文档详情

不锈钢车削加工特点及加工工艺

人***
实名认证
店铺
DOCX
15.41KB
约5页
文档ID:380682837
不锈钢车削加工特点及加工工艺_第1页
1/5

304 不锈钢车削加工特点及加工工艺304 不锈钢广泛应用与各行各业,你确定对其车削加工特点及相关的加工工艺很感兴趣下面就由我为你带来 304 不锈钢车削加工特点及加工工艺,期望你宠爱304 不锈钢车削加工特点(1) 切削力大AISI 304 奥氏体不锈钢的硬度不高(硬度≤187HBS),由于其含大量的 Cr、Ni、Mn 等元素,塑性较好(断后伸长率 δ5≥40%,断面收缩率 ψ≥60%)切削加工时塑性变形大,尤其在较高温度时仍可保持较高的强度(一般钢在切削温度上升时强度下降明显),导致 AISI304 奥氏体不锈钢的切削力较大常规切削条件下,AISI 304 不锈钢的单位切削力达 2450MPa,比 45 钢高 25%以上2) 加工硬化严峻AISI 304 不锈钢在切削加工时伴有较为明显的塑性变形,材料晶格会产生严峻的歪扭;同时,由于奥氏体组织在稳定性方面的缺陷,一小局部奥氏体在此过程中变成了马氏体;此外,奥氏体中存在的杂质化合物会随着切削过程的进展因受热而分解,弥散分布的杂质在外表产 生了硬化层, 使加工硬化现象格外明显, 硬化后的强度 σb 达1500MPa 以上,硬化层深度 0.1-0.3mm。

3) 切削区局部温度高由于 AISI304 不锈钢所需切削力大,且切屑不易切离,使得分别切屑所消耗的功也较大常规条件下切削 AISI 304 不锈钢比低碳钢高约 50%,产生的切削热多奥氏体不锈钢的导热性差,AISI304 不锈钢的热导率为 16.3-21.5W/m·K,仅为 45 钢热导率的三分之一,因而使得切削区域的温度较高(通常切削加工时切屑所带走的热量应占切削热量的 70%以上),大量切削热集中在切削区和“刀—屑”接触面上, 传入刀具中的热量达 20%(切削一般碳素钢时该数值仅为 9%),使得在同等切削条件下,AISI304 不锈钢切削温度比 45 钢高约 200-300℃4) 刀具易产生粘附磨损由于奥氏体不锈钢的高温强度高,加工硬化倾向大,因此,切削负荷重,奥氏体不锈钢与刀具和切屑之间会由于切削过程中其与刀具之间的亲合趋势显著增加,从而不行避开地产生粘结、集中等现象, 并生成“切屑瘤”,造成刀具粘附磨损特别是少局部碳化物所形成的硬质夹杂物,加速了刀具磨损,甚至造成崩刃,大大降低了刀具的使用寿命,也影响了加工零件的外表质量304 不锈钢车削加工工艺由于 AISI304 奥氏体不锈钢的切削加工性较差,因此必需选择合理的车削加工工艺,包括合理选择车刀材料、刀具几何参数、切削用 量及冷却液等,才能获得较高的生产效率和加工质量。

1) 刀具材料正确选择刀具材料对于保证高效切削加工奥氏体不锈钢具有重要 意义依据 AISI 304 不锈钢难以车削加工的特点,分析可知:选用的刀具应当具有强度高、韧性强的特点,同时还要具有较好的耐磨与耐 热性能,并确保与不锈钢的亲和作用较小目前最为常用的切削刀具 材料仍首选硬质合金和高速钢①硬质合金难加工材料由于切削力较大,切屑与前刀面接触短,使得切削力 主要集中在刃口四周,简洁发生崩刃现象,因此可选用YG 类的硬质合金刀具进展加工YG 类硬质合金韧性较好,耐磨性和红硬性较高,导热性能也很好,适合加工奥氏体不锈钢,如 YG3X、YG8、YW1、YW2A、YW3 等,其硬度较高,到达 74-82HRC,耐磨性和耐热性也较高,达 850-1000℃;还可选用YG8N 刀具,由于参与了Nb,使得切削性能比 YG8 提高了 1-2 倍,应用在粗加工及半精加工时效果良好可依据实际状况选用如 813、758、YM051 和 YM052 等多种型优质的硬质合金以 813 为典型,此类型合金在奥氏体不锈钢切削时具有良好的性能,其本质缘由是此类合金有较高的硬度(≥91HRA) 和强度(σb=1570MPa),并在韧性、耐热性和抗粘连性等方面有良好的表现,同时组织致密,具有较好的耐磨性。

车削 AISI 304 不锈钢时, 使用 813 硬质合金刀具效果极佳,寿命比一般硬质合金提高了 2-3 倍②高速钢高速钢刀具可以有效避开车削不锈钢工件由于尺寸、外形构造等 方面的缘由引起的硬质刀具较易损坏的现象传统的高速钢刀具 (如W18Cr4V)在耐用性等方面已经不能适应目前加工的要求,但可使用 含铝高速钢(如 W6Mo5Cr4V2Al)和含氮高速钢(如 W12Mo3Cr4V3N) 等切削性能优越的型高速钢刀具2) 刀具几何参数合理确定所选刀具几何参数是有效提升刀具耐用度与 AISI 304 不锈钢材料加工效果的重要因素,一般要求刀具要有较大的前、后角及 锐利的切削刃口①前角在充分考虑刀具强度的前提下,要尽可能地选用较大的前角 γ0, 能降低切削力及切削温度,同时能有效降低硬化层的深度在车削奥 氏体不锈钢加工时,前角值一般为 γ0=12°-20°②后角在保证刀具强度的前提下,尽可能选择较大的后角 α0,并能有效减小后刀面与加工外表之间的摩擦,同时切削刀具的强度以及散热能 力也有确定的降低后角值的选取与切削厚度严密相关,在切削厚度 较小时,一般选择较大的后角实际阅历说明,一般精加工时,后角α0=10°-20°;粗加工时可以选择后角 α0=6°-10°。

