【導讀】師的指導下進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注引用的內容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位。涉密論文按學校規(guī)定處理。我國傳統(tǒng)機械行業(yè)發(fā)生深刻的變革，在這場不以人的意志為轉移的變革中，上海，數控加工精度好、效率高、適應性強，在發(fā)達國家已經基本取代了普通加工，正在向高速、高精發(fā)展。者對數控人才的需求量最大,是學生就業(yè)的主要方向。的推出和計算機價格的大幅下降，大大加快了軟件編程的推廣進程。要求來把握市場信息，將工藝能力和軟件能力作為教學重點，及時調整培養(yǎng)方向。

　　

【正文】 高 1～ 2 倍。適宜制作不銹鋼銑刀的硬質合金牌號有 YGYW 81 79 YS2T、 YS YS25 等。 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?？刹捎么舐菪倾姷?(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，因為此時銑刀的工作前角 ?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，振動小，切屑 易碎，工件不變形。用硬質合金立銑刀高速銑削、可轉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，其幾何參數為 ?f=5176。、 ?p=15176。、?f=15176。、 ?p=5176。、 ?r=55176。、 ?′r=35176。、 ?01=30176。、 b?=、 r?=6mm，當 Vc=50～90 m/min、 Vf=630～ 750mm/min、 a′p=2～ 6mm 并且每齒進給量達 ～ 時，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倒棱，銑削時人為地 產生積屑瘤，使其代替切削刃進行切削，積屑瘤的前角 ?b 可達 20~～ 302，由于主偏角的作用，積屑瘤受到一個前刀面上產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，應盡可能采用順銑法加工。不對稱順銑法能保證切削刃平穩(wěn)地從金屬中切離，切屑粘結接觸面積較小，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，切屑沖擊前刀面產生剝落和崩刃現(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，應保證切削液流量達到充分 冷卻。硬質合金銑刀銑削不銹鋼時，取Vc=70～ 150 m/min， Vf=～ 150 mm/min，同時應根據合金牌號及工件材料的不同作適當調整。高速鋼銑刀的切削用量見表 8。 怎樣對不銹鋼進行鉆孔？鉆孔時應注意哪些問題？ 60 95 ～75 60～ 75 鋸片 銑刀 和三 面刃 銑刀 75 235 ～150 或手動 110 150 ～75 150 95 ～60 200 75 ～ 在不銹鋼工件上鉆孔常采用麻花鉆，對淬硬不銹鋼，可用硬質合金鉆頭，有條件時可用超硬高速鋼或超細晶粒硬質合金鉆頭。鉆孔時扭矩和軸向力大，切屑易粘結、不易折斷且排屑困難，加工硬化加劇，鉆頭轉角處易磨損，鉆頭剛性差易產生振動。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，對 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 四種不同的進給量，均可順利地斷屑和排屑。 還可采用不銹鋼斷屑鉆頭 (圖 5)、 S 形硬質合金鉆頭 (圖 6)、四刃帶鉆頭 (圖7)及可轉位硬質合金淺孔鉆。 用不銹鋼斷屑鉆頭 (圖 5)加工馬氏體不銹鋼 2Crl3 時，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。不銹鋼斷屑鉆頭的具體參數及適用的鉆削用量見表 9。 S 形硬質合金鉆頭的特點是：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。 可轉位硬質合金淺孔鉆的特點是：鉆頭前端不對稱裝有兩片凸三角形刀片，分屑切除孔的不同部分，能自動定心，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；特別是可根據工件材料采用不同牌號的硬質合金刀片，切削速度達 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) 主軸轉速 n (m/min) 進給量 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，經常發(fā)現(xiàn)鉆頭容易磨損、折斷，孔表面粗糙，有時出現(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。在操作時應注意下列事項： (1) 幾何形狀必須刃磨正確，兩切削刃要保持對稱。鉆頭后角過大，會產生 “扎刀 ”現(xiàn) 象，引起顫振，使鉆出的孔呈多角形。應修磨橫刃，以減小鉆孔軸向力。 (2)鉆頭必須裝正，保持鉆頭鋒利，用鈍后應及時修磨。 (3)合理選擇鉆頭幾何參數和鉆削用量，按鉆孔深度要求，應盡量縮短鉆頭長度、加大鉆心厚度以增加剛性。使用高速鋼鉆頭時，切削速度不可過高，以防燒壞刀刃。進給量不宜過大，以防鉆頭磨損加劇或使孔鉆偏，在切入和切出時進給量應適當調小。 (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，應盡可能采用內冷卻方式。 (5)認真注意鉆削過程，應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。