬齒輪外圓車削用刀具問題找到了答案，對縮短齒輪齒圈的制造周期，降低生產(chǎn)成本也都具有重要意義；HL超硬系列刀具被業(yè)界稱為強斷續(xù)車削淬火鋼的世界典范。

齒輪滲碳淬火后車削加工刀片（熱后硬車加工刀片）