【正文】 撕扯現(xiàn)象而使已加工表面惡化。 切削不銹鋼時怎樣選擇刀具材料？ 合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。普通高速鋼 W18Cr4V 使用時刀具 耐用度很低已不符合需要，采用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。因?yàn)楹C量增加，可在鋼中形成硬度很高的 VC，細(xì)小的 VC 存在于晶介，可以阻止晶粒長大，提高鋼的耐磨性； W12Cr4V4Mo 的紅硬性很好，600℃ 時硬度可達(dá) ，因此適合于制作切削不銹鋼的各種復(fù)雜刀具。特別是在振動的粗車和斷續(xù)切削時， YG 類合金的這一優(yōu)點(diǎn)更為重要。而用 813 牌號硬質(zhì)合金刀具切削奧氏體不銹鋼效果很好，因?yàn)?813 合金既具有較高的硬度 (≥HRA91)、強(qiáng)度(?b=1570MPa)，又具有良好的高溫韌性、抗氧化性、抗粘結(jié)性，其組織致密耐磨性好?！?30176。硬質(zhì)合金銑刀取 ?n=5176。；絲錐一般取 ?0=15176。 (2)后角 ?0： 加大后角能減小后刀面與加工表面的摩擦，但會使切削刃 的強(qiáng)度和散熱能力降低。(精加工 )或 ?0=6176。立銑刀取 ?0=15176。立銑刀取 ?0=12176。 (3)主偏角 ?r、副偏角 ?′r，和 r?： 減小主偏角可增加刀刃工作長度，有利于散熱，但在切削過程中使徑向力加大，容易產(chǎn)生振動，常取 ?r=45176?！?15176。斷續(xù)切削時取較大值 ?s=15176。第二刃傾角在接近刀尖部位， ?s2≈20176。、 ?0=6176。、倒棱前角 ?01=10176。斷 (卷 )屑槽的寬度 Bn=3～ 5 mm，槽深 h=～ mm， Rn=2～ 8 mm。同時還要注意控制斷 (卷 )屑槽的位置。) ≤2 39 30 圖 2 切削不銹鋼的斷 (卷 )屑槽 表 3 外圓車刀斷 (卷 )屑槽尺寸 工件直徑 (mm) 半徑Rn(mm) 寬度Bn(mm) 前角 ?0(176。 （ 1） 切削速度 Vc： 加工不銹鋼時切削速度稍微提高一點(diǎn)，切削溫度就會高出許多，刀具磨損加劇，耐用度則大幅度下降。一般1Cr18Ni9Ti 等奧氏體不銹鋼的切削速度校正系數(shù) Kv為 ，硬度在 HRC28 以下的 2cr13 等馬氏體不銹鋼的 Kv為 ～ ，硬度為 HRC28～ 35 的 2Cr13 等馬氏體不銹鋼的 Kv為 ～ ，硬度在 HRC35 以上的 2Cr13 等馬氏體不銹鋼的 Kv為 ～ ，耐濃硝酸不銹鋼的 Kv為 ～ 。 （ 3） 進(jìn)給量 f： 進(jìn)給量的增大不僅受到機(jī)床動力的限制，而且切削殘留高度和積屑瘤高度都隨進(jìn)給量的增加而加大，因此進(jìn)給量不能過大。 表 7 不銹鋼的常用切削用量 工件 直徑范圍 (mm) 車外圓 鏜孔 切斷 粗加工 精加工 主軸轉(zhuǎn)速 n (m/min) 進(jìn)給量f (mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 n (m/min) 進(jìn)給量f (mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 n (m/min) 進(jìn)給量f (mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 n (m/min) 進(jìn)給量f (mm/r) ≤10 1200～955 ～ 1200～955 ～ 1200～675 ～ 