不锈钢的车削加工
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3Cr13不锈钢零件批量数控车削加工技巧3Cr13是一种强度高、塑性好的中碳马氏体不锈钢材料,加工硬化倾向大、切削温度高、易粘刀、切屑不易卷曲与折断、刀具易磨损,加工困难。
[1] [2]传统的研究多在普通车床上进行,侧重于对刀具和切削参数的研究。
受机床本体硬件特性的影响,其研究成果的推广有很大局限性。
本文从数控加工的角度出发,以3Cr13不锈钢零件避雷针头(见图1)的加工为例,图1 避雷针头1 加工工艺简介零件的加工采用两道数控加工工序:工序1完成从8.9至6的外形加工,保证8.9的尺寸精度和表面质量要求;工序2处理R2圆角及其端面,定总长。
由于生产纲领为5000件,安排在两台数控车床上完成。
加工设备型号:CAK6136V/750 (沈阳第一机床厂),数控系统:HNC-21T。
2程序编制将程序原点选定在工件轴线与工件前端面的交点上,以工序1的编程为例编制加工程序如下(见程序清单)。
该程序选用两把可转位机夹车刀:外圆刀刀杆型号:MDJNR2020-K1506 ,刀片:DNMG150604-HM CC115;切刀刀杆型号:ZQ2020R-04,刀片:ZQMX3N11-1E YBC251。
在综合考虑机床、刀具和材料等方面的因素下,选择粗加工时吃刀深度ap=1.2 mm,进给速度F=88 mm/min ,主轴转速n=800 r/min;精加工时,ap=0.2 mm,进给速度F=60mm/ min,主轴转速n=1200r/min。
程序的编制体现了以下技巧:(1)编制N06 G00X17Z2,切削循环起点靠近工件,可减少空行程,缩短进给路线。
(2)编制N10 G81 X-0.5能确保零件端面车削完整,防止由于对刀或装夹中的误差造成进刀量不足而在端面留下小的尾钉。
(3)编制N12G71U1.2R5,退刀量取5mm可防止在倒锥(最大直径相差4mm)加工中的刀具干涉。
(4)针对不锈钢材料加工中刀具易磨损严重的情况,编制N14刀具T01磨损补偿子程序%0001。
分析不锈钢的机械加工方法不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料,广泛应用于制造行业中。
机械加工是对不锈钢进行形状加工和表面处理的重要方法之一,本文将分析常用的不锈钢机械加工方法。
1.铣削加工:铣削是将刀具在工件上旋转切削的一种加工方法。
不锈钢的硬度相对较高,因此在铣削过程中需要选用高硬度的刀具,并采用适当的切削速度和进给速度。
对于精密加工,还可采用数控铣床进行精确控制。
2.车削加工:车削是通过旋转车刀将工件宽度修整到设计尺寸的加工方法。
不锈钢的硬度高,具有很高的切削难度。
为了保证加工质量,需要选用刀具的刀片材料具有良好的切削性能,经常更换刀片,并且适当选择进给速度和切削速度。
3.钻削加工:钻削是通过旋转刀具在工件上切削孔洞的加工方法。
在不锈钢的钻削中,由于工件硬度高,钻头容易损坏。
因此,应选择硬质合金钻头,采用较低的切削转速,并进行冷却润滑剂的切削润滑。
4.磨削加工:磨削是通过磨料颗粒对工件进行磨削的一种加工方法。
不锈钢硬度高,适合采用砂轮进行磨削。
在磨削过程中,应选用适当的磨具和磨削磨粒,并保证切削液的良好冷却和润滑。
5.锻造加工:锻造是通过对不锈钢材料施加压力,使其发生塑性变形并改变形状的一种加工方法。
