车削中心断续切削工艺探究

张冲

摘 要 据悉，车削中心切削工艺可以分为断续与连续两种，断续车削刀具主要因为受到损坏而失效，造成刀具损坏的根本原因是热裂纹、切入/切出破损。本文主要介绍制动盘结构与工艺，并探究车削中心刀具的选择以及断续切削刀具破损的内容，以此来深入了解车削中心断续切削工艺的有关内容。

关键词 车削中心；断续切削；工艺；制动盘结构

前言

为了保障车削中心断续切削质量以及效率，工作人员应了解车削中心断续切削的切入/切出过程，明确断续切削容易出现的问题，断续切削会因为受到应力的作用以及温度的影响而产生热裂纹与热疲劳，进而出现崩刃现象，如何解决此类问题也是我们关注的重点。鉴于此，本文就以“车削中心断续切削工艺”为主题进行探析，并在此基础上提出以下见解，供以参考。

1 制动盘结构与工艺

首先，结合制动盘结构的特点来制定合适的车削中心断续切削工艺流程。从摩托车用制动盘出发，盘式制动器是通过制动盘与摩擦块进行作用进而制动车辆的装置。摩托车用制盘对硬度、耐磨性以及耐蚀性的要求较高，因此，调质之后的马氏体不锈钢的应用频率较高，且应用广泛[1]。查询相关资料可知，盘形制动器结构是由摩擦片、制动盘以及制动钳构成的。制动盘形状较多，大多数为蝶形，能够分为凹凸式、平面式两大类，常见的为凹凸式制动盘。

其次，简单分析制动盘加工工艺。马氏体不锈钢2Cr13是经常应用的材料，在正常温度之下，其的硬度、强度均不够高，但是具有较大的热强度以及韧性，其的导热系数也比较低。工作人员进行低温回火工作之后，马氏体不锈钢的硬度、强度都呈现升高趋势，其的韧性逐渐降低，切削加工性能显著提高，可以用于制动盘制作。制动盘的尺寸比较多，并且要求各不相同、大相径庭，在进行热处理的过程中，会促使制动盘的尺寸、位置以及形状发生一定程度的變化。由此可见，为了保障制动盘的尺寸足够精准，在进行精车之前必须做好热处理工作。据实践可知，马氏体不锈钢2Cr13在进行调质后，硬度与强度显著提高，塑性与韧性逐渐降低，可切削加工性能随之提高。然而，其在实际切削的过程中，仍然比较不易切削。由此可见，马氏体不锈钢2Cr13是一种典型的难加工材料。

最后，关于难加工材料与断续切削的内容。一般情况下，材料硬度、强度处于中等状态的时候，材料的切削加工性能良好。材料强度、硬度较高的时候，其的切削力就大，切削温度自然而然较高，那么，材料的窃喜加工性能就不如人意了。当材料硬度比较低的时候，材料塑性比较大，很容易出现变形的不良现象，此时材料的切削加工性能也比较差。笔者结合自身多年的工作经验以及查询有关资料可知，现阶段，难切削材料的丰富多样，呈现出多元化趋势，可谓是“百家争鸣百花齐放”，主要包含有金属材料、非金属材料等等，比如：高塑性材料（纯铁、纯铜等）；切削温度较高的材料（高温合金、有机合成材料以及钛合金等）；高熔点材料（钒、钨等）；高强度材料（高锰钢、高温合金以及奥氏体不锈钢等）；微观高硬度材料（合成材料、碳棒、铸铁、以及玻璃钢等）；宏观高硬度材料（淬火钢、金属陶瓷、硬质合金、金属陶瓷以及冷硬铸铁等）。

2 车削中心刀具的选择

在机械工业之中，金属切削加工方法是比较基本的一种工艺方法，应用的主要工具为刀具。机械产品的质量不仅与车削中心切削工艺有关，还与车削中心刀具有不可分割的紧密联系，车削中心如何选择刀具是一个至关重要的问题。车削中心进行切削加工的必要前提和必然基础就是选择刀具材料，材料不同，与之匹配的刀具材料也不相同。通常情况下，刀具选择的主要流程为：分析调质后马氏体不锈钢2Cr13的基本属性—硬度要求：能够加工HRC35材料等—韧性要求：具有良好的耐冲击性能—热力学要求：具有较高的抗热震性能、热导率以及耐热性—化学要求：与调质后马氏体不锈钢2Cr13中的元素亲和力较小—经济学要求：选择价格低廉的国产刀具等等。

结合调质后马氏体不锈钢2Cr13特点可知，工作人员在进行车削中心刀具选择的时候，应该做好相应的分析工作，主要考虑刀具硬度、耐磨性、韧性、导热性、耐热冲击性、强度以及热稳定性等等。比如，陶瓷、金属陶瓷、PCD、WC基超细晶粒硬质合金的耐热性分别为1100～1200℃、900～1100℃、700～800℃、800～900℃。

3 断续切削刀具破损

一般情况下，选择的通常是刀具材料多为工具钢、高速钢，这类刀具材料的特点是强度较低、韧性较大、耐磨性较低等等，刀具失效的主要形式是因为长时间使用造成的磨损。对于一些硬度比较高的难加工材料而言，应用人造金刚石、硬质合金等刀具材料进行加工，长时间磨损已经不能造成刀具失效。这类刀具材料的硬度比较高，韧性却比较低，车削中心进行断续切削的过程中，刀具材料受到反复振动作用，刀具非常容易出现裂纹，并在此基础上受到冲击载荷作用，进而出现崩刃现象，导致刀具失效。鉴于此，为了降低刀具破损程度，可以减小切削速度。

4 结束语

综上所述，制动盘凭借自身特点能够用于车削中心断续切削工艺流程的制定，探析车削中心断续工艺的必要前提和必然基础就是了解掌握制动盘的结构与工艺。本文主要针对制动盘的结构以及工艺进行分析，以此来展开车削中心断续切削工艺的研究工作，并提出选择车削中心刀具材料需满足的要求，最后针对断续切削工具进行分析。

参考文献

[1] 葛敬.车削中心断续切削工艺研究[D].合肥：合肥工业大学，2010.

[2] 宁欣，聂福全.锥形螺旋叶片长轴外圆防振车削工艺[J].工程机械，2009，（1）：57-58.

[3] 魏引焕，孙立新.电火花线切割加工中难加工材料及复杂件常见问题分析及应对措施[J].机械设计与制造，2009，（10）：261-263.