1200～955 手動 10～20 955～765 955～765 955～600 955～765 ＞ 20～40 765～480 ～ 765～480 ～ 765～480 ～ 765～600 ～ ＞ 40～60 480～380 600～380 480～380 610～480 ＞ 60～80 380～305 480～305 380～230 180～305 ＞ 80～100 305～230 380～230 305～185 380～230 ～ ＞100～150 230～150 305～185 230～150 305～150 ＞150～200 185～120 230～150 185～120 150 以下 注： 1. 工件材料： 1Cr18Ni9Ti；刀具材料： YG8。切削過程中能在金屬表面形成高熔點(diǎn)硫化物，而且在高溫下不易破壞，具有良好的潤滑作用，并有一定的冷卻效果，適用于一般車削、鉆孔、鉸孔及攻絲。 (2)機(jī)油、錠子油等礦物油： 其潤滑性能較好，但冷卻和滲透性較差，適用于外圓精車。 表 8 高速鋼銑刀加工不銹鋼的銑削用量 銑刀 種類 銑刀直徑d0(mm) 主軸轉(zhuǎn)速 n (r/min) 進(jìn)給量 f (mm/min) 備注 立 銑 刀 3～ 4 1180 ～750 手動 當(dāng)切削寬度和切削深度較小時，進(jìn)給量 f 取大值；反之取小值 銑削 2Cr13 等馬氏體不銹鋼時，應(yīng)根據(jù)工件材料的實(shí)際硬度調(diào)整銑削用量 銑削耐濃硝酸不銹鋼時，銑削速度及進(jìn)給量均應(yīng)適當(dāng)減小 5～ 6 750 ～475 8～ 10 600 ～375 12～ 14 375 ～235 30 ～ 16～ 18 300 ～235 ～ 20～ 25 235 ～190 ～60 32～ 36 190 ～150 ～60 40～ 50 150 ～118 ～75 波形刃立銑刀 36 190 ～150 ～60 40 150 ～118 50 118～ 95 在切削加工過程中應(yīng)使切削液噴嘴對準(zhǔn)切削區(qū)，或最好采用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方式。 銑削不銹鋼時，切削刃既要鋒利又要能承受沖擊，容屑槽要大。)，刀具耐用度可提高 2 倍以上，因?yàn)榇藭r銑刀的工作前角 ?0e 由 11176。為宜，以免削弱刀齒。、 ?p=15176。、 ?′r=35176。 銑削不銹鋼時，應(yīng)盡可能采用順銑法加工。高速鋼銑刀的切削用量見表 8。 圖 4 不銹鋼群鉆 圖 5 不銹鋼斷屑鉆頭 圖 6 S 形硬質(zhì)合金鉆頭 圖 7 四刃帶鉆頭 鉆削不銹鋼的典型鉆頭 (即不銹鋼群鉆 )如圖 4 所示。25 mm、呾 mm 三種直徑的鉆頭，采用 n=105 r/min， f= mm/r、 mm/r、 mm/r、 mm/r 四種不同的進(jìn)給量，均可順利地斷屑和排屑。 S 形硬質(zhì)合金鉆頭的特點(diǎn)是：無橫刃，可減小軸向力 50%；鉆心處前角為正值，刃口鋒利；鉆心厚度增大，提高了鉆頭剛性；有兩個噴切削液孔；圓弧形切削刃及排屑槽分布合理，便于切屑成小塊，以利排出。在操作時應(yīng)注意下列事項： (1) 幾何形狀必須刃磨正確，兩切削刃要保持對稱。 (3)合理選擇鉆頭幾何參數(shù)和鉆削用量，按鉆孔深度要求，應(yīng)盡量縮短鉆頭長度、加大鉆心厚度以增加剛性。 (5)認(rèn)真注意鉆削過程，應(yīng)及時觀察切屑排出狀況， 若發(fā)現(xiàn)切屑雜亂卷繞立即退刀檢查，以防止切屑堵塞。