不锈钢具有较好的锻造性能,适合进行锻造加工。
通过锻造可以获得高强度和良好的耐腐蚀性能的零件。
6.激光切割:激光切割是通过高能激光束对不锈钢表面进行烧蚀,达到切割的目的。
激光切割具有高精度、高速度的特点,可用于制造复杂形状的零件。
7.电火花加工:电火花加工是通过电脉冲在工件表面产生高能量火花,使工件表面产生微小的氧化腐蚀,从而实现对不锈钢进行精细加工和切割的一种方法。
以上是常见的不锈钢机械加工方法,每种方法都具有适用的情况和要求。
在实际应用中,需要根据具体的加工需求和工件材料特性进行选择,以获得最佳的加工效果。
不锈钢车削参数不锈钢车削是一种重要的金属加工工艺,广泛应用于制造工业中的零部件生产。
车削是一种常见的金属切削加工方法,通过在车床上将工件固定在主轴上,然后使用刀具在工件上进行旋转切削来实现对工件的加工。
不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和耐热性的金属材料,因此在汽车制造、航空航天、化工设备等领域得到广泛应用。
不锈钢车削参数包括切削速度、进给速度、切削深度、切削力等多个方面,下面将对这些参数进行详细介绍。
一、切削速度切削速度是指车削刀具在切削时与工件接触的线速度,通常用米/分钟来表示。
对于不锈钢的车削,切削速度是一个至关重要的参数。
一般来说,对于不同种类的不锈钢,其切削速度也会有所不同。
常见的不锈钢材料有304不锈钢、316不锈钢等,它们的硬度和耐热性也会有所差异,因此需要根据具体的材料来确定切削速度。
二、进给速度进给速度是指刀具在切削时对工件的移动速度,通常以每分钟进给量来表示。
对于不锈钢车削来说,进给速度的选择对于加工质量和效率都有着重要影响。
一般来说,过大或过小的进给速度都会影响到车削的效果,因此需要根据不同的不锈钢材料来选择适当的进给速度。
三、切削深度切削深度是指刀具在进行车削时每次从工件上削下的距离。
对于不锈钢车削来说,切削深度的选择直接关系到车削的加工效率和加工质量。
一般来说,过大的切削深度容易导致刀具损坏,而过小的切削深度则容易影响车削的加工效率,因此需要根据具体的工件和车削刀具来选择适当的切削深度。
四、刀具选择不锈钢车削需要选择适合不锈钢加工的刀具。
常见的刀具材料有硬质合金、高速钢等,对于不同种类的不锈钢,需要选择硬度合适、耐磨损的刀具材料,并根据具体的工件形状和加工要求来选择合适的刀具类型。
五、切削润滑不锈钢材料的车削过程中,由于其硬度较高,容易产生高温,并且切屑也容易粘附在刀具上,因此切削时需要使用适当的切削润滑润滑,以降低切削温度,延长刀具的使用寿命,提高加工质量。
通过对不锈钢车削参数的合理选择,在保证车削加工效率的还能够得到尺寸精确、表面光滑的加工零件。
304 不锈钢车削加工特点及加工工艺304 不锈钢广泛应用与各行各业,你确定对其车削加工特点及相关的加工工艺很感兴趣。
下面就由我为你带来 304 不锈钢车削加工特点及加工工艺,期望你宠爱。
304 不锈钢车削加工特点(1)切削力大AISI 304 奥氏体不锈钢的硬度不高(硬度≤187HBS),由于其含大量的 Cr、Ni、Mn 等元素,塑性较好(断后伸长率δ5≥40%,断面收缩率ψ≥60%)。
切削加工时塑性变形大,尤其在较高温度时仍可保持较高的强度(一般钢在切削温度上升时强度下降明显),导致 AISI304 奥氏体不锈钢的切削力较大。
常规切削条件下,AISI 304 不锈钢的单位切削力达 2450MPa,比 45 钢高 25%以上。
