不銹鋼加工參數(shù)

1、不銹鋼切削加工不銹鋼切削加工摘要：螺紋類零件10的數(shù)控車床加工編程N(yùn)UM公司力推新一代Axium Power數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控銑削的編程與工藝分析 基于細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)刀具磨損圖像處理的研究中國(guó)最大乙烯裝置的裂解氣壓縮機(jī)試車成功發(fā)動(dòng)機(jī)盲孔除切屑機(jī)的研制與應(yīng)用在不斷變化時(shí)代的工具鋼加工什么是智能變送器？機(jī)械故障的形成及其特性分析數(shù)控車間(機(jī)床)集成管理技術(shù)及產(chǎn)品淺談CAD的特征造型技術(shù)軸承鋼的表面強(qiáng)化方法如何進(jìn)行電話銷售？拉刀齒距及同時(shí)工作齒數(shù)的確定大型水輪機(jī)葉片的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工編程技術(shù)張曉靜：計(jì)算機(jī)在沖壓領(lǐng)域的應(yīng)用 PLC位控單元在精密磨削控制中的應(yīng)用硬質(zhì)材料銑削技術(shù) CAD技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床軟件

2、界面人的因素分析 標(biāo)簽:tag 1 什么是不銹鋼？ 通常，人們把含鉻量大于12%或含鎳量大于8%的合金鋼叫不銹鋼。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐蝕能力，并在較高溫度(450)下具有較高的強(qiáng)度。含鉻量達(dá)16%18%的鋼稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼，習(xí)慣上通稱為不銹鋼。鋼中含鉻量達(dá)12%以上時(shí)，. 1什么是不銹鋼？通常，人們把含鉻量大于12%或含鎳量大于8%的合金鋼叫不銹鋼。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐蝕能力，并在較高溫度(450)下具有較高的強(qiáng)度。含鉻量達(dá)16%18%的鋼稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼，習(xí)慣上通稱為不銹鋼。鋼中含鉻量達(dá)12%以上時(shí)，在與氧化性介質(zhì)接觸中，由于電化學(xué)作用

3、，表面很快形成一層富鉻的鈍化膜，保護(hù)金屬內(nèi)部不受腐蝕；但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中，仍不易形成堅(jiān)固的鈍化膜。為了提高鋼的耐蝕能力，通常增大鉻的比例或添加可以促進(jìn)鈍化的合金元素，加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W、Co等，這些元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力，同時(shí)改變了鋼的內(nèi)部組織以及物理力學(xué)性能。這些合金元素在鋼中的含量不同，對(duì)不銹鋼的性能產(chǎn)生不同的影響，有的有磁性，有的無(wú)磁性，有的能夠進(jìn)行熱處理，有的則不能熱處理。由于不銹鋼所具有的上述特性，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、建筑和食品等工業(yè)部門及日常生活中。所含的合金元素對(duì)切削加工性影響很大，有的甚至很難切削。2不銹鋼可分為哪幾類？不銹

4、鋼按其成分，可分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。工業(yè)上常用的不銹鋼一般按金相組織分類，可分為以下五大類：馬氏體不銹鋼：含鉻量12%18%，含碳量0.1%0.5%(有時(shí)達(dá)1%)，常見(jiàn)的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV、30Cr13Mo等。鐵素體不銹鋼：含鉻量12%30%，常見(jiàn)的有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRE、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17M02Ti、1Cr25Ti、1Cr28等。奧氏體不銹鋼：含絡(luò)量12%25%，含鎳量7%20%(或20%以上)，最典型的代表是1Cr18Ni9Ti

5、，常見(jiàn)的還有00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、0Cr23Ni28M03Cu3Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4、1Cr18Mn8Ni5N等。奧氏體 鐵素體不銹鋼：與奧氏體不銹鋼相似，僅在組織中含有一定量的鐵素體，常見(jiàn)的有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5M03N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3M03Cu2N、Cr2bNi17M03CuSiN、1Cr18Ni11Si4AlTi等。沉淀硬化不銹鋼：含有較高的鉻、鎳和很低的碳，常見(jiàn)的有0Cr1

6、7Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7M02Al等。前兩類為鉻不銹鋼，后三類為鉻鎳不銹鋼。3不銹鋼有哪些物理、力學(xué)性能？馬氏體不銹鋼：能進(jìn)行淬火，淬火后具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性及良好的抗氧化性，有的有磁性，但內(nèi)應(yīng)力大且脆。經(jīng)低溫回火后可消除其應(yīng)力，提高塑性，切削加工較困難，有切屑擦傷或粘結(jié)的明顯趨向，刀具易磨損。當(dāng)鋼中含碳量低于0.3%時(shí)，組織不均勻，粘附性強(qiáng)，切削時(shí)容易產(chǎn)生積屑瘤，且斷屑困難，工件已加工表面質(zhì)量低。含碳量達(dá)0.4%0.5%時(shí)，切削加工性較好。馬氏體不銹鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，可獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，其切削加工性比退火狀態(tài)有很大改善。鐵素體不銹鋼：加熱冷卻時(shí)組

