重力铸造系列
翻砂铸造系列
低压铸造系列
东莞市大班金属制品有限公司
地  址:东莞市石排镇水吉滨康路33号2号楼
电  话:0769-81328092
传  真:0769-86536001
联 系 人:黎先生/18819114123
公司主页:www.dglcjx.com
电子邮箱:dgdbjs@163.com
服务-用心打造
感谢您选择大班企业的产品:重力铸造、
低压铸造 翻砂铸造
的服务,正是我们热情尽心尽力的服务,
赢得广大用户的肯定和支持,这也是我
们能稳健立足于市场的关键所在。

不锈钢的切削


名词解释:

1.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。

高速钢的

1.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。

高速钢的选择:高速钢主要用来制造铣刀、钻头、丝锥、拉刀等复杂多刃刀具。普通高速钢W18Cr4V使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W18Cr4V和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2~3件和12件,用95w18Cr4V的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2HRC红硬性更好,600℃时由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC51~52,耐磨性比W18Cr4V提高2~3倍。
应用高钒高速钢W12Cr4V4Mo制作型面铣刀加工1Cr17Ni2可以获得较高的刀具耐用度。因为含钒量增加,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,提高钢的耐磨性;W12Cr4V4Mo的红硬性很好,600℃时硬度可达HRC51.7,因此适合于制作切削不锈钢的各种复杂刀具。但其强度(sb=3140 MPa)及冲击韧性(ak=2.5 J/cm3)略低于W18Cr4V,使用时要稍加注意。
随着刀具制作技术的不断发展,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。

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。因此YG类合金在不锈钢切削中应用较多,特别是在粗车刀、切断刀、扩孔钻及铰刀等制造中应用更为广泛。

较长时期以来,一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2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。

2.切削不锈钢时怎样选择刀具几何参数

  1. 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。
    车削各种不锈钢的前角大致为12°~30°。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。
    高速钢铣刀取gn=10°~20°,硬质合金铣刀取gn=5°~10°;铰刀一般取g0=8°~12°;丝锥一般取g0=15°~20°(机用)或g0=20°(手用)。
  2. 后角a0:加大后角能减小后刀面与加工表面的摩擦,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。
    不锈钢车刀或镗刀通常取a0=10°~20°(精加工)或a0=6°~10°(粗加工);高速钢端铣刀取a0=10°~20°,立铣刀取a0=15°~20°;硬度合金端铣刀取a0=5°~10°,立铣刀取a0=12°~16°;铰刀和丝锥取a0=8°~12°。
  3. 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=45°~75°,若机床刚性不足,可适当加大。副偏角常取k′r=8°~15°。为了加强刀尖,一般应磨出e=0.5~1.0 mm的刀尖圆弧。
  4. 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。
    当双刃倾角车刀的g0=20°、a0=6°~8°、kr=90°或75°、倒棱前角g01=-10°、re=0.15~0.2 mm时,在Vc=80~100 m/min、f=0.2~0.3 mm/r、ap=4~15 mm的条件下切削,断屑效果良好,刀具耐用度高。
    要求刀具前后刀面的表面粗糙度值小,刀具磨钝标锥VB为加工一般材料的1/2。

3.切削不锈钢时怎样选择刀具断(卷)屑槽和刃口形式

切削不锈钢时还应选择合适的刀具断(卷)屑槽,以便控制连绵不断的切屑,通常采用全圆弧形或直线圆弧形断(卷)屑槽。断(卷)屑槽的宽度Bn=3~5 mm,槽深h=0.5~1.3 mm,Rn=2~8 mm。一般情况下,粗车时ap、f大,断(卷)屑槽宜宽而浅;精车时ap、f小,应窄而深些。断(卷)屑槽的形式见图2。
切削加工过程中,如果发生切屑缠绕在工件或刀具上的现象,表示断(卷)屑槽过宽过浅,可加大进给量,使切屑折断;如果切屑挤轧在槽内,发出吱吱叫声,或切屑飞溅伤人,表示断(卷)屑槽太窄太深,这时可减小进给量。同时还要注意控制断(卷)屑槽的位置。断(卷)屑槽的尺寸见表1、表2和表3。
表1 外圆车刀断(卷)屑槽尺寸
工件直径
(mm)
半径Rn
(mm)
宽度Bn
(mm)
前角g0
(°)
倒棱尺寸bg
(mm)
≤20 1.5 2 42 精车:0.05~0.10
粗车:0.10~0.20
2.5 3 37
20~40 3 3 30
3.5 3.5 30
4 4 30
>40~80 4 4 30
4.5 4.5 30
5 5 30
>80~200 5.5 5 27 精车:0.10~0.20
粗车:0.15~0.30
6 5.5 27
6.5 6 27.5
>200 6.5 6 27.5
7 6.5 27.5
7.5 7 27.5
表2 镗刀断(卷)屑槽尺寸
镗孔直径
(mm)
半径Rn
(mm)
加工1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢及中等硬度2Cr13马氏体不锈钢 加工耐浓硝酸不锈钢及较硬的2Cr13、3Cr13等马氏体不锈钢
宽度Bn (mm) 前角g0 (°) 宽度Bn (mm) 前角g0 (°)
≤20 1.6 2.0 39 1.6 30
2.0 2.5 39 2.0 30
2.5 3.0 37 2.5 30
>20~40 2.0 2.5 39 2.0 30
2.5 3.0 37 2.5 30
3.0 3.5 36 2.8 28
>40~60 4.0 4.0 30 3.2 24
4.5 4.5 30 3.5 23
5.0 5.0 30 4.0 24
>60~80 4.5 4.5 30 3.5 23
5.0 5.0 30 4.0 24
6.0 6.0 30 5.0 24.5
>80 5.0 4.0 24 3.5 20.5
6.0 5.0 24.5 4.5 22
7 6.0 25.5 5.0 21
表3 切断刀断(卷)屑槽尺寸
切断直径 (mm) ≤20 >20~50 >50~80 >80~120
半径Rn (mm) 2.5 3.2 4.2 3.2 4.5 5.5 4.2 5.5 6.5 5.5 6.5 8
宽度Bn (mm) 3 4 5 4 5 6 5 6 7 6 7 8
前角g0 (°) 37 39 36.5 39 30.5 33 36.5 33 32.5 33 32.5 30