(2)加工硬化严峻AISI 304 不锈钢在切削加工时伴有较为明显的塑性变形,材料晶格会产生严峻的歪扭;同时,由于奥氏体组织在稳定性方面的缺陷,一小局部奥氏体在此过程中变成了马氏体;此外,奥氏体中存在的杂质化合物会随着切削过程的进展因受热而分解,弥散分布的杂质在外表产生了硬化层,使加工硬化现象格外明显,硬化后的强度σb达1500MPa 以上,硬化层深度 0.1-0.3mm。
(3)切削区局部温度高由于AISI304 不锈钢所需切削力大,且切屑不易切离,使得分别切屑所消耗的功也较大。
常规条件下切削AISI 304 不锈钢比低碳钢高约50%,产生的切削热多。
奥氏体不锈钢的导热性差,AISI304 不锈钢的热导率为 16.3-21.5W/m·K,仅为 45 钢热导率的三分之一,因而使得切削区域的温度较高(通常切削加工时切屑所带走的热量应占切削热量的70%以上),大量切削热集中在切削区和“刀—屑”接触面上,传入刀具中的热量达20%(切削一般碳素钢时该数值仅为9%),使得在同等切削条件下,AISI304 不锈钢切削温度比 45 钢高约 200-300℃。
(4)刀具易产生粘附磨损由于奥氏体不锈钢的高温强度高,加工硬化倾向大,因此,切削负荷重,奥氏体不锈钢与刀具和切屑之间会由于切削过程中其与刀具之间的亲合趋势显著增加,从而不行避开地产生粘结、集中等现象,并生成“切屑瘤”,造成刀具粘附磨损。
浅谈不锈钢材料的车削加工不锈钢是一种耐腐蚀、具有高强度的金属材料,广泛应用于制造业中。
车削是一种常见的金属加工方法,用于对工件进行精确的形状和尺寸加工。
不锈钢的车削加工具有一些特点和技巧,下面将从材料性质、车削工艺、工具选择以及表面质量等方面,对不锈钢材料的车削加工进行深入浅出的探讨。
首先要了解不锈钢材料的性质,以便进行合理的车削加工。
不锈钢的硬度较高,加工难度较大;同时,由于其中含有铬、镍等耐腐蚀元素,不锈钢具有较高的韧性和延展性。
因此,在车削加工过程中需要采取适当的加工参数和工具选择,以确保加工质量和工具寿命。
在车削加工中,切削速度、进给量和切削深度是影响加工效果的重要参数。
对于不锈钢材料,由于其硬度较高,一般需要采用较低的切削速度。
而对于进给量和切削深度,需要根据具体情况进行调整,以避免过度切削,导致工件表面质量下降、工具磨损加剧。
对于不锈钢材料的车削加工,工具选择也是非常重要的。
一般来说,硬质合金刀具具有较好的耐磨性和切削性能,适用于对不锈钢材料进行精细车削加工。
同时,鉴于不锈钢的高韧性和延展性,铺设刀具的刃角要求较小,刃口要光滑锋利,以保证切削力和刀具使用寿命。
此外,不锈钢材料的车削加工还需要注意切削润滑和冷却问题。
由于不锈钢的短切屑对切削过程有一定的干扰,切削润滑和冷却可以有效地减少切削热,防止刀具过热和磨损。
一般来说,可以通过植入切削剂、切削液和冷却剂等方式进行切削润滑和冷却。
最后,不锈钢材料的车削加工后还需要进行相应的表面处理,以提高工件的表面质量和防锈性能。
一般可以采用研磨、抛光等方式进行表面处理,以增加工件的光洁度和美观度。
总之,不锈钢材料的车削加工是一项综合性的任务,需要考虑材料性质、车削工艺、工具选择以及表面质量等多个方面的因素。
只有合理选择加工参数和工具,严格控制加工过程,才能获得满意的加工效果和产品质量。
同时,注重切削润滑和冷却、以及后续表面处理,也是保证不锈钢材料车削加工成功的关键。