此外,在主刀刃上制作负倒棱等措施对于强化刀刃具有较为明显的作用,可将切削加工 时所产生的热量分散到刀具的前刀面和后刀面,降低刀刃局部的磨损, 从而提高刀具的耐用度③主偏角、副偏角和刀尖圆弧一般取主偏角 κr=45°-75°,副偏角 κr′=8°-15°同时为了有效增加刀尖强度,可承受磨出刀尖圆弧 rc 的方案,选择半径 rc=0.2- 0.8mm在粗车、进给量大时一般选择较大的刀尖圆弧半径④刃倾角在奥氏体不锈钢材料的切削加工中,为了提升刀尖强度,通常取 刃倾角为负值一般取刃倾角 λs 为-8°-3°,在断续切削时可取 λs 为-15°-5°⑤卷屑槽奥氏体不锈钢材料具有良好的韧性及塑性,加工时不易断屑,通过优化前刀面的断屑槽参数和切削用量,承受强迫变形的方法以利于断屑在合理选择切削用量的条件下,可以承受双刃倾角同时结合外斜式卷屑槽的方法,即刃磨出双刃倾角,使得切屑截面呈棱面形,然后在前刀面上刃磨出外斜式的圆弧卷屑槽,靠近刀尖处的切屑卷曲半径大,而靠近外缘处的切屑卷曲半径小,使车削加工时切屑沿着卷屑槽导流并卷曲成宝塔状,形成短而紧的螺旋卷屑,同时切屑翻向待加工外表而折断,断屑状况抱负⑥刀具外表粗糙度降低刀具的前刀面和后刀面以及刃口处的外表粗糙度可解决 AISI 304 不锈钢车削加工时切屑与刀具之间粘附性强的问题。

最好在专用工具磨床上用金刚石砂轮认真地刃磨, 使得刀具外表粗糙度Ra≤0.4μm,可有效削减加工过程中切屑的粘连,同时也可降低加工 过程中的切削阻力,提升刀具耐用性如选用带涂层刀具,其涂层材 料主要承受物理沉积法,以获得更光滑的刀具切削外表3) 切削用量AISI 304 不锈钢属于典型的难加工材料,需合理地选择切削用量切削用量对加工硬化、切削力、热量以及加工效率等方面都有较大的影响对切削温度和刀具耐用度影响最大的是切削速度 νc,其次是进给量f,而背吃刀量 ap 的影响程度最低①切削速度车削 AISI304 不锈钢时,为了保证合理的刀具耐用度,需适当降低切削速度,可按车削一般碳素钢的40%-60%选用切削速度,切削速度一般取 νc=50-80m/min②背吃刀量粗加工时可选用较大的背吃刀量,以避开刀尖与表皮间的接触, 并削减走刀次数,以削减刀具磨损粗加工时可选背吃刀量 ap=2- 5mm,不宜过大,否则会引起切削振动;精加工时则应选用较小的背吃刀量,一般 ap=0.2-0.5mm,也不宜过小,以避开硬化层③进给量进给量对加工质量影响较大,当进给量增大时,会加大切削残留 高度,大大影响工件的外表质量,通常可选用 f=0.1-0.8mm。

精加工时应选用较小的进给量,一般取 f=0.15-0.40mm/min,取值不能过小,以避开在加工硬化层内进展切削AISI 304 奥氏体不锈钢的常用切削用量见表 2(刀具材料 YG8),当直径较小时宜选用较高的主轴转速;反之亦然4) 切削液由于 AISI304 不锈钢切削加工性能较差,因此所选择的切削液必需具有更好的冷却性、润滑性和渗透性(即抗粘结性能),应尽可能选用含有S、Cl 等极压添加剂的乳化液、硫化油乳化液具有良好的冷却性能,主要用于不锈钢的粗车加工 ;硫化油具有确定的冷却性能和润滑性能,且本钱较低,可用于不锈钢的半精 加工或精加工;如在切削液中参与极压或者油性添加剂则可显著增加其润滑性能,一般多用于不锈钢的精车加工四氯化碳、煤油和油酸混 合液制成的切削液极大地提高了冷却润滑液的渗透性,特别适用于 AISI 304 奥氏体不锈钢材料的精车加工由于奥氏体不锈钢的切削热量大,应尽可能承受喷雾冷却、高压冷却等方法,提高冷却效果 304 不锈钢介绍AISI 304 奥氏体不锈钢(即 0Cr18Ni9 不锈钢)具有良好的耐蚀性能、耐热性能和低温强度及综合机械性能,广泛应用于食品设备、化工设备和原子能工业设备等方面。

此类奥氏体不锈钢具有良好的耐晶间腐 蚀性能,在很多氧化性酸(如 HNO3)中都具有优良的耐蚀性能,在碱溶液、大局部有机酸和无机酸中以及大气、水和蒸汽中也具有较强的 耐蚀性能AISI 304 奥氏体不锈钢的相对可切削性 Kr 约为 0.4,是典型的难切削加工材料。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档
相关文档