7、織穩(wěn)定，不發(fā)生相變，故熱處理不能使其強(qiáng)化，只能靠變形強(qiáng)化，性能較脆，切削加工性一般較好。切屑呈帶狀，切屑容易擦傷或粘結(jié)于切削刃上，從而增大切削力，切削溫度升高，同時(shí)可能使工件表面產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象。奧氏體不銹鋼：由于含有較多的鎳(或錳)，加熱時(shí)組織不變，故淬火不能使其強(qiáng)化，可略改善其加工性。通過(guò)冷加工硬化可大幅度提高強(qiáng)度，如果再經(jīng)時(shí)效處理，抗拉強(qiáng)度可達(dá)25502740 MPa。奧氏體不銹鋼切削時(shí)的帶狀切屑連綿不斷，斷屑困難，極易產(chǎn)生加工硬化，硬化層給下一次切削帶來(lái)很大難度，使刀具急劇磨損，刀具耐用度大幅度下降。奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的力學(xué)性能，良好的耐蝕能力，較突出的是冷變形能力，無(wú)磁性。奧氏體 鐵素

8、體不銹鋼：有硬度極高的金屬間化合物析出，強(qiáng)度比奧氏體不銹鋼高，其切削加工性更差。沉淀硬化不銹鋼：含有能起沉淀硬化的鉈、鋁、鉬、鈦等合金元素，它們?cè)诨鼗饡r(shí)時(shí)效析出，產(chǎn)生沉淀硬化，使鋼具有很高的強(qiáng)度和硬度。由于含碳量低保證了足夠的含鉻量，因此具有良好的耐腐蝕性能。4不銹鋼有哪些切削特點(diǎn)?不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多。以普通45號(hào)鋼的切削加工性作為100%，奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的相對(duì)切削加工性為40%；鐵素體不銹鋼1Cr28為48%；馬氏體不銹鋼2Cr13為55%。其中，以?shī)W氏體和奧氏體 鐵素體不銹鋼的切削加工性最差。不銹鋼在切削過(guò)程中有如下幾方面特點(diǎn)：加工硬化嚴(yán)重：在不銹鋼中，以?shī)W

9、氏體和奧氏體 鐵素體不銹鋼的加工硬化現(xiàn)象最為突出。如奧氏體不銹鋼硬化后的強(qiáng)度sb達(dá)14701960MPa，而且隨sb的提高，屈服極限ss升高；退火狀態(tài)的奧氏體不銹鋼ss不超過(guò)的b30%45%，而加工硬化后達(dá)85%95%。加工硬化層的深度可達(dá)切削深度的1/3或更大；硬化層的硬度比原來(lái)的提高1.42.2倍。因?yàn)椴讳P鋼的塑性大，塑性變形時(shí)品格歪扭，強(qiáng)化系數(shù)很大；且?jiàn)W氏體不夠穩(wěn)定，在切削應(yīng)力的作用下，部分奧氏體會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；再加上化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下，易于分解呈彌散分布，使切削加工時(shí)產(chǎn)生硬化層。前一次進(jìn)給或前一道工序所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重影響后續(xù)工序的順利進(jìn)行。切削力大：不銹鋼在切削過(guò)程中塑

10、性變形大，尤其是奧氏體不銹鋼(其伸長(zhǎng)率超過(guò)45號(hào)鋼的1.5倍以上)，使切削力增加。同時(shí)，不銹鋼的加工硬化嚴(yán)重，熱強(qiáng)度高，進(jìn)一步增大了切削抗力，切屑的卷曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大，如車削1Cr18Ni9Ti的單位切削力為2450MPa，比45號(hào)鋼高25%。切削溫度高：切削時(shí)塑性變形及與刀具間的摩擦都很大，產(chǎn)生的切削熱多；加上不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為45號(hào)鋼的，大量切削熱都集中在切削區(qū)和刀屑接觸的界面上，散熱條件差。在相同的條件下，1Cr18Ni9Ti的切削溫度比45號(hào)鋼高200左右。切屑不易折斷、易粘結(jié)：不銹鋼的塑性、韌性都很大，車加工時(shí)切屑連綿不斷，不僅影響操作的順利進(jìn)行，切屑還會(huì)

11、擠傷已加工表面。在高溫、高壓下，不銹鋼與其他金屬的親和性強(qiáng)，易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，并形成積屑瘤，既加劇刀具磨損，又會(huì)出現(xiàn)撕扯現(xiàn)象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點(diǎn)更為明顯。刀具易磨損：切削不銹鋼過(guò)程中的親和作用，使刀屑間產(chǎn)生粘結(jié)、擴(kuò)散，從而使刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損，致使刀具前刀面產(chǎn)生月牙洼，切削刃還會(huì)形成微小的剝落和缺口；加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高，切削時(shí)直接與刀具接觸、摩擦，擦傷刀具，還有加工硬化現(xiàn)象，均會(huì)使刀具磨損加劇。線膨脹系數(shù)大：不銹鋼的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼的1.5倍，在切削溫度作用下，工件容易產(chǎn)生熱變形，尺寸精度較難控制。5切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇刀具

12、材料？合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。根據(jù)不銹鋼的切削特點(diǎn)，要求刀具材料應(yīng)具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特點(diǎn)。目前常用的刀具材料有高速鋼和硬質(zhì)合金。高速鋼的選擇：高速鋼主要用來(lái)制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復(fù)雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時(shí)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。在相同的車削條件下，用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件，刀具刃磨一次加工的件數(shù)分別為23件和12件，用95w18Cr4V的刀具耐用度提高了幾倍。這是由于提高了鋼的含碳量，從而增加了鋼中碳化物含量，常溫

