不銹鋼加工篇全解課件

不銹鋼加工篇京瓷切削刀具技術(shù)講習(xí)會不銹鋼加工篇京瓷切削刀具技術(shù)講習(xí)會不銹鋼的分類（JIS）按主要成分來分類按金屬結(jié)構(gòu)分類基本成分區(qū)分全名代表的鋼種基本成分組成鉻?鎳系（Cr-Ni系）18鉻系SUS304SUS31618Cr-8Ni18Cr-12Ni-2.5Mo奧氏體系鉻系（Cr系）13鉻系SUS41013Cr馬氏體系18鉻系SUS43018Cr鐵鹽酸系鋼類CrNiCSiMnPS其他SUS63015.0~17.53.0~5.00.07以下1.0以下1.0以下0.04以下0.03以下Cu3.0～5.0SUS63116.0~18.06.5~7.750.09以下1.0以下1.0以下0.04以下0.03以下Ａｌ0.75～1.5沉淀硬化不銹鋼的化學(xué)成分（鋼種）不銹鋼的分類（JIS）按主要成分來分類按金屬結(jié)構(gòu)分類基本成分不銹鋼難加工的特點被削性指數(shù)使用AISIB1112（JIS

SUM21相當(dāng)）的超硬工具以Vc=240m/min（800sfm）的切削速度進行切削、工具刀尖摩損量在30分鐘內(nèi)達(dá)到0.381mm（0.015inch）的場合,切削性指數(shù)為100。數(shù)値越小越難切削。材質(zhì)硬度(HB)被削性指數(shù)(%)20406080奧氏體系183SUS301160SUS303160SUS304195SUS316馬氏體系200SUS403160SUS410207SUS420SUS420F鐵鹽酸系145SUS405190SUS430SUS430F160B1112參

考205S45C■關(guān)于不銹鋼被削性指數(shù)?被削性指數(shù)不適用的場合

1)該指數(shù)與切削場合有關(guān)

該數(shù)據(jù)是在車削條件下取得的，而在銑削等場合，由于加工形態(tài)的不同，只適合做概略的參考.

2)該指數(shù)與工具材質(zhì)有關(guān)如果使用不同成分的硬質(zhì)合金刀具或者是其他材質(zhì)的刀具進行切削，試驗數(shù)據(jù)也會有很大差異.（參考資料）不銹鋼難加工的特點被削性指數(shù)材質(zhì)硬度被削性指數(shù)(%)奧氏體低熱傳導(dǎo)率（不銹鋼全體）加工硬化性（奧氏體系）親和性（奧氏體系)高延展性（不銹鋼全體）?磨損?境界磨損?境界損傷?塑性變形?塌隙磨損?熱龜裂?崩?欠損?加工毛刺?溶著（積屑瘤）高熱傳導(dǎo)材種形狀低抵抗斷屑槽熱、化學(xué)的安定性Al2O3

涂層TiAlN涂層強韌性SUS材料特性切削現(xiàn)象切削工具應(yīng)具的特性不銹鋼加工困難的具體表現(xiàn)教材：P2低熱傳導(dǎo)率加工硬化性親和性高延展性?磨損?塑性變形?崩?加工不銹鋼加工上發(fā)生的問題點■不銹鋼加工上的３大障礙境界磨損（損傷）加工毛刺（毛刺）溶著、積屑瘤■其他的障礙?刀片壽命低下(加工硬化)磨損?塌隙磨損崩損?沖擊性崩塑性變形?切屑處理(高延展性)切屑控制困難塌隙摩損教材：P3以上的問題都可以通過京瓷的不銹鋼加工用新材質(zhì)和專用斷屑槽加以改善。不銹鋼加工上發(fā)生的問題點■不銹鋼加工上的３大障礙境界磨損（

不銹鋼加工用超硬涂層CA6515,CA6525,PR1125

■平滑表面

TiAlN薄膜（PVD涂層）

?強靭母材,實現(xiàn)安定加工?平滑表面,切削抵抗低CVD涂層PVD涂層■閃亮的金色涂層?有效抑制溶著和積屑瘤?表面平滑,抵抗低■超級良好型TiCN涂層?CVD涂層材種?耐摩損性提高■新刀尖形成（FET）技術(shù)

