不锈钢(即含镍量>8%或者(zhě)含铬(gè)量>12%的合金钢)目(mù)前被广泛应用于(yú)石油、化工、航(háng)空、航天、食品以及冶金等领域,因此,探讨不锈钢(gāng)的切削加工具有较大(dà)的实际意义。因为(wéi)切(qiē)削加工性差(chà),不(bú)锈钢为难加(jiā)工材料。依据成都不(bú)锈钢加(jiā)工的实际特点,从(cóng)刀具本身(shēn)、刀具几何角度、切(qiē)削用量(liàng)等三名方面的选择论(lùn)述了不锈钢切削(xuē)加工(gōng)中刀具切削(xuē)参数的合理选择问题
不锈(xiù)钢切(qiē)削加工的实(shí)际特点
1.1 具有很强的加工硬化趋势,ji易磨损刀具(jù)
大部分不锈钢材料(马氏体类不锈钢例外)具有很强的加工硬化趋势,同时,因(yīn)为加(jiā)工硬化层(céng)具有很高的硬度(通常高于原有硬度2倍左(zuǒ)右,表面硬度HV能够达到400-570kg/mm2)。不同的切削条件与不(bú)锈钢工件材(cái)料,会让加工硬化(huà)层深度从数十μm一(yī)直深入到(dào)数百μm
2 切屑不易折断或者卷曲
切(qiē)削过程(chéng)中切屑不易卷曲和折断。特别是镗孔、钻孔、切断等工序的切削过(guò)程中,排屑困难,切屑易划伤已加(jiā)工表面。在数控机床上切削不(bú)锈钢时,断屑与排屑是zhong点考虑的问题。
1.3 切屑具有很(hěn)强的粘附性,ji易造成刀瘤(liú)
不锈钢材料具有很高的韧性,尤其是对其它金属材料具有较强的亲和力,加工过程非常(cháng)容易(yì)造成刀瘤。
1.4 “三高”(高温度、高硬度、高强度)不易分离切屑
不锈钢的特性之一就是高温度、高硬度、高强度(dù)。例如温度维持在700°C的奥氏体(tǐ)类不锈钢的机械性能仍不会显着降(jiàng)低。
2 合理选用加工刀具
理选用加工刀(dāo)具是进行不锈钢材(cái)料加工(gōng)的重要先决条件。不(bú)锈钢加工刀具(jù)的须具有以下特点:较高的强度(dù)、硬度、韧(rèn)性、耐磨性以及较(jiào)低的(de)不(bú)锈钢亲和力(lì)。常用的(de)刀具材(cái)料有硬质合金(jīn)和高速钢两大类,形状复杂的刀具主要采用高速钢材料。由于高速钢切削不锈钢时的切削速度不能太高,因此影响生产(chǎn)效率的提高。对(duì)于(yú)车刀类较简单的刀具,刀具材料应选用强度高、导热性好(hǎo)的硬质合金,因其硬度、耐磨性(xìng)等性能优于高速钢。
3 合理选择刀具几何角度(dù)
合理选择刀具几何角(jiǎo)度(dù)非常重要,其切削部分的几何角度直接影(yǐng)响着不锈(xiù)钢工件(jiàn)进行(háng)切削加工时(shí)的切削力、表面(miàn)粗糙(cāo)度、加工硬化趋势、生产率、刀具耐用程度等诸多方面。合理选择刀具几何角度不(bú)仅可以提高工件的加工质量和(hé)加工效还可以显着降低加工成本(如降低刀具的更换频率和废品率等)。
3.1 合理选择(zé)前角
进行不锈钢切削时,应(yīng)该在不(bú)降低刀具强(qiáng)度的前提之下,适当提高(gāo)前角 。刀具前角的适当提高会降低刀(dāo)具的塑性变形能力、切削热(rè)以及切削力,加工硬化的趋势也会随之减轻,相应地,刀具耐用度便会显着提高(gāo)。综合看来,通常情况下刀具前角保持在12°-20°为zui佳,具体(tǐ)角度根据实际需要来调整。
3.2 合理选(xuǎn)择后角
在(zài)弹(dàn)性与塑性两方面均高于常规碳素钢的不锈钢,进行切(qiē)削时,如果刀(dāo)具后角(jiǎo) 过小,会增加车刀后角与切断表面的接触面(miàn)积,此时,摩擦高(gāo)温区(qū)集中于车刀后(hòu)角(jiǎo)部位,刀具的磨损会显着加快,并且工件的表面光洁度会显着降低。因此,进行不锈钢工件切削时,车刀后角 应该大(dà)于车削普通碳钢时的(de)角度,但是不可以过大,因为过大的后角会导致刀刃强度地急剧(jù)下降,刀具的耐用度得不到保证。所以,刀具后角保持在6°-10°之间为zui佳。
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