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不銹鋼的切削
閱讀：2740 發(fā)布時間：2009-6-19不銹鋼的切削
資訊來源：互聯(lián)網(wǎng) | 發(fā)布時間：2008-6-23 9:32:00
名詞解釋：
1.切削不銹鋼時怎樣選擇刀具材料
1.切削不銹鋼時怎樣選擇刀具材料
高速鋼的選擇：高速鋼主要用來制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時刀具耐用度很低已不符合需要，采用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。
硬質(zhì)合金的選擇：YG類硬質(zhì)合金的韌性較好，可采用較大的前角，刀刃也可以磨得鋒利些，使切削輕快，且切屑與刀具不易產(chǎn)生粘結，較適于加工不銹鋼。特別是在振動的粗車和斷續(xù)切削時，YG類合金的這一優(yōu)點更為重要。另外，YG類合金的導熱性較好，其導熱系數(shù)比高速鋼高將近兩倍，比YT類合金高一倍。因此YG類合金在不銹鋼切削中應用較多，特別是在粗車刀、切斷刀、擴孔鉆及鉸刀等制造中應用更為廣泛。
2.切削不銹鋼時怎樣選擇刀具幾何參數(shù)
- 前角g0：不銹鋼的硬度、強度并不高，但其塑性、韌性都較好，熱強性高，切削時切屑不易被切離。在保證刀具有足夠強度的前提下，應選用較大的前角，這樣不僅能夠減小被切削金屬的塑性變形，而且可以降低切削力和切削溫度，同時使硬化層深度減小。
- 車削各種不銹鋼的前角大致為12°～30°。對馬氏體不銹鋼（如2Cr13），前角可取較大值；對奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼，前角應取較小值；對未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理或調(diào)質(zhì)后硬度較低的不銹鋼，可取較大前角；直徑較小或薄壁工件，宜采用較大的前角。
- 高速鋼銑刀取gn=10°～20°，硬質(zhì)合金銑刀取gn=5°～10°；鉸刀一般取g0=8°～12°；絲錐一般取g0=15°～20°（機用）或g0=20°（手用）。
- 后角a0：加大后角能減小后刀面與加工表面的摩擦，但會使切削刃的強度和散熱能力降低。后角的合理值取決于切削厚度，切削厚度小時，宜選較大后角。
- 不銹鋼車刀或鏜刀通常取a0=10°～20°（精加工）或a0=6°～10°（粗加工）；高速鋼端銑刀取a0=10°～20°，立銑刀取a0=15°～20°；硬度合金端銑刀取a0=5°～10°，立銑刀取a0=12°～16°；鉸刀和絲錐取a0=8°～12°。
圖1 雙刃傾角斷屑車刀 - 不銹鋼車刀或鏜刀通常取a0=10°～20°（精加工）或a0=6°～10°（粗加工）；高速鋼端銑刀取a0=10°～20°，立銑刀取a0=15°～20°；硬度合金端銑刀取a0=5°～10°，立銑刀取a0=12°～16°；鉸刀和絲錐取a0=8°～12°。
- 主偏角kr、副偏角k′r，和re：減小主偏角可增加刀刃工作長度，有利于散熱，但在切削過程中使徑向力加大，容易產(chǎn)生振動，常取kr=45°～75°，若機床剛性不足，可適當加大。副偏角常取k′r=8°～15°。為了加強刀尖，一般應磨出e=0.5～1.0 mm的刀尖圓弧。
- 刃傾角ls：為了增加刀尖強度，刃傾角一般取ls=-8°～-3°，斷續(xù)切削時取較大值ls=-15°～-5°。
- 生產(chǎn)實踐中，為了加大切屑變形，提高刀尖強度與散熱能力，采用雙刃傾角車刀，取得了良好的斷屑效果，也加寬了斷屑范圍，如圖1所示。*刃傾角ls1≥0°，第二刃傾角在接近刀尖部位，ls2≈-20°，第二刃傾角的刀刃長度lls2。≈ap/3。
- 當雙刃傾角車刀的g0=20°、a0=6°～8°、kr=90°或75°、倒棱前角g01=-10°、re=0.15～0.2 mm時，在Vc=80～100 m/min、f=0.2～0.3 mm/r、ap=4～15 mm的條件下切削，斷屑效果良好，刀具耐用度高。
- 要求刀具前后刀面的表面粗糙度值小，刀具磨鈍標錐VB為加工一般材料的1/2。
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3.切削不銹鋼時怎樣選擇刀具斷（卷）屑槽和刃口形式
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4.切削不銹鋼時怎樣選擇切削用量
- 切削速度Vc：加工不銹鋼時切削速度稍微提高一點，切削溫度就會高出許多，刀具磨損加劇，耐用度則大幅度下降。
