首頁 > 收藏

淺談不鏽鋼材料在車削加工中應解決的關鍵問題

作者:由 勇敢的金桔5O 發表于 收藏日期:2022-04-17

軋刀是什麼

摘要:不鏽鋼零件在各行各業中應用中非常中非常廣泛。本文主要針對在普通臥式車床上加工不鏽鋼時經常出現的扎刀、刀具不耐用、以及提高表面粗糙度等一些問題,如何採取有效合理的解決方法,控制在加工過程中一些問題的出現,使刀具在保證最合理的使用情況下最

大限度的提高加工質量和經濟效益。 通常不鏽鋼在機械加工中,用車削的方法加工,是目前最常用的

加工方法之一。但是在車削加工過程中,最主要的是要注意“低轉速、

大走刀、選用刀具材料牌號、保持車刀鋒利以及加註大量切削液”下

面就針對這幾點注意事項做一下詳細介紹。

提高加工質量的方式如下: 一。對刀具幾何引數的要求:

加工不鏽鋼時,刀具切削部分的幾何形狀,一般應從前角、后角方面的選擇來考慮。在選擇前角時,要考慮卷屑槽型、有無倒稜和刃傾角的正負角度大小等因素。不論何種刀具,加工不鏽鋼時都必須採用較大的前角。增大刀具的前角可減小切屑切離和清出過程中所遇到的阻力。對后角選擇要求不十分嚴格,但不宜過小,后角過小容易和工件表面產生嚴重摩擦,使加工表面粗糙度惡化,加速刀具磨損。並且由於強烈摩擦,增強了不鏽鋼表面加工硬化的效應;刀具后角也不宜過大,后角過大,使刀具的楔角減小,降低了切削刃的強度,加速了刀具的磨損。通常,后角應比加工普通碳鋼時適當大些。注意斷屑槽的刃磨,由於不鏽鋼切屑具有強韌的特點,刀具前刀面上斷屑槽修磨應合適,從而使切削過程中斷屑、容屑、拍屑方便。

二。對刀具切削部分表面粗糙度的要求:

提高刀具切削部分的表面光潔度可減少切屑形成捲曲時的阻力,提高刀具的耐用度。與加工普通碳鋼相比較,加工不鏽鋼時應適當降低切削用量以減緩刀具磨損;同時還要選擇適當的冷卻潤滑液,以便降低切削過程中的切削熱和切削力,延長刀具的使用壽命。

三。對刀杆材料的要求:

加工不鏽鋼時,由於切削力較大,故刀杆必須具備足夠的強度和剛性,以免在切削過程中發生顫振和變形。這就要求選用適當大的刀杆截面積,同時還應採用強度較高的材料來製造刀杆,如採用調質處理的45號鋼或50號鋼。

四。對刀具切削部分材料的要求:

加工不鏽鋼時,要求刀具切削部分的材料具有較高的耐磨性,並能在較高的溫度下保持其切削效能。目前常用的材料有:高速鋼和硬質合金。由於高速鋼只能在600°C以下保持其切削效能,因此不宜用於高速切削,而只適用於在低速情況下加工不鏽鋼。由於硬質合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性,因此用硬質合金材料製成的刀具更適合不鏽鋼的切削加工。

硬質合金分鎢鈷合金(YG)和鎢鈷鈦合金(YT)兩大類。鎢鈷類合金具有良好的韌性,製成的刀具可以採用較大的前角與刃磨出較為鋒利的刃口,在切削過程中切屑易變形,切削輕快,切屑不容易粘刀,所以在一般情況下,用鎢鈷合金加工不鏽鋼比較合適。特別是在振動較大的粗加工和斷續切削加工情況下更應採用鎢鈷合金刀片,它不象鎢鈷鈦合金那樣硬脆,不易刃磨,易崩刃。鎢鈷鈦合金的紅硬性較好,在高溫條件下比鎢鈷合金耐磨,但它的脆性較大,不耐衝擊、振動,一般作不鏽鋼精車用刀具。