耐酸不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小，只有碳鋼的 1/3～1/4，切削區(qū)溫度很高，與其他金屬的親和作用強(qiáng)以及材料中存在的硬質(zhì)點(diǎn)，加劇了刀具的磨損。 1 怎樣對不銹鋼進(jìn)行鉸孔？ 對不銹 鋼鉸孔時，經(jīng)常遇到的問題是：孔表面容易劃出溝槽，粗糙度差，孔徑超差，呈喇叭口，鉸刀易磨損等。 (3)保持工件材質(zhì)硬度適中，尤其對 2Cr13 馬氏體不銹鋼，調(diào)質(zhì)處理后的硬度在 HRC28 以下為宜。由于 CCl4 對人體有害，宜采用硫化油 85%～ 90%和煤油 10%～15%的混合液。若切屑大小不一，有的呈碎末狀、有的呈小塊狀，說明鉸削不均勻。使用硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時，會出現(xiàn)孔收縮現(xiàn)象，為防止退刀時將孔拉毛，可采取加大主偏角來改善這種情況。 (1)攻制不銹鋼螺紋時， “脹牙 ”現(xiàn)象比較嚴(yán)重，絲錐容易 “咬死 ”在孔中，所以螺紋底孔應(yīng)適當(dāng)加大?！?7176。～ 15176?！?12176。通?？蛇x用硫化油+15%～ 20%CCl4；白鉛油 +機(jī)油或其他礦物油；煤油稀釋氯化石蠟等。同時，在高溫高壓的作用下，磨屑易粘附在砂輪上，填滿磨粒問的空隙，使磨粒失去切削作用。 (3)不銹鋼的線膨脹系數(shù)大，在磨削熱的作用下易產(chǎn)生變形，其尺寸難以控制。 1 磨削不銹鋼時怎樣選擇砂輪？ (1)磨料： 白剛玉具有較 好的切削性能和自銳性，適于磨削馬氏體及馬氏體 +鐵素體不銹鋼；單晶剛玉磨料適用于磨削奧氏體和奧氏體 +鐵素體不銹鋼；微晶剛玉磨料是由許多微小的晶體組成的，強(qiáng)度高、韌性和自銳性好，其自銳的特點(diǎn)是沿微晶的縫隙碎裂，從而獲得微刃性和微刃等高性，可以減少燒傷、拉毛等現(xiàn)象，并可以降低磨削表面粗糙度，適于磨削各種不銹鋼；立方氮化硼磨料的硬度很高，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性高，在 1300℃ ～ 1500℃ 不氧化，磨粒的刃尖不易變鈍。 (4)多數(shù)類型的不銹鋼不能被磁化，在平面磨削時，只能靠機(jī)械夾固或?qū)Ｓ脢A具來夾持工件，利用工件側(cè)面夾緊工件，產(chǎn)生變形和造成形狀或尺寸誤差，薄板工件更為突出。 (2)不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小，磨削時的高溫不易導(dǎo)出，工件表面易產(chǎn)生燒傷、退火等現(xiàn)象，退火層深度有時可達(dá) ～ mm。 1 磨削不銹鋼有哪些特點(diǎn)？ (1)不銹鋼的韌性大，熱強(qiáng)度高，而砂輪磨 粒的切削刃具有較大的負(fù)前角，磨削過程中磨屑不容易被切離，切削阻力大，擠壓、摩擦劇烈。使用無槽絲錐擠絲前的底孔直徑為： d0=dw ()P 圖 10 加工不銹鋼用的無槽絲錐 式中： dw——工件螺紋外徑， mm； P——螺距。～ 20176。～ 20176。 (2)選擇合適的絲錐和合理的切削用量，是關(guān)系到攻絲質(zhì)量的關(guān)鍵。經(jīng)常出現(xiàn)由于扭矩大，絲錐被 “咬死 ”在螺孔中，崩齒或折斷，螺紋表面不光，溝紋，尺寸超差，亂扣和絲錐磨損嚴(yán)重等現(xiàn)象。若切屑呈針狀、碎片狀，說明鉸刀已經(jīng)磨鈍。 (6)認(rèn)真注意鉸孔的過程，嚴(yán)格檢查刀齒的跳動量，是獲得均勻鉸削的關(guān)鍵。 (5)選用合適的切削液，可以解決不銹鋼的切屑粘附問題，并使之順利排屑，從而降低孔表面粗糙度和提高刀具耐用度。