- 為了保證合理的刀具耐用度，就要降低切削速度，一般按車削普通碳鋼的40%～60%選取。鏜孔和切斷時，由于刀具剛性、散熱條件、冷卻潤滑效果及排屑情況都比車外圓差，切削速度還要適當降低。
- 不同種類的加工性各不相同，切削速度也需相應調(diào)整。一般1Cr18Ni9Ti等奧氏體速度校正系數(shù)Kv為1.0，硬度在HRC28以下的2cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為1.3～1.5，硬度為HRC28～35的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.9～1.1，硬度在HRC35以上的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.7～0.8，耐濃硝酸不銹鋼的Kv為0.6～0.7。
- 切削深度ap：粗加工時余量較大，應選用較大的切深，可減少走刀次數(shù)，同時可避免刀尖與毛坯表皮接觸，減輕刀具磨損。但加大切深應注意不要因切削力過大而引起振動，可選ap=2～5 mm。精加工時可選較小的切削深度，還要避開硬化層，一般采用ap=0.2～0.5 mm。
- 進給量f：進給量的增大不僅受到機床動力的限制，而且切削殘留高度和積屑瘤高度都隨進給量的增加而加大，因此進給量不能過大。為提高加工表面質(zhì)量，精加工時應采用較小的進給量。同時，應注意f不得小于0.1 mm/r，避免微量進給，以免在加工硬化區(qū)進行切削，并且應注意切削刃不要在切削表面停留。
| 工序名稱 | 切削速度Vc （m/min） | 進給量f （mm/r） | 切削深度ap （mm） |
|---|---|---|---|
| 車螺紋 | 20～50 | - | 0.1～1 |
| 鉆孔 | 12～20 | 0.1～0.25 | ≤17.5 |
| 擴孔 | 8～18 | 0.1～0.4 | 0.1～1 |
| 鉸孔 | 2.5～5 | 0.1～0.2 | 0.1～0.2 |
| 注：刀具材料為高速鋼 | |||
| 工件 直徑范圍 （mm） | 車外圓 | 鏜孔 | 切斷 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 粗加工 | 精加工 | |||||||
| 主軸轉(zhuǎn)速n （m/min） | 進給量f （mm/r） | 主軸轉(zhuǎn)速n （m/min） | 進給量f （mm/r） | 主軸轉(zhuǎn)速n （m/min） | 進給量f （mm/r） | 主軸轉(zhuǎn)速n （m/min） | 進給量f （mm/r） | |
| ≤10 | 1200～955 | 0.19～0.60 | 1200～955 | 0.10～0.20 | 1200～675 | 0.07～0.30 | 1200～955 | 手動 |
| ＞10～20 | 955～765 | 955～765 | 955～600 | 955～765 | ||||
| ＞20～40 | 765～480 | 0.27～0.81 | 765～480 | 0.10～0.30 | 765～480 | 0.10～0.50 | 765～600 | 0.10～0.25 |
| ＞40～60 | 480～380 | 600～380 | 480～380 | 610～480 | ||||
| ＞60～80 | 380～305 | 480～305 | 380～230 | 180～305 | ||||
| ＞80～100 | 305～230 | 380～230 | 305～185 | 380～230 | 0.08～0.20 | |||
| ＞100～150 | 230～150 | 305～185 | 230～150 | 305～150 | ||||
| ＞150～200 | 185～120 | 230～150 | 185～120 | 150以下 | ||||
注：
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5.切削不銹鋼時怎樣選擇切削液和冷卻方式？
- 硫化油：是以硫為極壓添加劑的切削油。切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物，而且在高溫下不易破壞，具有良好的潤滑作用，并有一定的冷卻效果，適用于一般車削、鉆孔、鉸孔及攻絲。硫化豆油適用于鉆、擴、鉸孔等工序。
- 直接硫化油的配方是：礦物油98%，硫2%。
- 間接硫化油的配方是：礦物油78%～80%，植物油或豬油18%～20%，硫1.7%。
- 機油、錠子油等礦物油：其潤滑性能較好，但冷卻和滲透性較差，適用于外圓精車。
- 植物油：如菜油、豆油等，其潤滑性能較好，適用于車螺紋及鉸孔、攻絲等工序。
- 乳化液：具有較好的冷卻和清洗性能。也有一定的潤滑作用，可用于不銹鋼粗車。