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1、 2012 届本科毕业论文（设计）论文题目：YG 类硬质合金刀精车奥氏体不锈钢的刀具几何参数优化学生姓名： 所在院系： 机电学院所学专业： 机械设计制造及其自动化导师姓名： 完成时间：2012 年 5 月 10 日 摘 要奥氏体不锈钢是常温下具有单相奥氏体组织的不锈钢。其组成成分中含铬、镍元素较多。奥氏体不锈钢 的切削加工性能很差，所以其加工质量的提高难度很大。它在切削加工时, 存在较多的的因素促使刀具磨 损, 如加工硬化、热传导率低等, 极易使刀具出现磨 损现象。如崩刃、磨损等。因而, 奥氏体不锈钢属于一种较典型的难加工材料。在切削加工时, 必须合理选择 刀具的品种和切削条件。因此在加工时要
2、通过采取一些措施提高工件的加工质量。在此，主要从刀具的几何参数方面入手，利用正交实验 法，通 过实验优化刀具的几何参数，使得工件在精车时的加工质量提高。关键词：奥氏体不锈钢，精车，正交实验法，刀具几何参数。AbstractAustenitic stainless steel at room temperature is with single-phase austenitic stainless steel of the organization. Its composition containing cr, ni element more. Austenitic stainless stee
3、l cutting processing performance is very poor, so its processing the improvement of the quality of very difficult. When it was cutting processing, there are many factors to promote the tool wear, such as processing hardening, low heat conductivity, is extremely easy to make tools appear wear phenome
4、non. Such as collapse, wear of the blade. Therefore, austenitic stainless steel belongs to a kind of typical difficult-to-machine materials. In cutting processing, must be selecting cutters and the variety of cutting conditions. Therefore in the process can take some measures to improve the processi
5、ng quality. In this, mainly from the aspects of geometric parameters of the cutting tool, using the orthogonal experiment method, through the experiment of optimizing tool geometric parameter, makes the car in the fine processing quality improved.Keywords：Austenitic stainless steel， Turning， Orthogo
6、nal experiment， Tool geometry i目 录1 绪论 .11.1 奥氏体不锈钢的机械性能和加工特性 .11.2 提高奥氏体不锈钢加工质量的方法 .11.3 刀具材料的选择 .21.4 对刀具几何参数的要求 .32 设计要求 .33 正交实验法 .33.1 正交实验法的内容与意义 .33.2 试验方案的设计 .43.2.1 试验目的与要求 .43.2.2 试验指标 .43.2.3 选因素，定水平 .43.2.4 因素水平的确定 .43.2.5 正交表的选择 .63.2.6 表头设计 .63.2.7 列实验方案 .63.2.8 实验结果分析 .74 结束语 .8致谢 .8参
7、考文献 .9 ii 01 绪论1.1 奥氏体不锈钢的机械性能和加工特性不锈钢材料的车削加工是机械工人培训的一个重要课题，在按金相组织分类的铁素体，奥氏体及马氏体三种不锈钢材料中，以奥氏体不锈钢的切削加工性能最差，所以其加工质量的提高难度很大。不锈钢的机械性能。由于不锈钢中含有高量的铬、 镍, 因而使材料的机械性能有了很大改变。从各项机械性能指标综合来看, 不锈钢的机械性能是明显地高于一般钢材的。因为其他钢 材如果抗拉强度、屈服 强 度高, 延伸率、断面收缩率和冲击值等项指标就会相应偏低; 反之, 延伸率、断面收缩率和冲击值等项指标就会相应偏高, 抗拉强度、屈服强度便会相应降低。而不锈钢的特点,
8、 则往往在于这两方面的指标都同时偏高。这样, 在一定程度上就形成了不锈钢难切削加工的特性。奥氏体不锈钢材料的主要性能主要表现在一下几个方面。第一，塑性大，加工硬化严重，易生成 积屑瘤，使得加工表面质量恶化。第二，导热系数小，加工时产生的热量多并且不容易导出，因此切削 时温度比较高。第三，由于切削温度高，加工硬化严重加上钢中有碳化物，形成硬质夹杂物，又容易与刀具发生冷焊，造成刀具磨损快，耐用度降低。1.2 提高奥氏体不锈钢加工质量的方法要提高不锈钢的加工性能可以从以下几个方面加以改善：首先要选择合适的刀具材料，不锈钢中有大量的耐磨元素，所以在零件加工过程中，刀具易于磨损。如选择常用的 YG、YT
9、 系列刀具则刀具耐高温耐磨不够，易产生扩散磨损，这主要是一方面 YT、YG 类合金的 韧性、热导率小于 YW 类硬质合金刀具，另一方面由于不锈钢中的 Ti 和 YT 类硬质合金刀具中的 Ti 产生亲合作用，切屑容易把合金中的 Ti 带走，促使刀具易于磨损。所以要在刀具材料中加入强碳化物形成元素（如 Ta 或 Nb），这些元素与碳形成的化合物高温 稳定性强，不易分解，可以大大提高刀具的使用温度，防止高速切削时由高温产生的扩散磨损，从而提高刀具的耐 热性和耐磨性能。其次在加工不锈钢材料时，采取优化刀具几何角度的方法。在加工不锈钢材料的过程中选择合适的加工几何角度，是确保加工能有效进行的一种途径，由于不锈钢材料塑性好、硬度较 低，且具有加工硬化 严重的特点，必须选择合理的几 1何角度，才能确保加工的顺利进行。在几何角度的 选择中， 选择较大的前角（一般为 1025）和 较小的负倒棱 一般取（0.30.8）f*(-5o)或过渡刃，刀具比较锋利；后角选择 1012，后角较大，后面与工件材料的接触面 积较小，可减少后刀面与加工件之间的摩擦