采用大刀尖角度和大前角設(shè)計

“※導(dǎo)入FET技術(shù)”※FineEdgeTreatment良好

刀尖角

處理新技術(shù)以前技術(shù)?抑制溶著和積屑瘤發(fā)生?減少境界摩損發(fā)生CVD涂層材種教材：P4不銹鋼加工用超硬涂層■平滑表面CVD涂層P■不銹鋼切削加工上的3大問題

?邊界磨損（損傷）的原因①＜加工硬化＞00.10.20.30.40.5200300400表面以下的距離

(mm)硬度

(HV)SUS303SUS304表面以下約0.2mm的地方出現(xiàn)加工硬化切削條件

刀片材質(zhì)：P10超硬合金vc=100m/minf=0.12mm/revap=1.2mm

※加工硬化層碰到刀片邊界部、

促進邊界部磨損及損傷不銹鋼加工上發(fā)生的問題點教材：P5約0.2mm加工硬化層■不銹鋼切削加工上的3大問題?邊界磨損（損傷）的原因■不銹鋼切削加工的３大障礙

?邊界磨損（損傷）的原因②＜加工毛刺（毛刺）所致＞※如上面動畫顯示,在加工中產(chǎn)生毛刺,受到毛刺的摩擦,刀片邊界部的磨損異常擴大不銹鋼加工上發(fā)生的問題點＜氧化所致＞邊界部與氧氣反應(yīng).容易氧化很難反應(yīng)切削溫度高※切削時,邊界部的溫度高,容易與氧氣接觸.

因此,促進了邊界部的氧化■不銹鋼切削加工的３大障礙?邊界磨損（損傷）的原因②＜加問題點的解決對策■抑制邊界磨損（損傷）的對策〔１〕斷屑槽斷面前角大刀尖規(guī)格小不銹鋼加工用工具斷屑槽斷面前角小刀尖規(guī)格大鋼加工用工具切削效果提高,實現(xiàn)低抵抗以前技術(shù)新技術(shù)鋒利型刀尖的形成成為可能新刀尖形成（FET）技術(shù)粗加工低抵抗SUS專用斷屑槽MS斷屑槽MU斷屑槽教材：P6①降低切削抵抗,抑制了毛刺的產(chǎn)生,從而抵制邊界磨損使用了新的FET刃先技術(shù)，使得刀刃更鋒利，可以有效降低切削抵抗,抑制邊界磨損問題點的解決對策■抑制邊界磨損（損傷）的對策〔１〕斷屑槽斷面問題點的解決對策■抑制邊界磨損（損傷）的対策〔２〕邊界摩損（損傷）的抑制②使用耐氧化性高的刀片材種強韌性高熱傳導(dǎo)材種優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性TiAlN涂層Al2O3涂層不銹鋼加工用工具材種的必要特性熱傳導(dǎo)率高的超硬母材抗磨損性良好的TiCN層抗熱性良好的α-Al2O3層平滑的TiN層超硬母材強韌薄膜CVD涂層〔專用材種的效果〕

?抗磨損性提高

凹坑

、后角、境界部?邊界損傷的抑制

抗氧化性、韌性提高所致?抑制溶著、積屑瘤產(chǎn)生

平滑的表面層薄膜CVD涂層（CA65）問題點的解決對策■抑制邊界磨損（損傷）的対策〔２〕邊界摩損（■邊界磨損（損傷）的抑制対策〔３〕改善點：不讓邊界受損的位置集中問題點的解決對策改變進給方向（錐度加工＋直線加工）改變切深量邊界磨損（損傷）的抑制■邊界磨損（損傷）的抑制対策〔３〕改善點：不讓邊界受損的位■不銹鋼切削加工上的３大障礙?加工毛刺（毛刺）的原因

＜境界摩損（損傷所致）＞※邊界磨損發(fā)生后，刀刃在該點的切削效果差，

導(dǎo)致毛刺前述的邊界磨損發(fā)生.＜含有鎳（Ni）粒子鋼材的延展性＞

※因為是粘性材料、很容易發(fā)生毛刺不銹鋼加工上的發(fā)生的問題點加工毛刺（毛刺）的抑制教材：P7５０２２０銅３０１００アルミニウム３２６２０高張力鋼板（ハイテン）３７４００冷間圧延鋼板（SPCC）６０５９０SUS304（オーステナイト系）伸び(%)引張り強さ（MPa）金屬板の種類50220銅30100鋁32620高張力鋼板37400冷卻圧延鋼板（SPCC）60590SUS304（奧氏體系）延展性(%)