13、硬度提高2HRC紅硬性更好，600時(shí)由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC5152，耐磨性比W18Cr4V提高23倍。應(yīng)用高釩高速鋼W12Cr4V4Mo制作型面銑刀加工1Cr17Ni2可以獲得較高的刀具耐用度。因?yàn)楹C量增加，可在鋼中形成硬度很高的VC，細(xì)小的VC存在于晶介，可以阻止晶粒長(zhǎng)大，提高鋼的耐磨性；W12Cr4V4Mo的紅硬性很好，600時(shí)硬度可達(dá)HRC51.7，因此適合于制作切削不銹鋼的各種復(fù)雜刀具。但其強(qiáng)度(sb=3140 MPa)及沖擊韌性(ak=2.5 J/cm3)略低于W18Cr4V，使用時(shí)要稍加注意。隨著刀具制作技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于批量大的工件，采用硬質(zhì)合金多刃、復(fù)

14、雜刀具進(jìn)行切削加工效果會(huì)更好。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(jié)，較適于加工不銹鋼。特別是在振動(dòng)的粗車和斷續(xù)切削時(shí)，YG類合金的這一優(yōu)點(diǎn)更為重要。另外，YG類合金的導(dǎo)熱性較好，其導(dǎo)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(yīng)用較多，特別是在粗車刀、切斷刀、擴(kuò)孔鉆及鉸刀等制造中應(yīng)用更為廣泛。較長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)，一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌號(hào)的硬質(zhì)合金作為切削不銹鋼的刀具材料，但均不能獲得較理想的效果；采用新牌號(hào)硬質(zhì)合金如813、758、767、640、712

15、、798、YM051、YM052、YM10、YS2T、YD15等，切削不銹鋼可獲得較好的效果。而用813牌號(hào)硬質(zhì)合金刀具切削奧氏體不銹鋼效果很好，因?yàn)?13合金既具有較高的硬度(HRA91)、強(qiáng)度(sb=1570MPa)，又具有良好的高溫韌性、抗氧化性、抗粘結(jié)性，其組織致密耐磨性好。6切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇刀具幾何參數(shù)？前角g0：不銹鋼的硬度、強(qiáng)度并不高，但其塑性、韌性都較好，熱強(qiáng)性高，切削時(shí)切屑不易被切離。在保證刀具有足夠強(qiáng)度的前提下，應(yīng)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(shí)使硬化層深度減小。車削各種不銹鋼的前角大致為1230。對(duì)馬氏體不銹鋼(

16、如2Cr13)，前角可取較大值；對(duì)奧氏體和奧氏體 鐵素體不銹鋼，前角應(yīng)取較小值；對(duì)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=1020，硬質(zhì)合金銑刀取gn=510；鉸刀一般取g0=812；絲錐一般取g0=1520(機(jī)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(huì)使切削刃的強(qiáng)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(shí)，宜選較大后角。不銹鋼車刀或鏜刀通常取a0=1020(精加工)或a0=610(粗加工)；高速鋼端銑刀取a0=1020，立銑刀取a0=1520；硬度合金端銑刀取a0=510，

17、立銑刀取a0=1216；鉸刀和絲錐取a0=812。圖1 雙刃傾角斷屑車刀主偏角kr、副偏角kr，和re：減小主偏角可增加刀刃工作長(zhǎng)度，有利于散熱，但在切削過(guò)程中使徑向力加大，容易產(chǎn)生振動(dòng)，常取kr=4575，若機(jī)床剛性不足，可適當(dāng)加大。副偏角常取kr=815。為了加強(qiáng)刀尖，一般應(yīng)磨出e=0.51.0 mm的刀尖圓弧。刃傾角ls：為了增加刀尖強(qiáng)度，刃傾角一般取ls=-8-3，斷續(xù)切削時(shí)取較大值ls=-15-5。生產(chǎn)實(shí)踐中，為了加大切屑變形，提高刀尖強(qiáng)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。第一刃傾角ls10，第二刃傾角在接近刀尖部位，ls2-20，第二

18、刃傾角的刀刃長(zhǎng)度lls2。ap/3。當(dāng)雙刃傾角車刀的g0=20、a0=68、kr=90或75、倒棱前角g01=-10、re=0.150.2 mm時(shí)，在Vc=80100 m/min、f=0.20.3 mm/r、ap=415 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(biāo)錐VB為加工一般材料的1/2。圖2 切削不銹鋼的斷(卷)屑槽7切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇刀具斷(卷)屑槽和刃口形式？切削不銹鋼時(shí)還應(yīng)選擇合適的刀具斷(卷)屑槽，以便控制連綿不斷的切屑，通常采用全圓弧形或直線圓弧形斷(卷)屑槽。斷(卷)屑槽的寬度Bn=35 mm，槽深h=0.51.3 mm，Rn

19、=28 mm。一般情況下，粗車時(shí)ap、f大，斷(卷)屑槽宜寬而淺；精車時(shí)ap、f小，應(yīng)窄而深些。斷(卷)屑槽的形式見(jiàn)圖2。表1 外圓車刀斷(卷)屑槽尺寸工件直徑(mm)半徑Rn(mm)寬度Bn(mm)前角g0()倒棱尺寸bg(mm)201.5242精車：0.050.10粗車：0.100.202.5337204033303.53.5304430408044304.54.5305530802005.5527精車：0.100.20粗車：0.150.3065.5276.5627.52006.5627.576.527.57.5727.5切削加工過(guò)程中，如果發(fā)生切屑纏繞在工件或刀具上的現(xiàn)象，表示斷(卷)屑