不锈钢的车削技巧主要包括以下几个方面:1.刀具选择:选择适合不锈钢车削的刀具非常重要。
通常,选择具有较高耐热性、耐磨性和与不锈钢亲和作用小的刀具材料,如高碳、高钒或钼系的高速钢。
此外,刀具的几何形状和角度也需要根据具体加工要求进行选择。
2.切削用量选择:切削用量包括切削速度、进给量和切削深度。
对于不锈钢的车削,切削速度通常较低,一般为普通碳钢切削速度的40%~60%。
进给量和切削深度也需要根据具体情况进行选择,以避免刀具过度磨损和工件表面质量下降。
3.冷却液选择:使用合适的冷却液可以有效降低切削温度,减少刀具磨损和提高工件表面质量。
对于不锈钢的车削,通常选择具有较好冷却和润滑性能的冷却液。
4.操作技巧:在车削不锈钢时,需要注意以下几点操作技巧:首先,保持刀具的锋利,及时更换磨损的刀具;其次,避免使用过大的切削用量,以减少刀具的受力;最后,注意工件的装夹方式和切削力的方向,以避免工件变形或振动。
此外,还需要注意以下几点:1.由于不锈钢的塑性大、韧性高,车削时容易产生积屑瘤和鳞刺,这不仅影响工件的表面粗糙度,还会使刀具的磨损加快。
因此,需要选择合适的刀具材料和几何角度,以及合理的切削用量来避免这些问题的产生。
2.不锈钢的导热性差,导致切削热无法及时散出,使刀具的刃口温度升高,加剧刀具磨损。
为了降低切削温度,可以采用浇注冷却液的方法。
3.在车削过程中,应随时注意观察切削情况,如发现异常现象(如振动、噪声、温度升高等),应及时采取措施进行调整。
4.对于不同种类和规格的不锈钢材料,其车削性能也会有所不同。
因此,在实际加工前,最好先进行一些试验性切削,以确定最佳的切削参数和工艺方案。
总之,掌握不锈钢的车削技巧需要综合考虑多个因素,包括刀具选择、切削用量、冷却液和操作技巧等。
通过合理的选择和调整这些参数,可以提高加工效率、降低生产成本并获得高质量的工件。
不锈钢车削参数不锈钢车削参数是指在车削加工过程中,针对不锈钢材料的特性和要求所设定的一系列切削参数。
这些参数对于保证加工质量和提高生产效率具有重要意义。
以下是一些建议的不锈钢车削参数:1. 切削速度(Vc):切削速度是刀具在旋转时与工件接触点的速度。
对于不锈钢材料,切削速度应适当降低,以防止刀具过热和磨损。
一般推荐切削速度为20-60m/min。
2. 进给量(f):进给量是指刀具在每次切削行程中沿工件轴向移动的距离。
对于不锈钢材料,进给量应适当降低,以减小刀具磨损和切削力。
一般推荐进给量为0.1-0.3mm/r。
3. 切削深度(ap):切削深度是指刀具在每次切削行程中切入工件的深度。
对于不锈钢材料,切削深度应适当降低,以减小刀具磨损和切削力。
一般推荐切削深度为0.1-0.5mm。
4. 刀具前角(γo):刀具前角是指刀具主切削刃与工件表面的夹角。
对于不锈钢材料,刀具前角应适当增大,以提高切削性能和减少刀具磨损。
一般推荐前角为10-20°。
5. 刀具后角(αo):刀具后角是指刀具主切削刃与工件表面的夹角。
对于不锈钢材料,刀具后角应适当增大,以提高切削性能和减少刀具磨损。
一般推荐后角为8-12°。
6. 切削液:不锈钢车削过程中,应使用适当的切削液来冷却和润滑刀具和工件,以降低切削温度和减少刀具磨损。
常用的切削液有水溶性切削液、油溶性切削液和乳化液等。
7. 刀具材质:不锈钢车削过程中,应选择具有良好耐磨性和抗腐蚀性的刀具材质,如硬质合金、陶瓷和高速钢等。
8. 机床刚性:不锈钢车削过程中,应选择具有较高刚性的机床,以保证加工精度和表面质量。
