用硬態(tài)切削取代磨削加工,其主要問題集中體現(xiàn)在如何保證獲得理想的加工表面粗糙度、形狀精度和加工表面狀態(tài)。尤其當進給量和切削深度較小時,徑向力往往大于主切削力和切向力,切削精度不易控制。
切削研究表明,淬硬軸承鋼的延伸率小、塑性低,易形成良好粗糙度加工表面。如果機床和夾具具有足夠的剛性,在合理切削條件下還可實現(xiàn)淬硬軸承鋼的納米切削。
選取5種不同硬度的gcr15軸承鋼進行切削加工時發(fā)現(xiàn),工件硬度超過hrc50時,硬度越高其表面粗糙度越好。這是因為當工件硬度大于hrc50時,切削力和切削熱都有所下降,使得切削過程中工件的熱膨脹和金屬軟化效應(yīng)的作用減小,有利于提高切削表面粗糙度和加工精度。
采用pcbn刀具切削淬硬gcr15軸承鋼時發(fā)現(xiàn)工件表層和亞表層的組織狀態(tài)有所變化,其微觀組織由白色的未回火層和黑色的過回火層組成,是超細晶粒結(jié)構(gòu)的奧氏體和馬氏體的混合組織,表面呈白色,也稱做“白層”,而且由于氧化磨損、擴散磨損和磨料磨損等機理的作用使工件亞表層的元素含量也發(fā)生了變化。