背吃刀量对车削42CrMoA钢表面粗糙度及切屑的影响
2022-06-21刘军壮郇艳宁宇
刘军壮,郇艳,宁宇
青岛工程职业学院 山东青岛 266112
1 序言
42CrMoA钢是一种中碳低合金结构钢,其强度高,淬透性好,韧性好,淬火时变形小。调质后综合力学性能好,在高温工作环境下有高的蠕变强度和持久强度[1]。适宜要求具备一定强度和韧度的机械零件,如机车大齿轮、折弯机的模具、压力容器中受载荷极大的连杆和弹簧夹,石油深井钻杆接头与打捞工具及高温条件下的连接件(≤530℃)、紧固件(<510℃)制造[2]。
由于42CrMoA钢强度高,属于难切削材料。切削过程中,工件材料的强度越高,切削力、切削功率就越大,切削温度随之增高,影响加工的表面粗糙度。由于金属切削过程是在高温、高压及高速状态下进行,因此切屑的形成机理相当复杂,车削42CrMoA钢时,容易形成很长的螺卷屑,螺卷屑过长容易缠绕在工件上,影响切削过程的稳定性、操作安全、刀具寿命、生产效率和已加工表面的质量。本文采用硬质合金涂层刀具对调质处理的42CrMoA 钢进行车削试验,研究不同背吃刀量对表面粗糙度及断屑效果的影响[3,4]。
2 试验设备
(1)机床 本试验采用数控车床CKD6150A(见图1),机床主轴最高转速2200r/min,最大车削长度750mm,卡盘直径250mm。

图1 数控车床CKD6150A
(2)刀具 35°V形硬质合金涂层刀片,型号为VNMG160404FF,直线形断屑槽,槽形代号FF。刀柄为93°主偏角,型号为MVJNR2525M16,试验采用的切削液为较浓的乳化液,型号为BC20-ART.1200-05。刀具几何参数见表1。

表1 试验用刀具几何参数
(3)工件材料 42CrMoA钢,规格:φ30mm×360mm;热处理:调质;表面硬度:30~35 HRC;其化学成分与主要的力学性能分别见表2、表3[5,6]。

表2 42CrMoA钢的主要化学……