20、槽過(guò)寬過(guò)淺，可加大進(jìn)給量，使切屑折斷；如果切屑擠軋?jiān)诓蹆?nèi)，發(fā)出吱吱叫聲，或切屑飛濺傷人，表示斷(卷)屑槽太窄太深，這時(shí)可減小進(jìn)給量。同時(shí)還要注意控制斷(卷)屑槽的位置。斷(卷)屑槽的尺寸見(jiàn)表1、表2和表3。表2 鏜刀斷(卷)屑槽尺寸鏜孔直徑(mm)半徑Rn(mm)加工1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼及中等硬度2Cr13馬氏體不銹鋼加工耐濃硝酸不銹鋼及較硬的2Cr13、3Cr13等馬氏體不銹鋼寬度Bn (mm)前角g0()寬度Bn (mm)前角g0()201.62.0391.6302.02.5392.0302.53.0372.53020402.02.5392.0302.53.0372.5303.

21、03.5362.82840604.04.0303.2244.54.5303.5235.05.0304.02460804.54.5303.5235.05.0304.0246.06.0305.024.5805.04.0243.520.56.05.024.54.52276.025.55.021表3 切斷刀斷(卷)屑槽尺寸切斷直徑 (mm)202050508080120半徑Rn (mm)2.53.24.23.24.55.54.25.56.55.56.58寬度Bn (mm)345456567678前角g0()373936.53930.53336.53332.53332.5308切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇切削用

22、量？切削用量對(duì)加工不銹鋼時(shí)的加工硬化、切削力、切削熱等有很大影響，特別是對(duì)刀具耐用度的影響較大。選擇的切削用量合理與否，將直接影響切削效果。切削速度Vc：加工不銹鋼時(shí)切削速度稍微提高一點(diǎn)，切削溫度就會(huì)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(shí)，由于刀具剛性、散熱條件、冷卻潤(rùn)滑效果及排屑情況都比車外圓差，切削速度還要適當(dāng)降低。不同種類的不銹鋼的切削加工性各不相同，切削速度也需相應(yīng)調(diào)整。一般1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼的切削速度校正系數(shù)Kv為1.0，硬度在HRC28以下的2cr13等馬氏體不銹鋼的

23、Kv為1.31.5，硬度為HRC2835的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.91.1，硬度在HRC35以上的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.70.8，耐濃硝酸不銹鋼的Kv為0.60.7。切削深度ap：粗加工時(shí)余量較大，應(yīng)選用較大的切深，可減少走刀次數(shù)，同時(shí)可避免刀尖與毛坯表皮接觸，減輕刀具磨損。但加大切深應(yīng)注意不要因切削力過(guò)大而引起振動(dòng)，可選ap=25 mm。精加工時(shí)可選較小的切削深度，還要避開(kāi)硬化層，一般采用ap=0.20.5 mm。進(jìn)給量f：進(jìn)給量的增大不僅受到機(jī)床動(dòng)力的限制，而且切削殘留高度和積屑瘤高度都隨進(jìn)給量的增加而加大，因此進(jìn)給量不能過(guò)大。為提高加工表面質(zhì)量，精加工時(shí)應(yīng)采用較

24、小的進(jìn)給量。同時(shí)，應(yīng)注意f不得小于0.1 mm/r，避免微量進(jìn)給，以免在加工硬化區(qū)進(jìn)行切削，并且應(yīng)注意切削刃不要在切削表面停留。表4 車螺紋和鉆、擴(kuò)、鉸孔時(shí)的切削用量工序名稱切削速度Vc(m/min)進(jìn)給量f(mm/r)切削深度ap(mm)車螺紋2050-0.11鉆孔12200.10.2517.5擴(kuò)孔8180.10.40.11鉸孔2.550.10.20.10.2注：刀具材料為高速鋼加工不銹鋼的切削用量見(jiàn)表4和表5。表5 不銹鋼的常用切削用量工件直徑范圍(mm)車外圓鏜孔切斷粗加工精加工主軸轉(zhuǎn)速n(m/min)進(jìn)給量f(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速n(m/min)進(jìn)給量f(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速n(m/min

25、)進(jìn)給量f(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速n(m/min)進(jìn)給量f(mm/r)1012009550.190.6012009550.100.2012006750.070.301200955手動(dòng)102095576595576595560095576520407654800.270.817654800.100.307654800.100.507656000.100.2540604803806003804803806104806080380305480305380230180305801003052303802303051853802300.080.20100150230150305185230150305150

26、150200185120230150185120150以下注：工件材料：1Cr18Ni9Ti；刀具材料：YG8。 表中較小的直徑選用較高的主軸轉(zhuǎn)速，較大的直徑選用較低的轉(zhuǎn)速。 當(dāng)工件材料和刀具材料不同時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)具體情況作適當(dāng)校正。9切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇切削液和冷卻方式？由于不銹鋼的切削加工性較差，對(duì)切削液的冷卻、潤(rùn)滑、滲透及清洗性能有更高的要求，常用的切削液有以下幾類：硫化油：是以硫?yàn)闃O壓添加劑的切削油。切削過(guò)程中能在金屬表面形成高熔點(diǎn)硫化物，而且在高溫下不易破壞，具有良好的潤(rùn)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(kuò)、鉸孔等工序。直接硫化油的配

