五金配件加工-不銹鋼加工方法
1． 隨著航空、航天、石油、化工、冶金和食品等工業(yè)的蓬勃發(fā)展，不銹鋼材料已得到廣泛應(yīng)用，而不銹鋼材料由于韌性大、熱強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、切削時(shí)塑性變形大、加工硬化嚴(yán)重、切削熱多、散熱困難等原因，造成刀尖處切削溫度高、切屑粘附刃口嚴(yán)重、容易產(chǎn)生積屑瘤，既加劇了刀具的磨損，又影響加工表面粗糙度。此外，由于切屑不易卷曲和折斷，也會(huì)損傷已加工表面，影響工件的質(zhì)量。為提高加工效率和工件質(zhì)量，正確選擇刀具材料、車刀幾何參數(shù)和切削用量至關(guān)重要。
2．刀具材料的選擇正確選用刀具材料是保證高效率加工不銹鋼的決定因素。根據(jù)不銹鋼的切削特點(diǎn)，刀具材料應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度、韌性、高硬度和高耐磨性且與不銹鋼的粘附性要小。常用的刀具材料有硬質(zhì)合金和高速鋼兩大類，形狀復(fù)雜的刀具主要采用高速鋼材料。由于高速鋼切削不銹鋼時(shí)的切削速度不能太高，因此影響生產(chǎn)效率的提高。對(duì)于較簡單的車刀類刀具，刀具材料應(yīng)選用強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好的硬質(zhì)合金，因其硬度、耐磨性等性能優(yōu)于高速鋼。常用的硬質(zhì)合金材料有：鎢鈷類（YG3、YG6、YG8、YG3X、YG6X），鎢鈷鈦類（YT30、YT15、YT14、YT5），通用類（YW1、YW2）。YG類硬質(zhì)合金的韌性和導(dǎo)熱性較好，不易與切屑粘結(jié)，因此適用于不銹鋼粗車加工；而YW類硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性和抗氧化性能以及韌性都較好，適合于不銹鋼的精車加工。加工1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼時(shí)，不宜選用YT類硬質(zhì)合金，由于不銹鋼中的Ti和YT類硬質(zhì)合金中的Ti產(chǎn)生親合作用，切屑容易把合金中的Ti帶走，促使刀具磨損加劇。 〕
3．刀具幾何角度的選擇刀具切削部分的幾何角度，對(duì)于不銹鋼切削加工的生產(chǎn)率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影響，合理選擇和改進(jìn)刀具幾何參數(shù)是保證加工質(zhì)量、提高效率、降低成本的有效途徑。
（1）車刀前角γ0的選擇前角的大小決定刀刃的鋒利與強(qiáng)度。增大前角可以減小切屑的變形，從而減小切削力和切削功率，降低切削溫度，提高刀具耐用度。但是增大前角會(huì)使楔角減小，降低刀刃強(qiáng)度，造成崩刃，使刀具耐用度下降。車削不銹鋼時(shí)，在不降低刀具強(qiáng)度的條件下，應(yīng)把前角適當(dāng)取大一些。在刀具前角大時(shí)其塑性變形小，切削力和切削熱降低，減輕加工硬化趨勢，提高刀具耐用度，一般刀具前角宜取12°～20°。
（2）車刀后角α0的選擇在切削過程中，后角可以減小后刀面與切削表面的摩擦。若后角過大，則楔角減小，使散熱條件惡化，刀具刃口強(qiáng)度下降，降低刀具耐用度；若后角過小，摩擦嚴(yán)重，則會(huì)使刃口變鈍，增大切削力，增高切削溫度，加劇刀具磨損。在一般情況下，后角變化不大，但必須有一個(gè)合理的數(shù)值，以利于提高刀具的耐用度。車削不銹鋼時(shí)，由于不銹鋼的彈性和塑性都比普通碳素鋼大，所以刀具后角過小會(huì)使切斷表面與車刀后角的接觸面積增大，摩擦產(chǎn)生的高溫區(qū)集中于車刀后角，加快車刀磨損，降低被加工表面光潔度，所以車削不銹鋼時(shí)的車刀后角要比車削普通碳鋼時(shí)稍大一些，但后角過大又會(huì)降低刀刃強(qiáng)度，直接影響車刀的耐用度，因此，一般情況下車刀后角宜取6°～10°。
（3）車刀主偏角Kr的選擇當(dāng)切削深度ap和進(jìn)給量f不變時(shí)，減小主偏角Kr可使散熱條件得到改善，減少刀具損壞，使刀具切入、切出平穩(wěn)。但主偏角減小又會(huì)使徑向力增大，在切削時(shí)容易引起振動(dòng)。車削不銹鋼的硬化傾向性強(qiáng)，易產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)又會(huì)使加工硬化嚴(yán)重。因此，主偏角一般宜取45°～90°。具體角度應(yīng)根據(jù)機(jī)床、零件、刀具系統(tǒng)的剛性和切削用量來選擇。
（4）車刀刃傾角λs的選擇刃傾角可控制切屑流向，當(dāng)刃傾角λs為負(fù)值時(shí)，切屑流向已加工表面；當(dāng)刃傾角λs為正值時(shí)，切屑流向待加工表面。為了使切屑不劃傷已加工表面，在精加工時(shí)，刃傾角λs值為正值。當(dāng)λs為正值時(shí)，刀尖強(qiáng)度低并首先接觸工件，易損壞；當(dāng)λs為負(fù)值時(shí)，刀尖強(qiáng)度高，耐沖擊，可避免崩壞刀尖，切入、切出平穩(wěn)，車削不銹鋼時(shí)，一般刀具刃傾角宜取0°～20°。
4．切削用量的選擇切削用量的大小對(duì)生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量有很大影響，因此在確定了刀具的幾何參數(shù)以后，還要選定合理的切削用量。在選擇切削用量時(shí)，應(yīng)注意考慮以下因素：一是要根據(jù)不銹鋼及各類毛坯的硬度等來選擇切削用量；二是要根據(jù)刀具材料、焊接質(zhì)量和車刀的刃磨條件來選擇切削用量；三是要根據(jù)零件直徑、加工余量和車床精度等來選擇切削用量。同時(shí)為了抑制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生，提高表面質(zhì)量，在采用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行加工時(shí)，切削用量應(yīng)比車削一般碳鋼類工件稍低些，特別是切削速度不宜過高（vc=50～80m/min）；切削深度ap不宜過小，以避免切削刃和刀尖劃過硬化層，ap=0.4～4mm；因此進(jìn)給量f對(duì)刀具耐用度影響不如切削速度大，但會(huì)影響斷屑和排屑，拉傷、擦傷工件表面，影響加工的表面質(zhì)量，進(jìn)給量一般取f=0.1～0.5mm/r。不銹鋼尤其是奧氏體型不銹鋼的塑性較好，在切削加工時(shí)，產(chǎn)生的切屑難以折斷，加大了切屑與刀具前刀面之間的摩擦力，增大了切削力。同時(shí)，因加工硬化會(huì)增大被切削材料的硬度和強(qiáng)度，也導(dǎo)致切削力增大。為此，在合理選擇刀具材料、刀具的幾何角度和切削用量的基礎(chǔ)上，對(duì)不銹鋼和45鋼做了切削力對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同切削用量的情況下，加工不銹鋼時(shí)切削力比加工45鋼時(shí)只增加了8.5%。
5．合理選擇刀具材料、刀具幾何角度和切削用量，對(duì)于提高不銹鋼切削加工的生產(chǎn)效率和加工工件質(zhì)量是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。

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