還應注意機床運轉聲音，發(fā)現(xiàn)異常應及時退刀，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) 主軸轉速 n (m/min) 進給量 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，生產率低。在鉆孔時，切削負荷大，形成切屑要消耗很多的能量，再加上這類不銹鋼的高溫強度和硬度高，鉆屑在切離時不易折斷；同時冷作硬化現(xiàn)象非常嚴重，表面硬化程度可達 100%以上，硬化層厚度達 ～ 。耐酸不銹鋼的導熱系數小，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以及材料中存在的硬質點，加劇了刀具的磨損。 為了解 決耐酸不銹鋼鉆孔時的斷屑問題，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鍵是：一要使分屑點處于臨界分屑狀態(tài)；二要適當磨出鉆尖高 (h=～ )和圓弧半徑 (R=)；三是 L1=～ mm 位置應選擇恰當，并配合適當大的進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，應選用較低的切削速度和較大的進給量，有利于實現(xiàn)斷屑。 1 怎樣對不銹鋼進行鉸孔？ 對不銹 鋼鉸孔時，經常遇到的問題是：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 1Cr18Ni9Ti 等奧氏體不銹鋼和耐濃硝酸不銹鋼鉸孔時，主要是鉸刀磨損問題；而對 2Cr13 等馬氏體不銹鋼鉸孔時，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，是保證鉸孔順利進行的關鍵。 (2)提高預加工工序質量，防止預加工孔出現(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)保持工件材質硬度適中，尤其對 2Cr13 馬氏體不銹鋼，調質處理后的硬度在 HRC28 以下為宜。 (4)正確安裝鉸刀和工件，鉸刀必須裝正，鉸刀軸線應和工件預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，對降低表面粗糙度有顯著的效果。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。鉸 刀直徑較大時，可采用內冷卻方式。 (6)認真注意鉸孔的過程，嚴格檢查刀齒的跳動量，是獲得均勻鉸削的關鍵。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，說明鉸刀已經磨鈍。還要防止切屑堵塞，應勤于觀察刀齒有無粘屑，以避免孔徑超差。使用硬質合金鉸刀鉸孔時，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 怎樣對不銹鋼進行攻絲？ 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，亂扣和絲錐磨損嚴重等現(xiàn)象。因此，攻制不銹鋼螺紋時應采取相應的技術措施加以解決。 (1)攻制不銹鋼螺紋時， “脹牙 ”現(xiàn)象比較嚴重，絲錐容易 “咬死 ”在孔中，所以螺紋底孔應適當加大。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，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，是關系到攻絲質量的關鍵。絲 (3)錐材料，應選含鈷或鋁超硬高速鋼；主偏角和螺距、絲錐把數有關，頭錐 ?r=5176?！?7176。，二錐、三錐為 ?r=10176?！?20176。；校準部分一般取3～ 4 扣螺紋長度，并有 ～；容屑槽方向一般取 ?=8176?！?15176。，可以控制切屑流動方向，對于直槽絲錐，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，應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行腐蝕，可以很快將高速鋼絲錐腐蝕，而不報廢工件。 1 磨削不銹鋼有哪些特點？ (1)不銹鋼的韌性大，熱強度高，而砂輪磨 粒的切削刃具有較大的負前角，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 1000℃ ～ 1500℃ 。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。不銹鋼的類型不同，產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 嚴重，而 1Cr1 2Cr13 等馬氏體不銹鋼就比較輕。 (2)不銹鋼的導熱系數小，磨削時的高溫不易導出，工件表面易產生燒傷、退火等現(xiàn)象，退火層深度有時可達 ～ mm。磨削過程中產生嚴重的擠壓變形，導致磨削表面產生加工硬化，特別是磨削奧氏體不銹鋼時，由于奧氏體組織不夠穩(wěn)定，磨后易產生馬氏體組織，使表面硬化嚴重。 (3)不銹鋼的線膨脹系數大，在磨削熱的作用下易產生變形，其尺寸難以控制。尤其是薄壁和細長的零件，此現(xiàn)象更為嚴重。 (4)多數類型的不銹鋼不能被磁化，在平面磨削時，只能靠機械夾固或專用夾具來夾持工件，利用工件側面夾緊工件，產生變形和造成形狀或尺寸誤差，薄板工件更為突出。同時也會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，強度高、韌性和自銳性好，其自銳的特點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，化學惰性高，在 1300℃ ～ 1500℃ 不氧化，磨粒的刃尖不易