27、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(jī)油、錠子油等礦物油：其潤(rùn)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(rùn)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(rùn)滑作用，可用于不銹鋼粗車。在切削加工過(guò)程中應(yīng)使切削液噴嘴對(duì)準(zhǔn)切削區(qū)，或最好采用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方式。10怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行銑削加工？銑削不銹鋼的特點(diǎn)是：不銹鋼的粘附性及熔著性強(qiáng)，切屑容易粘附在銑刀刀齒上，使切削條件惡化；逆銑時(shí)，刀齒先在已經(jīng)硬化的表面上滑行，增加了加工硬化的趨勢(shì)；銑削時(shí)沖擊、振動(dòng)

28、較大，使銑刀刀齒易崩刃和磨損。銑削不銹鋼除端銑刀和部分立銑刀可用硬質(zhì)合金作銑刀刀齒材料外，其余各類銑刀均采用高速鋼，特別是鎢鉬系和高釩高速鋼具有良好的效果，其刀具耐用度可比W18Cr4V提高12倍。適宜制作不銹鋼銑刀的硬質(zhì)合金牌號(hào)有YG8、YW2、813、798、YS2T、YS30、YS25等。銑削不銹鋼時(shí)，切削刃既要鋒利又要能承受沖擊，容屑槽要大?？刹捎么舐菪倾姷?圓柱銑刀、立銑刀)，螺旋角b從20增加到45(gn=5)，刀具耐用度可提高2倍以上，因?yàn)榇藭r(shí)銑刀的工作前角g0e由11增加到27以上，銑削輕快。但b值不宜再大，特別是立銑刀以b35為宜，以免削弱刀齒。采用波形刃立銑刀加工不銹鋼管

29、材或薄壁件，切削輕快，振動(dòng)小，切屑易碎，工件不變形。用硬質(zhì)合金立銑刀高速銑削、可轉(zhuǎn)位端銑刀銑削不銹鋼都能取得良好的效果。用銀白屑(SWC)端銑刀銑削1Cr18Ni9Ti，其幾何參數(shù)為gf=5、gp=15、af=15、ap=5、kr=55、kr=35、g01=-30、bg=0.4mm、re=6mm，當(dāng)Vc=5090 m/min、Vf=630750mm/min、ap=26mm并且每齒進(jìn)給量達(dá)0.40.8mm時(shí)，銑削力減小10%15%，銑削功率下降44%，效率也大大提高。其原理是在主切削刃上磨出負(fù)倒棱，銑削時(shí)人為地產(chǎn)生積屑瘤，使其代替切削刃進(jìn)行切削，積屑瘤的前角gb可達(dá)20302，由于主偏角的作用，

30、積屑瘤受到一個(gè)前刀面上產(chǎn)生的平行于切削刃的推力作用而成為副屑流出，從而帶走了切削熱，降低了切削溫度。銑削不銹鋼時(shí)，應(yīng)盡可能采用順銑法加工。不對(duì)稱順銑法能保證切削刃平穩(wěn)地從金屬中切離，切屑粘結(jié)接觸面積較小，在高速離心力的作用下易被甩掉，以免刀齒重新切入工件時(shí)，切屑沖擊前刀面產(chǎn)生剝落和崩刃現(xiàn)象，提高刀具的耐用度。采用噴霧冷卻法效果最為顯著，可提高銑刀耐用度一倍以上；如用一般10%乳化液冷卻，應(yīng)保證切削液流量達(dá)到充分冷卻。硬質(zhì)合金銑刀銑削不銹鋼時(shí)，取Vc=70150 m/min，Vf=37.5150 mm/min，同時(shí)應(yīng)根據(jù)合金牌號(hào)及工件材料的不同作適當(dāng)調(diào)整。高速鋼銑刀的切削用量見(jiàn)表6。表6 高速鋼

31、銑刀加工不銹鋼的銑削用量銑刀種類銑刀直徑d0(mm)主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)進(jìn)給量f(mm/min)備注立銑刀341180750手動(dòng)當(dāng)切削寬度和切削深度較小時(shí)，進(jìn)給量f取大值；反之取小值 銑削2Cr13等馬氏體不銹鋼時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件材料的實(shí)際硬度調(diào)整銑削用量 銑削耐濃硝酸不銹鋼時(shí)，銑削速度及進(jìn)給量均應(yīng)適當(dāng)減小5675047581060037512143752353037.5161830023537.547.5202523519047.560323619015047.560405015011847.575波形刃立銑刀3619015047.5604015011850118956095756075鋸片

32、銑刀和三面刃銑刀7523515023.5或手動(dòng)1101507515095602007537.511怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉆孔？鉆孔時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？在不銹鋼工件上鉆孔常采用麻花鉆，對(duì)淬硬不銹鋼，可用硬質(zhì)合金鉆頭，有條件時(shí)可用超硬高速鋼或超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金鉆頭。鉆孔時(shí)扭矩和軸向力大，切屑易粘結(jié)、不易折斷且排屑困難，加工硬化加劇，鉆頭轉(zhuǎn)角處易磨損，鉆頭剛性差易產(chǎn)生振動(dòng)。因此要求鉆頭磨出分屑槽，修磨橫刃以減小軸向力，修磨成雙頂角以改善散熱條件。鉆削不銹鋼的典型鉆頭(即不銹鋼群鉆)如圖3所示。圖3 不銹鋼群鉆圖4 不銹鋼斷屑鉆頭圖5 S形硬質(zhì)合金鉆頭圖6 四刃帶鉆頭圖3中L0.32d0，L/2L1L/3，R0