為了避免這些問題，應(yīng)注意以下事項： (1)合理選擇鉸刀和鉸削用量，是保證鉸孔順利進(jìn)行的關(guān)鍵。 在鉆孔過程中要出這種切屑的關(guān)鍵是：一要使分屑點(diǎn)處于臨界分屑狀態(tài)；二要適當(dāng)磨出鉆尖高 (h=～ )和圓弧半徑 (R=)；三是 L1=～ mm 位置應(yīng)選擇恰當(dāng)，并配合適當(dāng)大的進(jìn)給量和較低的切削速度，使切屑在斜擰狀態(tài)中折斷。 表 10 奧氏體不銹鋼的鉆削用量 鉆頭直徑 d0 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 n (m/min) 進(jìn)給量 f (mm/r) ≤5 1000～ 700 ～ ＞ 5～ 10 750～ 500 ＞ 10～ 15 600～ 400 ～ ＞ 15～ 20 450～ 200 ～ ＞ 20～ 30 400～ 150 ＞ 30～ 40 250～ 100 ～ 1 怎樣解決耐酸不銹鋼鉆孔時的斷屑問題？ 耐酸不銹鋼的塑性和韌性都很大，鉆孔時存在的主要問題是不容易斷屑，影響切削液的流入，切削區(qū)溫度高，刀具耐用度低，生產(chǎn)率低。進(jìn)給量不宜過大，以防鉆頭磨損加劇或使孔鉆偏，在切入和切出時進(jìn)給量應(yīng)適當(dāng)調(diào)小。應(yīng)修磨橫刃，以減小鉆孔軸向力。加工奧氏體不銹鋼的鉆削用量見表 10。 用不銹鋼斷屑鉆頭 (圖 5)加工馬氏體不銹鋼 2Crl3 時，只需磨出 EE 處斷屑槽；而鉆削加工 lCrl8Ni9Ti 奧氏體不銹鋼時，還需加 開 AA 處斷屑槽。使用這種鉆頭鉆削 1Cr18Ni9Ti 時，對 216。鉆孔時扭矩和軸向力大，切屑易粘結(jié)、不易折斷且排屑困難，加工硬化加劇，鉆頭轉(zhuǎn)角處易磨損，鉆頭剛性差易產(chǎn)生振動。 采用噴霧冷卻法效果最為顯著，可提高銑刀耐用度一倍以上；如用一般 10%乳化液冷卻，應(yīng)保證切削液流量達(dá)到充分 冷卻。、 b?=、 r?=6mm，當(dāng) Vc=50～90 m/min、 Vf=630～ 750mm/min、 a′p=2～ 6mm 并且每齒進(jìn)給量達(dá) ～ 時，銑削力減小 10%～ 15%，銑削功率下降 44%，效率也大大提高。、 ?p=5176。用硬質(zhì)合金立銑刀高速銑削、可轉(zhuǎn)位端銑刀銑削不銹鋼都能取得良好的效果。以上，銑削輕快。增加到 45176。 銑削不銹鋼除端銑刀和部分立銑刀可用硬質(zhì)合金作銑刀刀齒材料外，其余各類銑刀均采用高速鋼，特別是鎢 —鉬系和高釩高速鋼具有良 好的效果，其刀具耐用度可比 W18Cr4V 提高 1～ 2 倍。 (4)乳化液： 具有較好的冷卻和清洗性能。 直接硫化油的配方是：礦物油 98%，硫 2%。 3. 當(dāng)工件材料和刀具材料不同時，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)具體情況作適當(dāng)校正。同時，應(yīng)注意 f 不得小于 mm/r，避免微量進(jìn)給，以免在加工硬化區(qū)進(jìn)行切削，并且應(yīng)注意切削刃不要在切削表面停留。但加大切深應(yīng)注意不要因切削力過大而引起振動，可選 ap=2～ 5 mm。鏜孔和切斷時，由于刀具剛性、散熱條件、冷卻潤滑效果及排屑情況都比車外圓差，切削速度還要適當(dāng)降低。) 37 39 39 33 33 33 30 7 、 切削不銹鋼時怎樣選擇切削用量？ 切削用量對加工不銹鋼時的加工硬化、切削力、切削熱等有很大影響，特別是對刀具耐用度的影響較大。