不锈钢切削加工工程

《不锈钢切削加工工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《不锈钢切削加工工程（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、不锈钢切削加工工程不锈钢有哪些切削特点呢？不锈钢的切削加工性比中碳钢差得多，1. 加工硬化严重：在不锈钢中，以奥氏体和奥氏体 +铁素体不锈钢的加工硬化现象最为突出。如奥氏体不锈钢硬化后的强度sb达14701960MPa而且随sb的提高，屈服极限ss升高；退火状态的奥氏体不 锈钢ss不超过的b30吩45% 而加工硬化后达85吟95%加工硬化 层的深度可达切削深度的1/3或更大；硬化层的硬度比原来的提高 1.4 2.2倍。因为不锈钢的塑性大，塑性变形时品格歪扭，强化系数很大；且奥氏体不够稳定，在切削应力的作用下，局部奥氏转变为马氏 体；再加上化合物杂质在切削热的作用下，易于分解呈弥散分布，使 切削

2、加工时产生硬化层。前一次进给或前一道工序所产生的加工硬化 现象严重影响后续工序的顺利进行。2. 切削力大：不锈钢在切削过程中塑性变形大，尤其是奥氏体不锈钢（其伸长率超过45号钢的1.5倍以上），使切削力增加。同时，不锈钢 的加工硬化严重，热强度高，进一步增大了切削抗力，切屑的卷曲折 断也比拟困难。因此加工不锈钢的切削力大，如车削1Cr18Ni9Ti的单位切削力为2450MPa比45号钢高25%3. 切削温度高：切削时塑性变形及与刀具间的摩擦都很大，产生的切削热多；加上不锈钢的导热系数约为 45号钢的？，大量切削热都集 中在切削区和刀一屑接触的界面上，散热条件差。在相同的条件下， 1Cr18Ni

3、9Ti的切削温度比45号钢高200C左右。4. 切屑不易折断、易粘结：不锈钢的塑性、韧性都很大，车加工时切 屑连绵不断，不仅影响操作的顺利进行，切屑还会挤伤已加工外表。 在周温、局压下，不锈钢与其他金属的亲和性强，易产生粘附现象， 并形成积屑瘤，既加剧刀具磨损，又会出现撕扯现象而使已加工外表 恶化。含碳量较低的马氏体不锈钢的这一特点更为明显。5. 刀具易磨损：切削不锈钢过程中的亲和作用，使刀一屑间产生粘 结、扩散，从而使刀具产生粘结磨损、扩散磨损，致使刀具前刀面产 生月牙洼，切削刃还会形成微小的剥落和缺口；加上不锈钢中的碳化 物（如TiC）微粒硬度很高，切削时直接与刀具接触、摩擦，擦伤刀具，

4、还有加工硬化现象，均会使刀具磨损加剧。线膨胀系数大：不锈钢的线膨胀系数约为碳素钢的1.5倍，在切削温度作用下，工件容易产生热变形，尺寸精度较难控制。切削不锈钢时怎样选择刀具材料合理选择刀具材料是保证高效率切削加工不锈钢的重要条件。根据不 锈钢的切削特点，要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈 钢的亲和作用小等特点。目前常用的刀具材料有高速钢和硬质合金。1. 高速钢的选择：高速钢主要用来制造铳刀、钻头、丝锥、拉刀等复 杂多刃刀具。普通高速钢W18Cr4成用时刀具耐用度很低已不符合需 要，采用新型高速钢刀具切削不锈钢可获得较好的效果。在相同的车削条件下，用 W18Cr4宛95w18Cr4V两

5、种材料的刀具加工 1Cr17Ni2工件，刀具刃磨一次加工的件数分别为 23件和12件，用 95w18Cr4V勺刀具耐用度提高了几倍。这是由于提高了钢的含碳量，从 而增加了钢中碳化物含量，常温硬度提高 2HR%硬性更好，600C时 由W18Cr4娜HRC48.5上升到HRC5152,耐磨性比 W18Cr4睡高2 3倍。应用高机高速钢 W12Cr4V4M制作型面铳刀加工1Cr17Ni2可以获得较 高的刀具耐用度。因为含机量增加，可在钢中形成硬度很高的VC细小的VC存在于晶介，可以阻止晶粒长大，提高钢 不锈钢有哪些切削特点呢？ 不锈钢的切削加工性比中碳钢差得多。以普通 45号钢的切削加工性作 为10

