高锰钢材料具有很高的耐磨性,虽然硬度为HB,但它的屈服点较低,只有抗拉强度的40%,因此具有较高的塑性和忍性。当它收到外来压力和冲击载荷后,会产生很大的塑性变形和严重的加工硬化现象。同时,在相同的切削用量条件下,切削温度高出℃左右,而且断屑困难。
1、刀具选择
通常情况下,多数高锰钢材料在进行机械加工时可以选用YW1和YW2类硬质合金,YW1热硬性较好,能承受一定的冲击负荷,通用性较好,YW2耐磨性稍次于YW1,但强度较高,能承受较大的冲击负荷。它们的导热性也好,同时切屑与刀具间不易粘结,较适合于加工高锰钢材料。
当工件的形状、尺寸、结构不便于使用硬质合金刀具时,可采用新型高速钢刀具。具有硬度高、耐磨、红硬性高、热塑性好的特点。
2、刀具切削参数
加工高锰钢要考虑零件结构和材料的工艺特点,以及所产生的切削力和切削热,因为零件容易变形,影响产品质量。
同时对内螺纹车刀的几何参数也有一定的要求:内螺纹车刀的前角、后角、副后角都要考虑到工件螺纹升角的影响,因此粗车刀都选用了较大的后角。精车刀在前刀面上磨出了圆弧半径,使切屑形成和排除更加方便,圆弧面的粗糙度需很低,刃磨后再仔细研磨,这对加工质量会有直接的影响。
3、切削用量
高锰钢的切削加工性能较差,为了保证刀具具有一定的耐用度,切削速度不宜过高。用硬质合金刀具车削时,切削速度为(20—40)m/min;用陶瓷刀具车削时,切削速度为(50—80)m-min。为了避免刀具在毛坯表层和前一次走刀后的硬化层上切削,切削深度和进给量均不能太小。有时为了提高刀具耐用度和保证有一定的切削效率,采用(8—20)m/min低的切削速度和(0.8—1.5)mm/r的大进给量进行粗车。
高锰钢在粗加工前,可以通过热处理的方法来改善切削加工性。方法是将高锰钢加热到(—)℃,保温2小时之后冷却,使高锰钢奥氏体组织转变为奥氏体组织,使加工表面硬化显著降低,切削加工性得到明显改善。工件在精车和使用前,再进行淬火,使其钢的组织再转变为奥氏体。
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