33、.2d0，h=0.04d0，b0.04d0。使用這種鉆頭鉆削1Cr18Ni9Ti時(shí)，對(duì)20 mm、25 mm、呾 mm三種直徑的鉆頭，采用n=105 r/min，f=0.32 mm/r、0.4 mm/r、0.56 mm/r、0.67 mm/r四種不同的進(jìn)給量，均可順利地?cái)嘈己团判?。還可采用不銹鋼斷屑鉆頭(圖4)、S形硬質(zhì)合金鉆頭(圖5)、四刃帶鉆頭(圖6)及可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆。用不銹鋼斷屑鉆頭(圖4)加工馬氏體不銹鋼2Crl3時(shí)，只需磨出E-E處斷屑槽；而鉆削加工lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼時(shí)，還需加開(kāi)A-A處斷屑槽。不銹鋼斷屑鉆頭的具體參數(shù)及適用的鉆削用量見(jiàn)表7。表7 不銹鋼斷屑鉆頭的

34、斷屑槽和鉆削用量鉆頭直徑d0(mm)半徑RE(mm)寬度BA(mm)半徑RE(mm)寬度BE(mm)主軸轉(zhuǎn)速n(m/min)進(jìn)給量f(mm/r)8153.05.02.53.02.03.51.02.52103350.090.1215205.06.53.03.53.54.02.53.021026520256.57.53.54.54.04.52.83.31702100.120.1425307.58.54.55.04.55.03.03.5132170S形硬質(zhì)合金鉆頭的特點(diǎn)是：無(wú)橫刃，可減小軸向力50%；鉆心處前角為正值，刃口鋒利；鉆心厚度增大，提高了鉆頭剛性；有兩個(gè)噴切削液孔；圓弧形切削刃及排屑槽分布

35、合理，便于切屑成小塊，以利排出?？赊D(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆的特點(diǎn)是：鉆頭前端不對(duì)稱裝有兩片凸三角形刀片，分屑切除孔的不同部分，能自動(dòng)定心，孔的直線性好，并且切入切出長(zhǎng)度短；刀片前刀面上帶有多個(gè)坑狀斷屑槽，切削性能良好，尤其是斷屑可靠，切屑呈一致的碎卷屑；內(nèi)冷卻使切削液直接噴向鉆削加工表面，改善冷卻效果，排屑非常通暢；特別是可根據(jù)工件材料采用不同牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片，切削速度達(dá)80120m/min，鉆削非常輕快。加工奧氏體不銹鋼的鉆削用量見(jiàn)表8。表8 奧氏體不銹鋼的鉆削用量鉆頭直徑d0(mm)主軸轉(zhuǎn)速n(m/min)進(jìn)給量f(mm/r)510007000.080.15510750500101560040

36、00.120.2515204502000.150.35203040015030402501000.200.40鉆削不銹鋼時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鉆頭容易磨損、折斷，孔表面粗糙，有時(shí)出現(xiàn)深溝而無(wú)法消除；孔徑過(guò)大，孔形不圓或向一邊傾斜等現(xiàn)象。在操作時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：幾何形狀必須刃磨正確，兩切削刃要保持對(duì)稱。鉆頭后角過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，引起顫振，使鉆出的孔呈多角形。應(yīng)修磨橫刃，以減小鉆孔軸向力。 鉆頭必須裝正，保持鉆頭鋒利，用鈍后應(yīng)及時(shí)修磨。 合理選擇鉆頭幾何參數(shù)和鉆削用量，按鉆孔深度要求，應(yīng)盡量縮短鉆頭長(zhǎng)度、加大鉆心厚度以增加剛性。使用高速鋼鉆頭時(shí)，切削速度不可過(guò)高，以防燒壞刀刃。進(jìn)給量不宜過(guò)大，以防鉆

37、頭磨損加劇或使孔鉆偏，在切入和切出時(shí)進(jìn)給量應(yīng)適當(dāng)調(diào)小。 充分冷卻潤(rùn)滑，切削液一般以硫化油為宜，流量不得少于58 L/min，不可中途停止冷卻，在直徑較大時(shí)，應(yīng)盡可能采用內(nèi)冷卻方式。 認(rèn)真注意鉆削過(guò)程，應(yīng)及時(shí)觀察切屑排出狀況，若發(fā)現(xiàn)切屑雜亂卷繞立即退刀檢查，以防止切屑堵塞。還應(yīng)注意機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)退刀，不能讓鉆頭在鉆削表面上停留，以防鉆削表面硬化加劇。12怎樣解決耐酸不銹鋼鉆孔時(shí)的斷屑問(wèn)題？耐酸不銹鋼的塑性和韌性都很大，鉆孔時(shí)存在的主要問(wèn)題是不容易斷屑，影響切削液的流入，切削區(qū)溫度高，刀具耐用度低，生產(chǎn)率低。在鉆孔時(shí)，切削負(fù)荷大，形成切屑要消耗很多的能量，再加上這類不銹鋼的高溫強(qiáng)度和

