隨著我國能源向綠色低碳轉型的推進,清潔環保的風能日益受到重視,風力發電產業也得到了快速發展,由此也帶火了一大批風電軸承、大型回轉支承軸承、立方氮化硼(CBN)刀片生產企業,華菱超硬作為超硬刀具國產化的先驅,為了滿足風電軸承、大型回轉支承軸承切削、硬車、精車加工的巨大市場,不斷推陳出新,研發出了一款款在風電軸承細分領域的專項刀具,為國內風電行業的發展做出了巨大的貢獻,今天我們就來聊一聊風電軸承切削加工時的難點以及立方氮化硼刀片的選擇。

由于工作環境惡劣,維修成本高,風電軸承的材質多為性能較高的50Mn、42CrM0,但該材質的風電軸承在切削加工時卻有以下難點:
1、硬度高。為了增加使用壽命,風電軸承在粗加工后會進行熱處理,淬火后的硬度可以達到HRC50以上,切削加工異常困難。
2、加工余量不均勻。由于風電軸承的尺寸較大,大多在1m以上,有些甚至可以達到3米,所以在熱處理后難以避免變形問題,加工時容易出現加工余量不均的問題,對刀具的性能要求較高。
3、存在斷續切削。風電軸承在加工外環時由于外環滾道月型槽部位有油孔形成斷續切削,而且在月型槽處的加工余量要比滾道和內孔擋邊的加工余量都要高,對刀具的加工性能也是一個巨大的考驗。
4、精度和粗糙度要求高。風電軸承的滾道弧度精度公差要求為0.08,滾道的表面粗糙度為Ra0.4,傳統的刀具很難達到要求。
也正因以上問題,起初的風電軸承后期工序常采用磨削工藝進行加工處理,近些年,隨著超硬刀具行業的發展,效率更高,成本更低的立方氮化硼(CBN)刀片逐漸替代了風電軸承的磨削加工,實現了以切代磨的升級。
目前針對風電軸承的切削加工,常用的立方氮化硼刀片型號主要有:BN-S20、BN-H50、BN-S200、BN-H200等立方氮化硼(CBN)圓形刀片,其具體加工案例如下:
一、BN-H200立方氮化硼圓形刀片粗精加工42CrMo4內環擋邊
如果是粗精加工42CrMo4風電軸承內環擋邊、外環擋邊,可以選用BN-H200立方氮化硼圓形刀具,根據現場反饋,BN-H200立方氮化硼圓形刀片的刃口壽命滿足刀具壽命標準,刀具加工過程中切削平穩、聲音正常、表現穩定,并且加工滾道的表面精度可以達到Ra0.4。
加工部位:內環擋邊粗精加工
加工尺寸:2750mm
工件材質:42CrMo4
工件硬度:HRC58-63
刀片型號:BN-H200 RNMN090300
加工參數:Vc=190m/min,Fr=0.32mm/r,ap=0.6-0.7mm
BN-H200立方氮化硼圓形刀片粗精加工42CrMo4內環擋邊
二、BN-S200立方氮化硼圓形刀片精加工50Mn回轉支承軸承加工案例
如果是加工50Mn回轉支承軸承,42CrMo風電軸承滾道,可以選用BN-S200 CBN圓形刀具,根據現場數據反饋,BN-S200 CBN圓形刀片壽命比某品牌陶瓷刀片壽命高出8倍,同時加工效率提高近2倍!
加工工序:精加工
加工材質:50Mn
刀片型號:BN-S200 RCMX090700
切削參數:Vc=170m/min,Fr=0.25mm/r,ap=0.5mm
BN-S200立方氮化硼圓形刀片精加工50Mn回轉支承軸承加工案例
三、BN-S200 CBN圓形刀片 精車回轉支承軸承外圓,端面
如果是精車硬度HRC47-55的回轉支承軸承外圓,端面,也可以選用BN-S200 CBN圓形刀片,該刀具不僅壽命長,還可代替粗磨,并且表面粗糙度可能達到 Ra0.4。
加工工序:精車
硬度:HRC47-55
選用刀片:BN-S20
切削參數:ap=1mm,Vc=140-180m/min
BN-S200 CBN圓形刀片 精車回轉支承軸承外圓,端面
以上就是華菱關于電軸承切削加工難點以及立方氮化硼(圓形)刀片選擇的一些淺見,如果您也有不同的意見或者看法,歡迎評論區一起交流~