抗拉強度（MPa）金屬板的種類反過來講,毛刺發(fā)生后也會導(dǎo)致境界損傷.■不銹鋼切削加工上的３大障礙?加工毛刺（毛刺）的原因＜境問題點的解決對策■抑制加工毛刺（毛刺）的對策①提高加工效果,抑制毛刺?使用不銹鋼加工專用斷屑槽來提高加工效果?采用更鋒利的刀尖處理（R規(guī)格）來提高切削效果②改變工具形狀及加工方法,抑制毛刺發(fā)生新技術(shù)MU斷屑槽前進方向面的毛刺發(fā)生往下壓動加工進行對應(yīng)消除毛刺的対策改變橫切刃角,防止毛刺邊界部的橫切刃角大邊界部的橫切刃角小毛刺大毛刺小?橫切刃角小?R角大R小（R＜ap）R大（R＞ap）問題點的解決對策■抑制加工毛刺（毛刺）的對策①提高加工效果■不銹鋼加工上的3大障礙?溶著、積屑瘤的原因

?不銹鋼里面所含的Cr，Ni等粒子與工具材種親和性大,在刀尖上容易發(fā)生切屑溶著.造成在斷續(xù)車削和銑削時,由于溶著而發(fā)生吃刀現(xiàn)象、伴隨加工硬化所形成的硬化切屑的產(chǎn)生→導(dǎo)致刀具欠損發(fā)生

不銹鋼加工上發(fā)生的問題點立銑刀加工時的刀刃溶著（其他公司產(chǎn)品A）溶著教材：P8溶著性崩損■不銹鋼加工上的3大障礙?溶著、積屑瘤的原因?不銹鋼里面■溶著、積屑瘤的抑制対策〔１〕問題點的解決對策溶著、積屑瘤的抑制①采用更鋒利的刀刃,提高切削效果,抑制溶著和積屑瘤的產(chǎn)生?使用不銹鋼加工的專用斷屑槽,提高了切削效果?采用更鋒利的刀尖處理（R規(guī)格）來提高切削效果②

提高切削速度,抑制溶著和積屑瘤的產(chǎn)生新技術(shù)vc=50m/minvc=200m/min

【高速領(lǐng)域】【低速領(lǐng)域】■溶著、積屑瘤的抑制対策〔１〕問題點的解決對策溶著、積屑瘤■溶著、積屑瘤的抑制対策〔２〕問題點的解決對策溶著、積屑瘤的抑制③使用表面平滑的斷屑槽,抑制溶著?積屑瘤發(fā)生表面未處理（CVD）有異物付著閃亮金色涂層抑制異物付著切削后的狀態(tài)切削后的狀態(tài)PR1125由于使用了新開發(fā)的FS技術(shù)，同樣具有光滑的表面，也可以有效抑制附著物。■溶著、積屑瘤的抑制対策〔２〕問題點的解決對策溶著、積屑瘤的■

溶著、積屑瘤的抑制対策〔３〕④使用切削效果更加良好的刀片鋼加工用斷屑槽不銹鋼加工用斷屑槽（MS/MU斷屑槽）

研磨斷屑槽CA6515CA6525PR1125（安定性重視）⑤改變?yōu)榭鼓p性良好的刀片材種（因磨損而發(fā)生的溶著和積屑瘤對策）問題點的解決對策溶著、積屑瘤的抑制■溶著、積屑瘤的抑制対策〔３〕④使用切削效果更加良好的刀片■其他問題點?刀片壽命低下不銹鋼的熱傳導(dǎo)率低,導(dǎo)致前角面發(fā)生塌陷磨損、沖擊性崩、塑性變形等切削熱切刃集中前角面摩損塌陷磨損發(fā)熱而產(chǎn)生刀尖塑性變形熱龜裂＝heatcrackSUS不銹鋼加工上發(fā)生的問題點教材：P9切削速度(m/min)SUS：vc=150m/min

≒S45C：vc=250m/min150250刀尖溫度05000100200300刀尖溫度(℃)1,000500SUS304炭素鋼S45C不銹鋼在相同的切削速度下切削溫度顯著上升■其他問題點?刀片壽命低下不銹鋼的熱傳導(dǎo)率低,導(dǎo)致前角面發(fā)問題點的解決對策■刀片壽命低下的對策選用不銹鋼加工專用材種,提高抗氧化性和散熱性刀片壽命低下的抑制強韌性高熱傳導(dǎo)材種熱