9. 工艺路线:不锈钢车削过程中,应根据工件的形状和尺寸选择合适的工艺路线,以减少切削力和热量对加工质量的影响。
总之,不锈钢车削参数的选择应根据具体的工件材料、形状和尺寸以及加工要求进行综合考虑,以达到最佳的加工效果。
不锈钢的车削加工关键词:刀具材料、刀具参数、切削用量、涂层刀具目前应用的不锈钢,按其组织状态主要分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢,常把含鉻量超过11.7%或含镍量大于8%的合金钢,叫不锈钢,在合金钢种加入较多的金属元素(Cr和Ni),而改变了合金的物理性质和化学性质。
增强了抗腐蚀能力,无论在空气中还是在酸盐的溶液中,均不易氧化生锈并在较高温度(>450℃)下仍具有较高的强度,因此被广泛应用于航空,航天、化工、石油、建筑和食品等工业部门及日常生活中。
1不锈钢的主要切削特点(1)切削力大其中奥氏体不锈钢尤为突出,这种材料虽然硬度不高,以牌号1Cr18Ni9Ti 为例,其硬度≤187HBW,但塑性很好(断后伸长率δ=40%,断面收缩率Ψ=60%),因此在切削过程中塑性变形大,使切削力增加。
在切削用量相同时,切奥氏体不锈钢耗能比低碳钢约高50%。
(2)加工硬化严重在不锈钢中,以奥氏体和奥氏体铁素体不锈钢的加工硬化现象最为突出。
他们塑性大,塑性变形时晶格产生强烈歪扭;同时奥氏体稳定性差,在切削力的作用下,部分奥氏体会转变为马氏体;再加上化合物杂质在切削热的作用下,易于分解呈弥散分布,使切削加工时产生硬化层。
这一切均使加工硬化现象更为明显。
(3)刀具易产生粘附磨损不锈钢材料在切削过程中产生高温下,与刀具材料的亲和性较大,使刀具与切削间产生粘结、扩散,易形成“刀瘤”,而造成刀具粘附磨损,降低刀具的使用寿命。
(4)切削区局部温度高这类材料所需切削力大,分离切削消耗的功率也大,产生的切削热也就多,传入刀具的热量可达20%,而加工碳素钢时仅占9%,同时由于不锈钢的导热性不好(不锈钢的导热系数约为碳钢的1/3左右),大量切削热都集中在切削区和刀-屑接触的界面上,从而是切削区局部温度很高。
2.刀具材料的选择根据前述不锈钢的切削特点,要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈钢的亲和作用小等特点。
目前常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和涂层刀具。
不锈钢材料的车削加工摘要:随着现代工业的日益发达,不锈钢材质也在生产加工中被广泛应用,因此合理选用不锈钢材质加工刀具,是确保正确高效切割不锈钢的关键条件。
针对不锈钢切削特点,一般要求刀具材质应具备耐热性好、耐磨性高、与不锈钢材质的亲和性影响小等优点。
关键词:不锈钢材料车削加工不锈钢,是在空气中或化学腐蚀介质中都可以抗侵蚀的一类高温合金钢,不锈钢是指拥有漂亮的表层和耐腐蚀性能良好,而且无须经过镀色等表层处理过程,而发挥了不锈钢所存在的表层特点,应用在多种多样的钢材的一类,也常简称为不锈耐酸钢材。
一:不锈钢车削加工的弊端1、加工硬化严重。
2、塑性变形大,热硬度高,切削抗力大,刀具卷曲折断难。
3、由于切屑和工作物之间的磨擦大,所形成的剪切热较多。
4、切削刀具表面容易粘附,易生成积屑瘤,使切削刀具表面出现粘附、扩大损坏,造成前刃面出现月牙洼,切削后刃生成较小的剥落和缺陷;不锈耐酸钢的碳化物微粒硬度很高,在切割时会直接和菜刀接触,从而损坏菜刀,使菜刀的磨损程度加大。
