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高氏動態(tài)
對高速鋼鋸片銑刀開裂你怎么看？
鋸片銑刀采用高涌工具鋼板制造，工件呈薄片狀，中心加工圓孔與鍵槽，圓形銑刀圓周均布齒形切削刃。工件要求硬度為63 -66HRC。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，部分工件出現(xiàn)開裂失效破壞。針對上述問題，對開裂銑刀進(jìn)行了檢驗分析，并提出了工藝改進(jìn)措施，取得了良好效果。
開裂鋸片銑刀宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)，工件開裂大多是在精磨平面和靠磨側(cè)面隙角處開裂鋸片銑刀宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)的，開裂銑刀多存在氧化黑皮，這表明工件裂紋產(chǎn)生于熱處理前；少數(shù)無氧化皮或輕微氧化工件，其裂紋源位于銑刀內(nèi)孔鍵槽夾角處。分析認(rèn)為，高速鋼加熱溫度高，銑刀鍵槽部位是應(yīng)力集中處，銑刀淬火加熱中產(chǎn)生較高熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，加之工件機(jī)加工產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，使鍵槽部位應(yīng)力集中處應(yīng)力疊加超過工件抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生裂紋開裂；而淬火裂紋在磨削中因磨削應(yīng)力過大，使工件開裂加大至斷裂。
銑刀開裂件多數(shù)黑色氧化皮嚴(yán)重，且裂紋源不在內(nèi)孔鍵槽尖角處。這說明工件裂紋始于熱處理和開槽加工之前。經(jīng)酸浸檢件裂紋始于熱處理和開槽加工之前。經(jīng)酸浸檢驗，發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔邊緣區(qū)域出現(xiàn)微裂紋。
分析認(rèn)為，大多數(shù)鋸片銑刀裂紋產(chǎn)生于工件坯料沖切內(nèi)孔加工時，由于鋼板顏色深以及沖切后工件斷口部位表面粗糙，微小裂紋不易發(fā)現(xiàn)；而熱處理后和磨削加工使裂紋擴(kuò)大開裂延伸，在磨光后使開裂暴露。另一方面，高速鋼鋼板硬度偏上限，工件強(qiáng)度高，塑性低，造成工件沖切加工時部分工件產(chǎn)生微裂紋，尤其大尺寸且厚度大的鋸片銑刀沖切加工時，更容易產(chǎn)生微小裂紋沖裂現(xiàn)象。
綜上分析，提出防止銑刀開裂失效的工藝改進(jìn)措施如下：
1)銑刀沖切分兩道工序。外圓沖切采用熱沖切加工，在爐中加熱后熱沖可防止裂紋產(chǎn)生。內(nèi)孔沖切對薄小工具進(jìn)行冷沖切，但工件坯料硬度應(yīng)為中限，可避免出現(xiàn)微裂紋；如工件硬度偏高或工件較大較厚，應(yīng)采用熱沖切加中下限，可避免出現(xiàn)微小裂紋和開裂曲線，沖內(nèi)孔熱切時，工件爐中加熱溫度取400 -500℃為宜。
2)改進(jìn)熱處理工藝。采用多次預(yù)熱分級冷卻或等溫淬火工藝，使工件熱處理時出現(xiàn)的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力明顯減少；另外工件淬火后冷至約100℃時及時回火，以減少工件因組織應(yīng)力產(chǎn)生裂紋開裂缺陷。
3)磨削中控制一次磨削量不要過大，以減小磨削過熱和磨削應(yīng)力，防止出現(xiàn)磨削裂紋。采用上述工藝改進(jìn)后，解決了高速鋼鋸片銑刀開裂失效問題，工件質(zhì)量優(yōu)良，生產(chǎn)運(yùn)行良好。
開裂鋸片銑刀宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)，工件開裂大多是在精磨平面和靠磨側(cè)面隙角處開裂鋸片銑刀宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)的，開裂銑刀多存在氧化黑皮，這表明工件裂紋產(chǎn)生于熱處理前；少數(shù)無氧化皮或輕微氧化工件，其裂紋源位于銑刀內(nèi)孔鍵槽夾角處。分析認(rèn)為，高速鋼加熱溫度高，銑刀鍵槽部位是應(yīng)力集中處，銑刀淬火加熱中產(chǎn)生較高熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，加之工件機(jī)加工產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，使鍵槽部位應(yīng)力集中處應(yīng)力疊加超過工件抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生裂紋開裂；而淬火裂紋在磨削中因磨削應(yīng)力過大，使工件開裂加大至斷裂。
銑刀開裂件多數(shù)黑色氧化皮嚴(yán)重，且裂紋源不在內(nèi)孔鍵槽尖角處。這說明工件裂紋始于熱處理和開槽加工之前。經(jīng)酸浸檢件裂紋始于熱處理和開槽加工之前。經(jīng)酸浸檢驗，發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔邊緣區(qū)域出現(xiàn)微裂紋。
分析認(rèn)為，大多數(shù)鋸片銑刀裂紋產(chǎn)生于工件坯料沖切內(nèi)孔加工時，由于鋼板顏色深以及沖切后工件斷口部位表面粗糙，微小裂紋不易發(fā)現(xiàn)；而熱處理后和磨削加工使裂紋擴(kuò)大開裂延伸，在磨光后使開裂暴露。另一方面，高速鋼鋼板硬度偏上限，工件強(qiáng)度高，塑性低，造成工件沖切加工時部分工件產(chǎn)生微裂紋，尤其大尺寸且厚度大的鋸片銑刀沖切加工時，更容易產(chǎn)生微小裂紋沖裂現(xiàn)象。
綜上分析，提出防止銑刀開裂失效的工藝改進(jìn)措施如下：
1)銑刀沖切分兩道工序。外圓沖切采用熱沖切加工，在爐中加熱后熱沖可防止裂紋產(chǎn)生。內(nèi)孔沖切對薄小工具進(jìn)行冷沖切，但工件坯料硬度應(yīng)為中限，可避免出現(xiàn)微裂紋；如工件硬度偏高或工件較大較厚，應(yīng)采用熱沖切加中下限，可避免出現(xiàn)微小裂紋和開裂曲線，沖內(nèi)孔熱切時，工件爐中加熱溫度取400 -500℃為宜。
2)改進(jìn)熱處理工藝。采用多次預(yù)熱分級冷卻或等溫淬火工藝，使工件熱處理時出現(xiàn)的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力明顯減少；另外工件淬火后冷至約100℃時及時回火，以減少工件因組織應(yīng)力產(chǎn)生裂紋開裂缺陷。
3)磨削中控制一次磨削量不要過大，以減小磨削過熱和磨削應(yīng)力，防止出現(xiàn)磨削裂紋。采用上述工藝改進(jìn)后，解決了高速鋼鋸片銑刀開裂失效問題，工件質(zhì)量優(yōu)良，生產(chǎn)運(yùn)行良好。