38、硬度高，鉆屑在切離時(shí)不易折斷；同時(shí)冷作硬化現(xiàn)象非常嚴(yán)重，表面硬化程度可達(dá)100%以上，硬化層厚度達(dá)0.10.2mm。耐酸不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小，只有碳鋼的1/31/4，切削區(qū)溫度很高，與其他金屬的親和作用強(qiáng)以及材料中存在的硬質(zhì)點(diǎn)，加劇了刀具的磨損。為了解決耐酸不銹鋼鉆孔時(shí)的斷屑問(wèn)題，研制了新型鉆耐酸不銹鋼斷屑群鉆，用它鉆孔時(shí)切屑長(zhǎng)100mm左右呈“禮花”狀從孔中排出，斷屑效果十分理想。在鉆孔過(guò)程中要出這種切屑的關(guān)鍵是：一要使分屑點(diǎn)處于臨界分屑狀態(tài)；二要適當(dāng)磨出鉆尖高(h=0.05D0.07D)和圓弧半徑(R=0.2D)；三是L1=1.73.3 mm位置應(yīng)選擇恰當(dāng)，并配合適當(dāng)大的進(jìn)給量和較低的切削速

39、度，使切屑在斜擰狀態(tài)中折斷。使用耐酸不銹鋼斷屑群鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度和較大的進(jìn)給量，有利于實(shí)現(xiàn)斷屑。13怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉸孔？對(duì)不銹鋼鉸孔時(shí)，經(jīng)常遇到的問(wèn)題是：孔表面容易劃出溝槽，粗糙度差，孔徑超差，呈喇叭口，鉸刀易磨損等。不同種類不銹鋼的切削加工性不同，在鉸孔中所表現(xiàn)出的問(wèn)題也不一樣，如對(duì)1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼和耐濃硝酸不銹鋼鉸孔時(shí)，主要是鉸刀磨損問(wèn)題；而對(duì)2Cr13等馬氏體不銹鋼鉸孔時(shí)，主要是不容易保證鉸孔的粗糙度和尺寸精度問(wèn)題。為了避免這些問(wèn)題，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：合理選擇鉸刀和鉸削用量，是保證鉸孔順利進(jìn)行的關(guān)鍵。 (2)提高預(yù)加工工序質(zhì)量，防止預(yù)加工孔出現(xiàn)劃溝、橢圓、

40、多邊形、錐度或喇叭口、腰鼓形狀、軸心線彎曲、偏斜等現(xiàn)象。 保持工件材質(zhì)硬度適中，尤其對(duì)2Cr13馬氏體不銹鋼，調(diào)質(zhì)處理后的硬度在HRC28以下為宜。 正確安裝鉸刀和工件，鉸刀必須裝正，鉸刀軸線應(yīng)和工件預(yù)加工孔的軸線保持一致，以保證各刀齒均勻切削。 選用合適的切削液，可以解決不銹鋼的切屑粘附問(wèn)題，并使之順利排屑，從而降低孔表面粗糙度和提高刀具耐用度。一般以使用硫化油為宜，若在硫化油中添加10%20蘬4或在豬油中添加20%30蘬4，對(duì)降低表面粗糙度有顯著的效果。由于CCl4對(duì)人體有害，宜采用硫化油85%90%和煤油10%15%的混合液。鉸刀直徑較大時(shí)，可采用內(nèi)冷卻方式。 認(rèn)真注意鉸孔的過(guò)程，嚴(yán)格檢

41、查刀齒的跳動(dòng)量，是獲得均勻鉸削的關(guān)鍵。在鉸削過(guò)程中，注意切屑的形狀，由于鉸削余量小，切屑呈箔卷狀或呈很短的螺卷狀。若切屑大小不一，有的呈碎末狀、有的呈小塊狀，說(shuō)明鉸削不均勻。若切屑呈條的彈簧狀，說(shuō)明鉸削余量太大。若切屑呈針狀、碎片狀，說(shuō)明鉸刀已經(jīng)磨鈍。還要防止切屑堵塞，應(yīng)勤于觀察刀齒有無(wú)粘屑，以避免孔徑超差。使用硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時(shí)，會(huì)出現(xiàn)孔收縮現(xiàn)象，為防止退刀時(shí)將孔拉毛，可采取加大主偏角來(lái)改善這種情況。14怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行攻絲？在不銹鋼上攻絲比在普遍鋼材上攻絲要困難得多。經(jīng)常出現(xiàn)由于扭矩大，絲錐被“咬死”在螺孔中，崩齒或折斷，螺紋表面不光，溝紋，尺寸超差，亂扣和絲錐磨損嚴(yán)重等現(xiàn)象。因此，攻制不

42、銹鋼螺紋時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施加以解決。攻制不銹鋼螺紋時(shí)，“脹牙”現(xiàn)象比較嚴(yán)重，絲錐容易“咬死”在孔中，所以螺紋底孔應(yīng)適當(dāng)加大。一般情況下，螺距為1mm以下的螺紋底孔直徑等于公稱直徑減去螺距；螺距大于1mm時(shí)，螺紋底孔直徑等于公稱直徑減去1.1倍螺距。圖7 加工不銹鋼用的無(wú)槽絲錐選擇合適的絲錐和合理的切削用量，是關(guān)系到攻絲質(zhì)量的關(guān)鍵。絲錐材料，應(yīng)選含鈷或鋁超硬高速鋼；主偏角和螺距、絲錐把數(shù)有關(guān)，頭錐kr=57，二錐、三錐為kr=1020；校準(zhǔn)部分一般取34扣螺紋長(zhǎng)度，并有0.050.1mm/100 mm的倒錐；容屑槽方向一般取b=815，可以控制切屑流動(dòng)方向，對(duì)于直槽絲錐，可以將絲錐前端改磨成

