【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。我國傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)發(fā)生深刻的變革，在這場(chǎng)不以人的意志為轉(zhuǎn)移的變革中，上海，數(shù)控加工精度好、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)基本取代了普通加工，正在向高速、高精發(fā)展。者對(duì)數(shù)控人才的需求量最大,是學(xué)生就業(yè)的主要方向。的推出和計(jì)算機(jī)價(jià)格的大幅下降，大大加快了軟件編程的推廣進(jìn)程。要求來把握市場(chǎng)信息，將工藝能力和軟件能力作為教學(xué)重點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)方向。

　　

【正文】 高 1～ 2 倍。適宜制作不銹鋼銑刀的硬質(zhì)合金牌號(hào)有 YGYW 81 79 YS2T、 YS YS25 等。 銑削不銹鋼時(shí)，切削刃既要鋒利又要能承受沖擊，容屑槽要大。可采用大螺旋角銑刀 (圓柱銑刀、立銑刀 )，螺旋角 ?從 20176。增加到 45176。(?n=5176。)，刀具耐用度可提高 2 倍以上，因?yàn)榇藭r(shí)銑刀的工作前角 ?0e 由 11176。增加到 27176。以上，銑削輕快。但 ?值不宜再大，特別是立銑刀以 ?≤35176。為宜，以免削弱刀齒。 采用波形刃立銑刀加工不銹鋼管材或薄壁件，切削輕快，振動(dòng)小，切屑 易碎，工件不變形。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。 用銀白屑 (SWC)端銑刀銑削 1Cr18Ni9Ti，其幾何參數(shù)為 ?f=5176。、 ?p=15176。、?f=15176。、 ?p=5176。、 ?r=55176。、 ?′r=35176。、 ?01=30176。、 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(shí)，銑削力減小 10%～ 15%，銑削功率下降 44%，效率也大大提高。其原理是在主切削刃上磨出負(fù)倒棱，銑削時(shí)人為地 產(chǎn)生積屑瘤，使其代替切削刃進(jìn)行切削，積屑瘤的前角 ?b 可達(dá) 20~～ 302，由于主偏角的作用，積屑瘤受到一個(gè)前刀面上產(chǎn)生的平行于切削刃的推力作用而成為副屑流出，從而帶走了切削熱，降低了切削溫度。 銑削不銹鋼時(shí)，應(yīng)盡可能采用順銑法加工。不對(duì)稱順銑法能保證切削刃平穩(wěn)地從金屬中切離，切屑粘結(jié)接觸面積較小，在高速離心力的作用下易被甩掉，以免刀齒重新切入工件時(shí)，切屑沖擊前刀面產(chǎn)生剝落和崩刃現(xiàn)象，提高刀具的耐用度。 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。硬質(zhì)合金銑刀銑削不銹鋼時(shí)，取Vc=70～ 150 m/min， Vf=～ 150 mm/min，同時(shí)應(yīng)根據(jù)合金牌號(hào)及工件材料的不同作適當(dāng)調(diào)整。高速鋼銑刀的切削用量見表 8。 怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉆孔？鉆孔時(shí)應(yīng)注意哪些問題？ 60 95 ～75 60～ 75 鋸片 銑刀 和三 面刃 銑刀 75 235 ～150 或手動(dòng) 110 150 ～75 150 95 ～60 200 75 ～ 在不銹鋼工件上鉆孔常采用麻花鉆，對(duì)淬硬不銹鋼，可用硬質(zhì)合金鉆頭，有條件時(shí)可用超硬高速鋼或超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金鉆頭。鉆孔時(shí)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(dòng)。因此要求鉆頭磨出分屑槽，修磨橫刃以減小軸向力，修磨成雙頂角以改善散熱條件。 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。 圖 3 中 L≈， L/2L1L/3， R≈， h=， b≈。使用這種鉆頭鉆削 1Cr18Ni9Ti 時(shí)，對(duì) 216。20 mm、 216。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?cái)嘈己团判肌? 還可采用不銹鋼斷屑鉆頭 (圖 5)、 S 形硬質(zhì)合金鉆頭 (圖 6)、四刃帶鉆頭 (圖7)及可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆。 用不銹鋼斷屑鉆頭 (圖 5)加工馬氏體不銹鋼 2Crl3 時(shí)，只需磨出 EE 處斷屑槽；而鉆削加工 lCrl8Ni9Ti 奧氏體不銹鋼時(shí)，還需加 開 AA 處斷屑槽。不銹鋼斷屑鉆頭的具體參數(shù)及適用的鉆削用量見表 9。 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(gè)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。 