6、0%奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的相对切削力口工性为40%铁素体 不锈钢1Cr28为48%马氏体不锈钢2Cr13为55%其中，以奥氏体和 奥氏体+铁素体不锈钢的切削加工性最差。不锈钢在切削过程中有如下 几方面特点：1. 加工硬化严重：在不锈钢中，以奥氏体和奥氏体 +铁素体不锈钢的加工硬化现象最为突出。如奥氏体不锈钢硬化后的强度sb达14701960MPa而且随sb的提高，屈服极限ss升高；退火状态的奥氏体不 锈钢ss不超过的b30吩45% 而加工硬化后达85吟95%加工硬化 层的深度可达切削深度的1/3或更大；硬化层的硬度比原来的提高 1.4 2.2倍。因为不锈钢的塑性大，塑性变形时品格歪

7、扭，强化系数很大；且奥氏体不够稳定，在切削应力的作用下，局部奥氏体会转变为 马氏体；再加上化合物杂质在切削热的作用下，易于分解呈弥散分 布，使切削加工时产生硬化层。前一次进给或前一道工序所产生的加 工硬化现象严重影响后续工序的顺利进行。2. 切削力大：不锈钢在切削过程中塑性变形大，尤其是奥氏体不锈钢 （其伸长率超过45号钢的1.5倍以上），使切削力增加。同时，不锈钢 的加工硬化严重，热强度高，进一步增大了切削抗力，切屑的卷曲折断也比拟困难。因此加工不锈钢的切削力大，如车削1Cr18Ni9Ti的单位切削力为2450MPa比45号钢高25%3. 切削温度高：切削时塑性变形及与刀具间的摩擦都很大，产

8、生的切削热多；加上不锈钢的导热系数约为 45号钢的？，大量切削热都集 中在切削区和刀一屑接触的界面上，散热条件差。在相同的条件下， 1Cr18Ni9Ti的切削温度比45号钢高200C左右。4. 切屑不易折断、易粘结：不锈钢的塑性、韧性都很大，车加工时切 屑连绵不断，不仅影响操作的顺利进行，切屑还会挤伤已加工外表。 在周温、局压下，不锈钢与其他金属的亲和性强，易产生粘附现象， 并形成积屑瘤，既加剧刀具磨损，又会出现撕扯现象而使已加工外表 恶化。含碳量较低的马氏体不锈钢的这一特点更为明显。5. 刀具易磨损：切削不锈钢过程中的亲和作用，使刀一屑间产生粘 结、扩散，从而使刀具产生粘结磨损、扩散磨损，致

9、使刀具前刀面产 生月牙洼，切削刃还会形成微小的剥落和缺口；加上不锈钢中的碳化 物（如TiC）微粒硬度很高，切削时直接与刀具接触、摩擦，擦伤刀具， 还有加工硬化现象，均会使刀具磨损加剧。线膨胀系数大：不锈钢的线膨胀系数约为碳素钢的1.5倍，在切削温度作用下，工件容易产生热变形，尺寸精度较难控制。切削不锈钢时怎样选择刀具材料合理选择刀具材料是保证高效率切削加工不锈钢的重要条件。根据不 锈钢的切削特点，要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈 钢的亲和作用小等特点。目前常用的刀具材料有高速钢和硬质合金。1. 高速钢的选择：高速钢主要用来制造铳刀、钻头、丝锥、拉刀等复 杂多刃刀具。普通高速钢W18

10、Cr4成用时刀具耐用度很低已不符合需 要，采用新型高速钢刀具切削不锈钢可获得较好的效果。在相同的车削条件下，用 W18Cr4宛95w18Cr4V两种材料的刀具加工 1Cr17Ni2工件，刀具刃磨一次加工的件数分别为 23件和12件，用 95w18Cr4V勺刀具耐用度提高了几倍。这是由于提高了钢的含碳量，从 而增加了钢中碳化物含量，常温硬度提高 2HR%硬性更好，600C时 由W18Cr4V勺HRC48.5上升到HRC5152,耐磨性比 W18Cr4睡高2 3倍。应用高机高速钢 W12Cr4V4M制作型面铳刀加工1Cr17Ni2可以获得较 高的刀具耐用度。因为含机量增加，可在钢中形成硬度很高的V

