用硬态切削取代磨削加工,其主要问题集中体现在如何保证获得理想的加工表面粗糙度、形状精度和加工表面状态。尤其当进给量和切削深度较小时,径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,淬硬轴承钢的延伸率小、塑性低,易形成良好粗糙度加工表面。如果机床和夹具具有足够的刚性,在合理切削条件下还可实现淬硬轴承钢的纳米切削。
选取5种不同硬度的gcr15轴承钢进行切削加工时发现,工件硬度超过hrc50时,硬度越高其表面粗糙度越好。这是因为当工件硬度大于hrc50时,切削力和切削热都有所下降,使得切削过程中工件的热膨胀和金属软化效应的作用减小,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轴承钢时发现工件表层和亚表层的组织状态有所变化,其微观组织由白色的未回火层和黑色的过回火层组成,是超细晶粒结构的奥氏体和马氏体的混合组织,表面呈白色,也称做“白层”,而且由于氧化磨损、扩散磨损和磨料磨损等机理的作用使工件亚表层的元素含量也发生了变化。