不锈耐酸钢材质的加热强度高、加工韧性大对数控车高速切削并不适用,相较而言,不锈钢材质在高温下的加工硬度下降较小,但实践已证明,在相同切削高温的作用下,不锈钢车削用量远较于一般的碳素钢更难以加工,其中加热强度高是个至关重要的原因。
加工质量硬化趋势强,对数控车削用量影响大在数字控制高速切削的过程中,由于刃刃对工件材料挤出的效果使车削用量区的金属材料形成了变化,晶内出现滑移,晶体畸变,组织致密,加工力学性能也随之改变,而一般的车削用量硬度也可提高2~3倍。
数控切割后的机械加工生硬层深入可能从数十微米至数百微米之间,所以前一次性走刀所形成的机械加工生硬状态,也阻碍了下一次性走刀时的切割,同时加工生硬层的高硬度也使得刀具非常易于损坏,而且岩屑的粘着性强、导热差对数控技术切割也有一定危害。
此外,刀由于受剥肋断面宽度形状的影响,再加上本身硬度不够,加工中易形成振动,刃刃也易在切削过程中因为内部温度过高而烧坏或由于其震动太大而崩裂。
不锈钢工件加工工艺简介不锈钢是一种耐腐蚀、耐高温、耐磨损的金属材料,因其具有优良的物理和化学性能,在工程领域中得到广泛应用。
不锈钢工件的加工是指对不锈钢材料进行切削、成形、焊接等加工工艺,以满足工程应用的需要。
不锈钢工件加工工艺包括车削、铣削、磨削、钻孔、焊接、抛光等工艺步骤,下面将对不锈钢工件加工工艺进行简要介绍。
一、车削加工工艺车削是一种常用的加工不锈钢工件的方法,通过车床对工件进行旋转切削,使工件表面得到精密加工。
在车削加工中,不锈钢工件通常采用硬质合金刀具,利用切削原理对工件表面进行切削,以得到所需尺寸和形状。
车削加工不锈钢工件需要注意刀具的选择、切削速度和进给量的控制,以确保工件表面光洁度和尺寸精度。
对于不锈钢工件,由于其硬度和韧性较高,车削过程中需要保持合理的切削参数,避免刀具损坏和工件变形。
铣削是一种使用铣刀进行切削的加工方法,适用于不锈钢工件的平面加工、凹槽加工和轮廓加工等。
在不锈钢工件的铣削加工中,需要选择合适的刀具类型、切削参数和切削方式,以保证工件加工表面粗糙度和尺寸精度。
铣削加工可以采用立式铣床、卧式铣床、数控铣床等设备进行加工,根据不同的工件形状和要求选择合适的设备和工艺路线。
磨削是一种利用磨具对不锈钢工件进行加工的方法,能够获得精密的表面质量和尺寸精度。
磨削加工常用于不锈钢工件的表面精加工、内外圆孔加工和平面磨削等。
在磨削加工中,需要选择合适的磨具类型、磨削参数和冷却润滑方式,以避免工件表面产生热裂纹和变形。
焊接是将金属材料通过加热熔化和冷却凝固的方式连接在一起的加工方法,适用于不锈钢工件的连接和结构加工。
在焊接加工中,需要选择合适的焊接方法、焊接材料和焊接参数,以确保焊缝质量和连接强度。
不锈钢材料具有一定的焊接难度,焊接过程中需要控制温度和避免氧化,以减少焊接变形和气孔等缺陷。
抛光是一种通过摩擦和磨擦使不锈钢工件表面得到光滑和亮度的加工方法。
抛光加工可以采用机械抛光、化学抛光和电化学抛光等方式进行,以获得不同表面粗糙度和光洁度的要求。
技师论文工种:车工
题目:不锈钢的车削加工
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鉴定单位:
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目录
一、前言 (1)
二、不锈钢主要的特点 (3)
