高锰钢加工

一、高锰钢的特性和切削加工性
高锰钢是一种机械行业常用的耐磨钢,有些衬板类无需加工,但有些零件,由于其设计需要又不得不加工。高锰钢常采用水韧处理,即把铸件加热到1000-1100°C后,急速水冷,使碳化物来不及从奥氏体中析出,从而获得单一均匀奥氏体金相组织,这时的高锰钢才具有较好的使用性能;如高强度,高韧性,高耐磨性。其重要性能是,在较大的冲击或接触应力的作用下,表层迅速产生加工硬化,能承受很大的冲击载荷。
高锰钢的切削加工性很差,具有以下特点:
1.切削时,塑性变形大,加工硬化严重。致使单位切削力很大,车外圆时比加工45号钢增大60%以上。2.由于切削力大,使单位切削功率增大,单位时间内产生的热量多,而高锰钢自身导热性能又差,致使切削区温度高达1000°C以上,刀具磨损严重,刀具寿命低。3.高锰钢塑性大,切削时易形成积屑瘤和鳞刺。4.切屑强度大,韧性高,不易折断。

二、加工实例和工艺对策
我们首先以盘类零件电铲拉紧轮进行试验加工,工件材料为ZGMn13,直径?2000mm,铸件毛坯高低不平。
选用刀具材料:YM052
切削刀量:ap=5-6mm,f=0.2-0.3mm/r
切削速度:Vc=20-30m/min
加工效果和注意事项:切削平稳,当余量均匀时很少打刀,卷屑声音清脆。刀尖磨钝后要及时磨刀,否则易造成粉碎性破损。采用焊接刀具效果要好于转位刀具。

三、高锰钢的合理切削条件
经过多达十多种盘类零件和轴类零件的车削加工,我们总结出了高锰钢的合理加工工艺。
(一)刀具材料:优先采用YM052,YM053刀具材料
(二)刀具几何参数及角度如下:
(1)前角:针对高锰钢切削力大和导热性差的特点,刀具的前角应选用较小值,以增强切削刃强度和散热体积。一般前角γ0=-5 °-8°,粗车时取小值,精车时取大值。
(2)后角:为了减小后面的摩擦与磨损,减轻加工表面的加工硬化,后角α0=6 °-13 °,粗车时取小值,精车时取大值。
(3)切削用量
1.吃刀量,加工高锰钢时,吃刀量宜取中等数值,既避免切削力过大,又避免加速刀具磨损。一般我们选用:粗车ap=5-6mm,精车ap=0.5-1mm。2.进给量。由于加工高锰钢时硬化层深度较大,因而进给量宜选较大值。一般取f=0.2-0.3mm/r。3.切削速度,用硬质合金刀具加工高锰钢时,切削力大,切削温度高,刀具磨损快,所以切削速度不宜太快。一般取Vc=20-30m/min,其中较低的速度用于粗车,较高的速度用于半精车或精车。

四、结语
在高锰钢件的加工中,经过分析高锰钢件的特性和切削加工性,合理选择刀具材料、切削用量、刀具

角度,并根据工件的使用要求等各因素统
筹考虑,从根本上解决了高锰钢件难车削的加工问题。