不銹鋼切削加工及刀具

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1、正確選用刀貝材料是保證高效率加工不銹鋼的決定因素。根據(jù)不銹鋼的切削特點,刀貝-材料應(yīng)具備足夠的強度、韌性、高碩度和高耐幣性且與不銹鋼的粘附性耍小。常用的刀具材料有硬質(zhì)合金和高速鋼兩人類。由于高速鋼切削不銹鋼時的切削速度不能太高,因此影響生產(chǎn)效率的提高。對于銃刀類刀具,刀具材料應(yīng)選用強度高、導熱性好的硬質(zhì)合金,因其硬度、耐磨性等性能優(yōu)于高速鋼。常用的硬質(zhì)合金材料有:餌鉆類,鈣鉆鈦類,通用類。鈣鉆類硬質(zhì)合金的韌性和導熱性較好,不易與切屑粘結(jié),因此適用于不銹鋼粗銃加工;而餌鉆鈦類硬質(zhì)合金的駛度、耐磨性、耐熱性和抗氧化性能

2、以及韌性都較好,適合于不銹鋼的精銃加工。加工lCrl8Ni9Ti奧氏休不銹鋼時,不宜選用鉤鉆鈦類碩質(zhì)合金,rfl于不銹鋼屮的Ti和餌鉆鈦類類硬質(zhì)合金中的Ti產(chǎn)生親合作用,切屑容易把合金中的Ti帶走,促使刀貝磨損加劇。2.刀具幾何角度的選擇刀具切削部分的兒何角度,對于不銹鋼切削加工的生產(chǎn)率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工碩化等方面都有很大的影響,合理選擇和改進刀具幾何參數(shù)是保證加工質(zhì)量、提高效率、降低成本的有效途徑。(1)銃刀第一隙角的選擇(RadiusAngle)前角的大小決定刀刃的鋒利少強度。增大前

3、角口J以減小切屑的變形,從而減小切削力和切削功率,降低切削溫度,提高刀具耐川度。但是增大前角會使楔角減小,降低刀刃強度,造成崩刃,使刀具耐用度下降。銃削不銹鋼時,在不降低刀具強度的條件下,應(yīng)把前角適當取大一些。在刀具前角大時其塑性變形小,切削力和切削熱降低,減輕加工硬化趨勢,提高刀具耐用度,一般刀具前角宜取12。?20。。(2)銃刀第二隙角?0的選擇(SecendAngle)在切削過程中,后和可以減小后刀面與切削表面的摩擦。若后角過人,則楔角減小,使散熱條件惡化,刀貝刃口強度下降,降低刀貝耐用度;若后角過小,摩擦嚴

4、重,則會使刃口變鈍,增大切削力,增高切削溫度,加劇刀具磨損。在一般情況下,后角變化不大,但必須冇一個合理的數(shù)值,以利于提高刀具的耐用度。銃削不銹鋼吋,由于不銹鋼的彈性和塑性都比普通碳素鋼大,所以刀具后角過小會便切斷表面與銃刀后角的接觸面積增大,摩擦產(chǎn)生的高溫區(qū)集中于銃刀后角,加快銃刀磨損,降低被加工表面光潔度。所以銃削不銹鋼時的銃刀后和要比銃削普通碳鋼時稍人一?些,但后和過人又會降低刀刃強度,直接影響銃刀的耐用度,因此—?般情況下銃刀笫—?隙角宜取20。?30。。(1)銃刀螺旋角的選擇當切削深度ap和進給量f不變吋

5、,減小螺旋角心可使散熱條件得到改善,減少刀具損壞,使刀貝切入、切出平穩(wěn)。但螺旋角減小乂會使徑向力增大,在切削時容易引起振動。銃削不銹鋼的硬化傾向性強,易產(chǎn)牛振動,振動乂會使加工硬化嚴重。因此,螺旋角一般宜取45。?55。。具體角度應(yīng)根據(jù)機床、零件、刀具系統(tǒng)的剛性和切削用量來選擇。(2)銃刀刃傾角RakeAngle的選擇刃傾角可控制切屑流向,當刃傾角血為負值時,切屑流向已加工表面;當刃傾角入s為正值時,切屑流向待加工表面。為了使切屑不劃傷己加工表曲,在精加工時,刃傾角九s值為正值。當肚為正值時,刀尖強度低并首先接觸工

6、件,易損壞;當加為負值時,刀尖強度高,耐沖擊,可避免崩壞刀尖,切入、切出平穩(wěn),銃削不銹鋼時,一般刀具刃傾角宜取0。?20。°2.切削用量的選擇切削用量的大小對生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量有很大影響,因此在確定了刀具的幾何參數(shù)以后,還要選定合理的切削用量。在選擇切削用量時,應(yīng)注意考慮以下因素:一是要根據(jù)不銹鋼及各類毛坯的硬度等來選擇切削用量;二是要根據(jù)刀具材料、悍接質(zhì)量和車刀的刃磨條件來選擇切削用雖;三是要根據(jù)零件直徑、加工馀量和銃床精度等來選擇切削用量。同時為了抑制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)牛,捉高表面質(zhì)量,在採川硬質(zhì)合金刀具進行加工

7、時,切削用量應(yīng)比詵削一?般碳鋼類工件稍低些,特別是切削速度不宜過高(vc=50?80m/min);切削深度ap不宜過小,以避免切削刃和刀尖劃過硬化層,ap=0.4?4mm;因此進給雖f對刀具耐用度影響不如切削速度人,但會影響斷屑和排屑,拉傷、擦傷工件表面,影響加工的表面質(zhì)量,進給量一?般収f=0.1?0.5mm/r。不銹鋼尤其是奧氏體型不銹鋼的槊?性較好,在切削加工時,產(chǎn)生的切屑難以折斷,加人了切屑與刀具前刀面Z間的摩擦力,增大了切削力。同時,因加工碩化會增大被切削材料的硬度和強度,也導致切削力增大。為此,在合理選

8、擇刀具材料、刀具的兒何角度和切削用量的基礎(chǔ)上,對不銹鋼和45鋼做了切削力對比試驗。試驗結(jié)果表明,在相同切削用量的情況下,加工不銹鋼時切削力比加工45鋼時只增加了8.5%。4.結(jié)語合理選擇刀具材料、刀貝?幾何角度和切削用量,對丁?提高不銹鋼切削加工的生產(chǎn)效率和加工工件質(zhì)量是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。

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