11、C细小的VC存在于晶介，可以阻止晶粒长大，提高钢 随着刀具制作技术的不断开展，对于批量大的工件，采用硬质合金多 刃、复杂刀具进行切削加工效果会更好。2. 硬质合金的选择：YG类硬质合金的韧性较好，可采用较大的前角，刀刃也可以磨得锋利些，使切削轻快，且切屑与刀具不易产生粘结， 较适于加工不锈钢。特别是在振动的粗车和断续切削时，YG类合金的这一优点更为重要。另外，YG类合金的导热性较好，其导热系数比高 速钢高将近两倍，比YT类合金高一倍，较长时期以来，一般都采用 YG6 YG8 YG8N YW1 YWZ等普通牌号的 硬质合金作为切削不锈钢的刀具材料，但均不能获得较理想的效果； 采用新牌号硬质合金如

12、 813、758、767、640、712、798、YM051 YM052 YM10 YS2T YD15等，切削不锈钢可获得较好的效果。而用 813牌号硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢效果很好，因为813合金既具 有较高的硬度（ HRA91）强度（sb=1570MPa）,又具有良好的高温韧性、抗氧化性、抗粘结性，其组织致密耐磨性好。切削不锈钢时怎样选择刀具几何参数？前角g0：不锈钢的硬度、强度并不高，但其塑性、韧性都较好，热强 性高，切削时切屑不易被切离。在保证刀具有足够强度的前提下，应 选用较大的前角，这样不仅能够减小被切削金属的塑性变形，而且可 以降低切削力和切削温度，同时使硬化层深度减小。车削

13、各种不锈钢的前角大致为1230。对马氏体不锈钢（如 2Cr13），前角可取较大值；对奥氏体和奥氏体 +铁素体不锈钢，前角应 取较小值；对未经调质处理或调质后硬度较低的不锈钢，可取较大前 角；直径较小或薄壁工件，宜采用较大的前角。高速钢铳刀取gn=1020 ,硬质合金铳刀取gn=510 ；较刀 一般取g0=812 ;丝锥一般取g0=1520 （机用）或 g0=20 （手用）。2. 后角a0:加大后角能减小后刀面与加工外表的摩擦，但会使切削刃 的强度和散热能力降低。后角的合理值取决于切削厚度，切削厚度小 时，宜选较大后角。不锈钢车刀或镯刀通常取 a0=1020 （精加工）或a0=610 （粗 加工

14、）；高速钢端铳刀取a0=1020 ,立铳刀取a0=1520 ;硬度合金端铳刀取a0=510 ,立铳刀取a0=1216 ;较刀和 丝锥取a0=812。主偏角kr、副偏角k r,和re :减小主偏角可增加刀刃工作长度，有利于散热，但在切削过程中使径向力加大，容易产生振动，常取 kr=4575 ,假设机床刚性缺乏，可适当加大。副偏角常取 k r=815。为了加强刀尖，一般应磨出 e=0.51.0 mm的刀尖 圆弧。刃倾角ls :为了增加刀尖强度，刃倾角一般取ls=- 8-3 ,断续 切削时取较大值ls=- 15-5。生产实践中，为了加大切屑变形，提高刀尖强度与散热能力，采用双 刃倾角车刀，取得了良好

15、的断屑效果，也加宽了断屑范围，如图 1所 示。第一刃倾角ls1 0 ,第二刃倾角在接近刀尖部位，ls2 - 20 ,第二刃倾角的刀刃长度lls2。- ap/3 o当双刃倾角车刀的g0=20、a0=68、kr=90 或75、倒棱前 角 g01=-10、re=0.15 0.2 mm 时，在 Vc=80100 m/min、f=0.2 0.3 mm/r、ap=415 mm的条件下切削，断屑效果良好，刀具耐用度 高。3802303051853802300.08 0.20100150230150305185230150305150 150 200185 120230150185 120150以下注：1. 工件材料：1Cr18Ni9Ti ；刀具材料：YG82. 表中较小的直径选用较高的主轴转速，较大的直径选用较低的转 速。3. 当工件材料和刀具材料不同时，主轴转速应根据具体情况作适当校 正。切削不锈钢时怎样选择切削液和冷却方式？模板，内容仅供参考