三、刀具选择 (4)
1、刀具材料选择 (4)
2、刀具几何角度选择 (4)
四、切削参数的选择 (6)
1、切削用量的选择 (6)
2、切削液的选择 (7)
五、不锈钢零件的车削实例 (7)
六、结束语 (8)
不锈钢的车削加工
摘要:经过多年的工作经验积累,本文简要分析概述了不锈钢基本加工特性,根据不锈钢零件锥面加工实例,详细分析了刀具选择、装夹、冷却方式等过程控制环节,对类似不锈钢零件的切削加工具有很高的借鉴价质。
关键字:不锈钢特性加工特点实例分析
一、前言
含铬量大于12%或含镍量大于8%的合金钢称为不锈钢。
由于在合金钢中加入较多的金属元素(铬和镍),因而改变了合金的物理性质和化学性质,增强了抗腐蚀能力,在空气中和酸,盐的溶液中不易氧化生锈,因此被广泛用于航空,航天,化工,石油,建筑和食品加工等工业部门及日常生活中。
二、不锈钢的主要特点
不锈钢按其化学成分可分为两类:即铬不锈钢和镍不锈钢。
常用的铬不锈钢含铬量有12%,17%和27%等,其抗腐蚀性能随着含铬量的增加而增加,常用的铬镍不锈钢,含铬量17%~20%,含镍量8%~11%这种不锈钢的抗腐蚀性能及机械性能比铬不锈钢高。
不锈钢的物理性能机械性能对切削过程的特性有很大的影响,其中导热性起着很大的作用。
被加工钢材的导热性越低,由切屑带走的热量越少,而刀具上积聚的热量越多。
由于不锈钢的韧性大,强度高,切削力大和导
热性差,因此切削时热量难于扩散,致使刀具易于发热,甚至用加工一般钢材低得多的切削速度进行加工,仍会使刀具产生大量的热,降低了刀具的切削性能。
在不锈钢的金属组织中,由于有分散的碳化物质杂质,车削时会产生较高的磨蚀性,而使刀具容易磨损。
不锈钢在高温时仍能保持其硬度和强度,而刀具材料则由于超过热硬性限度,而产生塑性变形。
不锈钢有较高的粘附性,使材料“粘结”到刀具上而产生积屑瘤,给车削带来困难,影响零件表面粗糙度。
不锈钢的强度高,使之作用在刀具上的切削力增大,不均衡的切削过程使刀具的振动增强。
此外,不锈钢的铸件和锻件毛坯的表面有硬度较高的氧化皮以及不连续和不规则的外形,都会给车削带来困难,在车削不锈钢材料时,要保证刀具有较好的刚性和良好的刃磨质量。
三、刀具选择
1、刀具材料
正确地选用刀具材料,是保证高效率加工不锈钢的决定因素。
要求刀具材料应具有耐热性好耐磨性高与不锈钢的亲和作用小等特点。
常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类。
(1)硬质合金宜选用YG类硬质合金加工。
最好不选用YT类质合金,在车削时使用冷却润滑液进行冷却,以提高零件的表面粗糙度,减少刀具磨损。
(2)高速钢当工件的形状,尺寸结构不便使用硬质合金刀具或硬质合金刀具容易损坏时,应选用高性能高速钢刀具。
2、刀具几何角度
图 1
如图1所示刀具切削部分的几何角度,对于不锈钢切削加工的生产率,被加工表面的粗糙度切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响。
(1)前角r 当前角过小时,切削力增大,振动增强,零件表面起波纹,切削不易变形,排屑困难,在高温下容易产生“积屑瘤”但前角过大时,刀具强度降低,刀具磨损快,而且容易崩刃。
用硬质合金车刀车削不锈钢时前角r=12°~20°。
(2)后角α因不锈钢的弹性和塑性都比普通碳钢大,所以后角小时,其切削表面与车刀后角接触面积增大,剧烈摩擦产生的高温区集中于车刀后角,使车刀磨损加剧,被加工零件表面粗糙度降低以至产生毛刺。
