采用硬车削工艺提高生产效益

　　针对硬质材料表面的加工，人们已经越来越多地采用硬车削工艺来取代磨削。在相关的刀具方面，立方氮化硼(CBN)被证明是最好的切削材料，可以达到Ra<2μm的表面质量。一种新的可转位刀片的外形可以使进给量提高一倍。　　

　　人们对部件的使用寿命和质量的要求越来越高，因此，工件表面的硬化处理开始受到关注。这就促使很多加工企业必须越来越多地对硬质表面进行高标准的加工。以前，针对此类硬质部件的加工首选工艺是磨削，但目前出于对旋转对称的表面进行灵活和低成本加工的考虑，必须要选择硬车削加工方式。　　

　　现在很多生产场合都具备稳定的车床，在正确的条件下，这些车床也可以被用于硬车削加工。由此，无需投入大量的资金，即可实现对加工范围的扩展，并对设计部门的新要求作出反应。关键的一点是要使用正确的刀具和正确的切削材料。

　　唯有CBN耐热性能最强　　在切削感应淬火的铁质材料时，要达到Ra<2μm的高品质表面质量，立方氮化硼(CBN)被证实是一种最好的切削材料。CBN具备很强的耐热特性，其刀刃边缘可以耐受1000℃而不发生损坏。一般情况下，在车削速度达到120～200m/min时，通常会出现这种高温的情况。　　

　　Sandvik Coromant公司可以提供各种不同刀刃规格的优化氮化硼材料——特别是创新型的高效转位刀片技术，非常适用于初车削和精车削。角半径在ISO公差范围内被划分为五个半径，后面的半径可承担精磨的功能，由此可以达到可转位的效果。这在确保相同的表面质量的条件下，可以实现双倍的进给量；或者在相同的加工时间内，达到更高的表面质量，因此可以极大地提高生产效率。　　

　　WH和WG是专门为硬车削作业优化的两种转位外形，它可以实现径向大约0.1mm的切削深度和0.3mm以内的进给量。当F=0.3mm时，表面Rz值可以达到小于6.3μm。Sandvik Coromant公司在此领域内的最新发展是Xcel几何外形，它可以实现最大0.4mm的进给量，同时Rz值仍然小于6.3μm。　　

　　如果对表面质量要求比较高的话，可以相应降低进给量：采用WG外形时，当Ra=0.3μm，则0.15mm为典型的进给量。与以往的切削数值相比，加工时间最多可以减少50%，由此可以极大提高生产效率。　　

　　通过齿形刀角提高强度　　

　　所设计的CB7025系列CBN刀片用于加工淬火钢(58～65HRC)不连贯断面的硬车削。效率改进的关键在于磨损可控和带有齿形刀角的细颗粒CBN，与传统的CBN造型相比，齿形刀角远离热切削区，因此可以达到更高的强度并提供更高的安全。这种特性通过更高的切削速度和一次性工件装卡而实现更可靠的加工结果，并不降低所要求的表面质量。　　

　　CB7025在大量选择转位刀片时都可以被获得，所提供的CB70切割效率还能再高吗？ 

　　线切割机的切割效率受两大因素的影响，一是丝的载流量(电流)，二是切缝中的蚀除物不能及时清除，它的导电作用消耗掉了脉冲能量。总之，总能量，能量利用率都是切割效率的问题。

　　业内就钼材料快速走丝机床的切割效率作过许多的典型试验，结果证明，钼丝载流量达到150A/mm2时，其抗拉强度将被降低到原有强度的1/3~1/4，这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限，以此算来，Ф0.12载流1.74A，Ф0.15载流2.65A, Ф0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量，无疑丝的寿命将是短暂的。在丝速 10米/秒，北京油脂化工厂的DX-1冷却液，切厚度为50的普通钢，脉宽32MS。脉间200MS时，用蚀除物的体积来计算切割效率则为5.8mm3/分.A。用此效率计算,不同粗细的钼丝工作在最大载流量时的面积切割效率为Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---90.41mm2/分,.如此算来,丝经加粗即可加大载流量,电流大了效率也可相应提高。但是，快速往复走丝的线切割是不允许(排丝，挠度，损耗等原因)把丝径加大到0.23以上的.，且因蚀除物排出速度所限,当电流加大到均值8A时,间隙将出现短路或电孤放电,免强维持的短时火花放电也将使钼丝损耗急剧增加,所以一味增粗丝加大电流的办法是不可取的。.

　　蚀除物在间隙中所呈现的是电阻负载的作用，它短路掉了 经钼丝向间隙提供的一部分能量，所以当切割料加厚，蚀除物排出更为困难的时候，能量损失的多，有效的加工脉冲会更少，放电电流变成了线性负载电流，形不成加工而只加热了钼丝，这是能量被损失和断丝的主要原因。 

　　针对 影响加工效率的两大主要原因，提高加工速度则应在如下几个方面作相应的努力：

　　加大单个脉冲的能量，即脉冲幅值和峰值电流，为不使丝的载流量负担过大，则应相应加大脉冲间隔，使电流平均值不致增加太多。

　　保持冷却液的介电系数和绝缘强度，维持较高的火花爆炸力和清洗能力，使蚀除物对脉冲的短路作用减到最小。

　　提高运丝导丝系统的机械精度，因为窄缝总比宽缝走得快，直缝总比折线缝走得快。

　　适当地提高丝速，使丝向缝隙内带入的水速加快，水量加大，蚀除物更有效地排出。

　　增加水在缝隙外对丝的包络性，即让水在丝的带动下起速，起速的水对间隙的清洗作用是较强的。

　　改善变频跟踪灵敏度，增加脉冲利用率。

　　减少走丝电机的换向时间，启动更快，增加有效的加工时间。 

　　经上述努力，把切割效率提高到100~120mm2/分钟是可能的，是有实际意的，至于把指标提得更高，则是以牺牲可靠性和连续加工时间作代价的。

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