43、螺旋形；絲錐的前角一般為gp=1520，后角為812。 可采用無(wú)槽絲錐對(duì)不銹鋼攻絲，見(jiàn)圖7。使用無(wú)槽絲錐擠絲前的底孔直徑為：d0=dw-(0.5-0.6)P式中：dw工件螺紋外徑，mm；P螺距。(4)不銹鋼攻絲時(shí)，應(yīng)保證有足夠的冷卻潤(rùn)滑液。通常可選用硫化油 15%20蘬4；白鉛油 機(jī)油或其他礦物油；煤油稀釋氯化石蠟等。 在攻絲的過(guò)程中，萬(wàn)一絲錐折斷，可將工件放在硝酸溶液中進(jìn)行腐蝕，可以很快將高速鋼絲錐腐蝕，而不報(bào)廢工件。15磨削不銹鋼有哪些特點(diǎn)？不銹鋼的韌性大，熱強(qiáng)度高，而砂輪磨粒的切削刃具有較大的負(fù)前角，磨削過(guò)程中磨屑不容易被切離，切削阻力大，擠壓、摩擦劇烈。單位面積磨削力很大，磨削溫度可達(dá)

44、10001500。同時(shí)，在高溫高壓的作用下，磨屑易粘附在砂輪上，填滿磨粒問(wèn)的空隙，使磨粒失去切削作用。不銹鋼的類型不同，產(chǎn)生砂輪堵塞的情況也不相同，如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼，粘附、堵塞現(xiàn)象比1Cr18NiTi嚴(yán)重，而1Cr13、2Cr13等馬氏體不銹鋼就比較輕。 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小，磨削時(shí)的高溫不易導(dǎo)出，工件表面易產(chǎn)生燒傷、退火等現(xiàn)象，退火層深度有時(shí)可達(dá)0.010.02 mm。磨削過(guò)程中產(chǎn)生嚴(yán)重的擠壓變形，導(dǎo)致磨削表面產(chǎn)生加工硬化，特別是磨削奧氏體不銹鋼時(shí)，由于奧氏體組織不夠穩(wěn)定，磨后易產(chǎn)生馬氏體組織，使表面硬化嚴(yán)重。 不銹鋼的線膨脹系數(shù)大，在磨削熱的作用下易產(chǎn)生變形，其尺寸難以控制。

45、尤其是薄壁和細(xì)長(zhǎng)的零件，此現(xiàn)象更為嚴(yán)重。 多數(shù)類型的不銹鋼不能被磁化，在平面磨削時(shí)，只能靠機(jī)械夾固或?qū)Ｓ脢A具來(lái)夾持工件，利用工件側(cè)面夾緊工件，產(chǎn)生變形和造成形狀或尺寸誤差，薄板工件更為突出。同時(shí)也會(huì)引起磨削過(guò)程中的顫振而出現(xiàn)鱗斑狀的波紋。16磨削不銹鋼時(shí)怎樣選擇砂輪？磨料：白剛玉具有較好的切削性能和自銳性，適于磨削馬氏體及馬氏體 鐵素體不銹鋼；單晶剛玉磨料適用于磨削奧氏體和奧氏體 鐵素體不銹鋼；微晶剛玉磨料是由許多微小的晶體組成的，強(qiáng)度高、韌性和自銳性好，其自銳的特點(diǎn)是沿微晶的縫隙碎裂，從而獲得微刃性和微刃等高性，可以減少燒傷、拉毛等現(xiàn)象，并可以降低磨削表面粗糙度，適于磨削各種不銹鋼；立方氮化

46、硼磨料的硬度很高，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性高，在13001500不氧化，磨粒的刃尖不易變鈍，產(chǎn)生的磨削熱也少，適用于磨削各種不銹鋼。為了減少粘附現(xiàn)象，也可采用碳化硅和人造金剛石為磨料的砂輪。粒度：磨削不銹鋼時(shí)，一般以采用36號(hào)、46號(hào)、60號(hào)中等粒度的砂輪為宜，其中粗磨時(shí)，采用36號(hào)、46號(hào)粒度，精磨用60號(hào)粒度。為了同時(shí)適用于粗磨和精磨，則采用46號(hào)或60號(hào)粒度。結(jié)合劑：磨削不銹鋼要求砂輪具有較高的強(qiáng)度，以便承受較大的沖擊載荷。陶瓷結(jié)合劑耐熱、抗腐蝕，用它制成的砂輪能很好地保持切削性能，不怕潮濕，且有多孔性，適合于制作磨削不銹鋼砂輪的結(jié)合劑。磨削耐濃硝酸不銹鋼等材料內(nèi)孔時(shí)，可采用樹(shù)脂結(jié)合劑制造砂輪。硬度：應(yīng)選用硬度較低的砂輪，以提高自銳性。一般選用GN硬度的砂輪，其中以KL使用最為普遍，使用微晶剛玉作磨料的內(nèi)圓磨砂輪，則以J硬度為宜。組織：為了避免磨削過(guò)程中砂輪堵塞，砂輪組織應(yīng)選較疏松的