故车刀后角要比车削普通碳钢车刀的后角稍大,但过大时又会降低刀刃强度,影响车刀耐用度。
因此取α=8°~10°较为适宜。
(3)主偏角φ当主偏角小时,刀刃工作长度增加,散热性好,刀具耐用度相对提高,但在切削过程中容易产生振动。
因此,在机床、零件、刀具系统刚性足够的条件下,可以使用较小的主偏角。
(4)刃倾角λ刃倾角影响切屑的形成和排屑方向。
当λ为正值时,刀尖易受冲击,强度较差,切屑离开已加工表面。
当λ为负值时,刀尖不受冲击,强度较好,切屑流向已加工表面。
当λ为零度时,刀尖和刀刃同时受到冲击,切屑象钟表发条一样打卷。
一般取刃倾角0°~5°在车削冲击性不锈钢零件时,其刃倾角取5°~10°。
(5)卷屑槽的选用由于车削不锈钢时不易断屑,如果排屑不好,切屑飞溅容易伤人,若切屑缠在零件上,则容易损坏车刀和己加工表面的粗糙度。
因此,应在车刀前刃面上磨出圆弧形排屑槽,使切屑卷曲后沿一定方向排屑。
其排屑槽的圆弧半径和槽的宽度随着被加工工件直径的增大而增大。
在实际生产中,其圆弧半径一般取2~7mm,宽取3~6.5mm为宜。
四、切削参数的选择
1、切削用量的选择
为保证合理的刀具寿命,根据不锈钢的种类毛坯的硬度来选择切削用量,根据刀具材料,焊接质量和车刀刃磨条件零件直径大小、加工余量的大小和车床精度等来选择切削用量。
常用量如表1所示加工不锈钢时推荐的切削用量。
粗车不锈钢的切削用量 表 1
2、切削液的选择
切削液皂化油具有一定的冷却性能和润滑性能,而且来源丰富,成本低。
五、不锈钢零件的车削实例
如图2所示不锈钢带锥度零件的车削材料为1Gr18Ni9Ti 毛坯为锻件,单件生产。
技术要求是K 和M 的平行度不大于0.02mm ,φ100mm 和φ222mm 的同轴度度小于
0.02mm ,φ100mm 和φ
222mm 的同心度不大于
0.02mm 。
零件的精度和
粗糙度要求高,零件结
构较薄在锥面处的壁
厚仅3.8mm 。
图 2
1、粗车,用四卡盘夹毛坯外圆,用划针校正外圆,用活动顶针带一有中心孔的盘类零件顶住端面,车外圆φ260mm和锥度,留余量1~1.5mm,长140mm至尺寸,放开活动顶针,车φ100mm,φ160mm×60mm,φ222mm ×18mm各內孔尺寸留余量1~1.5mm,长度至尺寸。
零件调头用四爪卡盘夹φ260mm外圆,用划针校正己加工表面,用活动顶针带一有中心孔的盘类零件顶住端面,车φ180mm外圆留1~1.5mm。
放开活动顶针车端面,车内外锥度至尺寸,车φ100mm×16mm留余量1~1.5mm。
2、精车,用四爪卡盘各爪放垫片夹φ180mm用丝表校正φ100mm和φ222mm其跳动不大于0.03mm,零件校正后夹紧,夹紧时用力要适量精车端面,车φ260mm,φ222mm×18mm,φ160mm×60mm和φ100mm至图纸要求。
零件调头用四爪卡盘各爪放垫片夹φ26mm0用丝表校正零件适量夹紧精车φ180mm和总长160-0.1mm至尺寸。
六、结束语
车削不锈钢的原则是刀具材料应用坚韧性好、强度高的硬质合金,刀具参数要合理,刀刃要锋利,前刀面和切削刃的粗糙度要高,便于切屑的卷曲和折断,合理使用切削用量和转速使不锈钢材料的车削加工质量和生产效率都较高。
本人文化水平有限缺乏经验望各位领导和导师批评指正。
参考资料:
1、《车工工艺学》任杏化科学普及出版社出版
2、《金属切削原理与刀具》李保成云南省机械工业厅。