可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆的特點(diǎn)是：鉆頭前端不對(duì)稱裝有兩片凸三角形刀片，分屑切除孔的不同部分，能自動(dòng)定心，孔的直線性好，并且切入切出長度短；刀片前刀面上帶有多個(gè)坑狀斷屑槽，切削性能良好，尤其是斷屑可靠，切屑呈一致的碎卷屑；內(nèi)冷卻使切削液直接噴向鉆削加工表面，改善冷卻效果，排屑非常通暢；特別是可根據(jù)工件材料采用不同牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片，切削速度達(dá) 80～120m/min，鉆削非常輕快。加工奧氏體不銹鋼的鉆削用量見表 10。 表 9 不銹鋼斷屑鉆頭的斷屑槽和鉆削用量 鉆頭直徑 d0 (mm) 半徑 RE (mm) 寬度 BA (mm) 半徑 RE (mm) 寬度 BE (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 n (m/min) 進(jìn)給量 f (mm/r) ＞ 8～ 15 ～ ～ ～ ～ 210～ 335 ～ ＞ 15～ 20 ～ ～ ～ ～ 210～ 265 ＞ 20～ 25 ～ ～ ～ ～ 170～ 210 ～ ＞ 25～ 30 ～ ～ ～ ～ 132～ 170 鉆削不銹鋼時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鉆頭容易磨損、折斷，孔表面粗糙，有時(shí)出現(xiàn)深溝而無法消除；孔徑過大，孔形不圓或向一邊傾斜等現(xiàn)象。在操作時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)： (1) 幾何形狀必須刃磨正確，兩切削刃要保持對(duì)稱。鉆頭后角過大，會(huì)產(chǎn)生 “扎刀 ”現(xiàn) 象，引起顫振，使鉆出的孔呈多角形。應(yīng)修磨橫刃，以減小鉆孔軸向力。 (2)鉆頭必須裝正，保持鉆頭鋒利，用鈍后應(yīng)及時(shí)修磨。 (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。使用高速鋼鉆頭時(shí)，切削速度不可過高，以防燒壞刀刃。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(shí)進(jìn)給量應(yīng)適當(dāng)調(diào)小。 (4)充分冷卻潤滑，切削液一般以硫化油為宜，流量不得少于 5～ 8 L/min，不可中途停止冷卻，在直徑較大時(shí)，應(yīng)盡可能采用內(nèi)冷卻方式。 (5)認(rèn)真注意鉆削過程，應(yīng)及時(shí)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。還應(yīng)注意機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)退刀，不能讓鉆頭在鉆削表面上停留，以防鉆削表面硬化加劇。 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(shí)的斷屑問題？ 耐酸不銹鋼的塑性和韌性都很大，鉆孔時(shí)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。在鉆孔時(shí)，切削負(fù)荷大，形成切屑要消耗很多的能量，再加上這類不銹鋼的高溫強(qiáng)度和硬度高，鉆屑在切離時(shí)不易折斷；同時(shí)冷作硬化現(xiàn)象非常嚴(yán)重，表面硬化程度可達(dá) 100%以上，硬化層厚度達(dá) ～ 。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。 為了解 決耐酸不銹鋼鉆孔時(shí)的斷屑問題，研制了新型鉆耐酸不銹鋼斷屑群鉆，用它鉆孔時(shí)切屑長 100mm 左右呈 “禮花 ”狀從孔中排出，斷屑效果十分理想。 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。 使用耐酸不銹鋼斷屑群鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度和較大的進(jìn)給量，有利于實(shí)現(xiàn)斷屑。 1 怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉸孔？ 對(duì)不銹 鋼鉸孔時(shí)，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。不同種類不銹鋼的切削加工性不同，在鉸孔 中所表現(xiàn)出的問題也不一樣，如對(duì) 1Cr18Ni9Ti 等奧氏體不銹鋼和耐濃硝酸不銹鋼鉸孔時(shí)，主要是鉸刀磨損問題；而對(duì) 2Cr13 等馬氏體不銹鋼鉸孔時(shí)，主要是不容易保證鉸孔的粗糙度和尺寸精度問題。為了避免這些問題，應(yīng)注意以下事項(xiàng)： (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。 (2)提高預(yù)加工工序質(zhì)量，防止預(yù)加工孔出現(xiàn)劃溝、橢圓、多邊形、錐度或喇叭口、腰鼓形狀、軸心線彎曲、偏斜等現(xiàn)象 。 (3)保持工件材質(zhì)硬度適中，尤其對(duì) 2Cr13 馬氏體不銹鋼，調(diào)質(zhì)處理后的硬度在 HRC28 以下為宜。 (4)正確安裝鉸刀和工件，鉸刀必須裝正，鉸刀軸線應(yīng)和工件預(yù)加工孔的軸線保持一致，以保證各刀齒均勻切削。 (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。一般以使用硫化油為宜，若在硫化油中添加 10%～ 20%CCl4 或在豬油中添加 20%～ 30%CCl4，對(duì)降低表面粗糙度有顯著的效果。由于 CCl4 對(duì)人體有害，宜采用硫化油 85%～ 90%和煤油 10%～15%的混合液。鉸 刀直徑較大時(shí)，可采用內(nèi)冷卻方式。 (6)認(rèn)真注意鉸孔的過程，嚴(yán)格檢查刀齒的跳動(dòng)量，是獲得均勻鉸削的關(guān)鍵。在鉸削過程中，注意切屑的形狀，由于鉸削余量小，切屑呈箔卷狀或呈很短的螺卷狀。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。若切屑呈條的彈簧狀，說明鉸削余量太大。若切屑呈針狀、碎片狀，說明鉸刀已經(jīng)磨鈍。還要防止切屑堵塞，應(yīng)勤于觀察刀齒有無粘屑，以避免孔徑超差。使用硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時(shí)，會(huì)出現(xiàn)孔收縮現(xiàn)象，為防止退刀時(shí)將孔拉毛，可采取加大主偏角來改善這種情況。 1 怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行攻絲？ 在不銹鋼上 攻絲比在普遍鋼材上攻絲要困難得多。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。因此，攻制不銹鋼螺紋時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施加以解決。 (1)攻制不銹鋼螺紋時(shí)， “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。一般情況下，螺距為 1mm 以下的螺紋底孔直徑等于公稱直徑減去螺距；螺距大于 1mm 時(shí)，螺紋底孔直徑等于公稱直徑減去 倍螺距。 (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。絲 (3)錐材料，應(yīng)選含鈷或鋁超硬高速鋼；主偏角和螺距、絲錐把數(shù)有關(guān)，頭錐 ?r=5176?！?7176。，二錐、三錐為 ?r=10176?！?20176。；校準(zhǔn)部分一般取3～ 4 扣螺紋長度，并有 ～；容屑槽方向一般取 ?=8176?！?15176。，可以控制切屑流動(dòng)方向，對(duì)于直槽絲錐，可以將絲錐前端改磨成螺旋形；絲錐的前角一般為?p=15176?！?20176。，后角為 8176?！?12176。 (4)可采用無槽絲錐對(duì)不銹鋼攻絲，見圖 10。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。 (5)(4)不銹鋼攻絲時(shí)，應(yīng)保證有足夠的冷卻潤滑液。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。 (6)在攻絲的過程中，萬一絲錐折斷，可將工件放在硝酸溶液中進(jìn)行腐蝕，可以很快將高速鋼絲錐腐蝕，而不報(bào)廢工件。 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。單位面積磨削力很大，磨削溫度可達(dá) 1000℃ ～ 1500℃ 。同時(shí)，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。不銹鋼的類型不同，產(chǎn)生砂輪堵塞的情況也不相同，如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼，粘附、堵塞現(xiàn)象比 1Cr18NiTi 嚴(yán)重，而 1Cr1 2Cr13 等馬氏體不銹鋼就比較輕。 (2)不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小，磨削時(shí)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(shí)可達(dá) ～ mm。磨削過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的擠壓變形，導(dǎo)致磨削表面產(chǎn)生加工硬化，特別是磨削奧氏體不銹鋼時(shí)，由于奧氏體組織不夠穩(wěn)定，磨后易產(chǎn)生馬氏體組織，使表面硬化嚴(yán)重。 (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。尤其是薄壁和細(xì)長的零件，此現(xiàn)象更為嚴(yán)重。 (4)多數(shù)類型的不銹鋼不能被磁化，在平面磨削時(shí)，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。同時(shí)也會(huì)引起磨削過程中的顫振而出現(xiàn)鱗斑狀的波紋。 1 磨削不銹鋼時(shí)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