一、刀具材料牌號的選擇

刀具材料的切削效能關係著刀具的耐用度和生產率,刀具材料的工藝性影響著刀具本身的製造與刃磨質量。宜選擇硬度高、抗粘結性和韌性好的刀具材料,如YG類硬質合金,最好不要選用YT類硬質合金,尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奧氏體不鏽鋼應絕對避免選用YT類硬質合金,因為不鏽鋼中的鈦(Ti)和YT類硬質合金中的Ti產生親合作用,切屑容易把合金中的Ti帶走,促使刀具磨損加劇。生產實踐表明,選用YG532、YG813及YW2三種牌號材料加工不鏽鋼具有較好的加工效果,,三種硬質合金牌號的效能比較牌號密度g/cm3抗彎強度Mpa硬度HRA效能即用途相當於ISO YG532 14≥1760≥91。5紅硬性高,韌性好,抗粘能力強,適用於奧氏體、馬氏體不鏽鋼、無磁鋼、高溫合金鋼等大型工件的粗、精加工;合金耐用度高,高溫性好,被加工工件表面質量高。 K10~K20M20 YG813 14。05~14。1≥1570≥91耐磨性好,有較高的抗彎強度和抗粘結能力,適於高溫合金鋼;對容易產生加工冷作硬化現象的奧氏體不鏽鋼、高錳鋼等,加工效果優於YW2。K10~K20M20 YW2 12。4~13。5≥1320≥90。5使用強度高,紅硬性較好,能承受較大的衝擊載荷。適用於耐熱鋼、高錳鋼、不鏽鋼等材料的粗、精加工。 二、刀具幾何引數的選擇

1。前角的選擇:

從切削熱的產生和散熱方面說,增大前角可減小切削熱的產生,切削溫度不致於太高,但前角過大則因刀頭散熱體積減小,切削溫度反而升高。減小前角可改善刀頭散熱條件,切削溫度有可能降低,但前角過小,則切削變形嚴重,切削產生的熱量不易散掉。實踐表明,取前角go=15°~20°最為合適。

后角的選擇:粗加工時,對強力切削的刀具則要求切削刃口強度高,則應取較小的后角;精加工時,其刀具磨損主要發生在切削刃區和後刀面上,對於不鏽鋼這種易出現加工硬化的材料,其後刀面摩擦對加工表面質量及刀具磨損影響較大,合理的后角應為:加工奧氏體不鏽鋼(185HB以下),其後角可取6°~8°;加工馬氏體不鏽鋼(250HB以上),其後角取6°~8°;加工馬氏體不鏽鋼(250HB以下),其後角為6°~10°為宜。

2。刃傾角的選擇 :

刃傾角的大小和方向,確定了流屑的方向,合理選擇刃傾角ls,通常取-10°~20°為宜。在微量精車外圓、精車孔、精刨平面時,應採用大刃傾角刀具:應取ls45°~75°。

切削用量的選擇:

為了抑制積屑瘤和鱗刺的產生,提高表面質量,用硬質合金刀具進行加工時,切削用量要比車削一般碳鋼類工件稍低些,特別是切削速度不宜過高,一般推薦切削速度Vc=60~80m/min,切削深度為ap=4~7mm,進給量f=0。15~0。6mm/r為宜。以防止刀具在硬化層中切削,影響刀具使用壽命。

綜合上述工藝方法,可以克服不鏽鋼的在加工過程中的難點,使不鏽鋼在進行車、鑽、鉸、鏜時刀具壽命得到極大的提高,減少操作中磨刀、換刀次數,在提高生產效率和加工質量,降低工人勞動強度和生產成本方面,能取得令人滿意的效果。

參考文獻

【1】晨光編著:《不鏽鋼切削》國防工業出版社

【2】《金屬切削原理實踐》第一版北京出版社

【3】石油機械19卷