4.切削不锈钢时怎样选择切削用量

切削用量对加工不锈钢时的加工硬化、切削力、切削热等有很大影响,特别是对刀具耐用度的影响较大。选择的切削用量合理与否,将直接影响切削效果。
    表4 车螺纹和钻、扩、铰孔时的切削用量
    工序名称 切削速度Vc
    (m/min)
    进给量f
    (mm/r)
    切削深度ap
    (mm)
    车螺纹 20~50 - 0.1~1
    钻孔 12~20 0.1~0.25 ≤17.5
    扩孔 8~18 0.1~0.4 0.1~1
    铰孔 2.5~5 0.1~0.2 0.1~0.2
    注:刀具材料为高速钢
  1. 切削速度Vc:加工不锈钢时切削速度稍微提高一点,切削温度就会高出许多,刀具磨损加剧,耐用度则大幅度下降。
    为了保证合理的刀具耐用度,就要降低切削速度,一般按车削普通碳钢的40%~60%选取。镗孔和切断时,由于刀具刚性、散热条件、冷却润滑效果及排屑情况都比车外圆差,切削速度还要适当降低。
    不同种类的不锈钢的切削加工性各不相同,切削速度也需相应调整。一般1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢的切削速度校正系数Kv为1.0,硬度在HRC28以下的2cr13等马氏体不锈钢的Kv为1.3~1.5,硬度为HRC28~35的2Cr13等马氏体不锈钢的Kv为0.9~1.1,硬度在HRC35以上的2Cr13等马氏体不锈钢的Kv为0.7~0.8,耐浓硝酸不锈钢的Kv为0.6~0.7。
  2. 切削深度ap:粗加工时余量较大,应选用较大的切深,可减少走刀次数,同时可避免刀尖与毛坯表皮接触,减轻刀具磨损。但加大切深应注意不要因切削力过大而引起振动,可选ap=2~5 mm。精加工时可选较小的切削深度,还要避开硬化层,一般采用ap=0.2~0.5 mm。
  3. 进给量f:进给量的增大不仅受到机床动力的限制,而且切削残留高度和积屑瘤高度都随进给量的增加而加大,因此进给量不能过大。为提高加工表面质量,精加工时应采用较小的进给量。同时,应注意f不得小于0.1 mm/r,避免微量进给,以免在加工硬化区进行切削,并且应注意切削刃不要在切削表面停留。
加工不锈钢的切削用量见表4和表5。
表5 不锈钢的常用切削用量
工件
直径范围
(mm)
车外圆 镗孔 切断
粗加工 精加工
主轴转速n
(m/min)
进给量f
(mm/r)
主轴转速n
(m/min)
进给量f
(mm/r)
主轴转速n
(m/min)
进给量f
(mm/r)
主轴转速n
(m/min)
进给量f
(mm/r)
≤10 1200~955 0.19~0.60 1200~955 0.10~0.20 1200~675 0.07~0.30 1200~955 手动
>10~20 955~765 955~765 955~600 955~765
>20~40 765~480 0.27~0.81 765~480 0.10~0.30 765~480 0.10~0.50 765~600 0.10~0.25
>40~60 480~380 600~380 480~380 610~480
>60~80 380~305 480~305 380~230 180~305
>80~100 305~230 380~230 305~185 380~230 0.08~0.20
>100~150 230~150 305~185 230~150 305~150
>150~200 185~120 230~150 185~120 150以下
注:
  1. 工件材料:1Cr18Ni9Ti;刀具材料:YG8。
  2. 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。

5.切削不锈钢时怎样选择切削液和冷却方式?

由于不锈钢的切削加工性较差,对切削液的冷却、润滑、渗透及清洗性能有更高的要求,常用的切削液有以下几类:
  1. 硫化油:是以硫为极压添加剂的切削油。切削过程中能在金属表面形成高熔点硫化物,而且在高温下不易破坏,具有良好的润滑作用,并有一定的冷却效果,适用于一般车削、钻孔、铰孔及攻丝。硫化豆油适用于钻、扩、铰孔等工序。
    直接硫化油的配方是:矿物油98%,硫2%。
    间接硫化油的配方是:矿物油78%~80%,植物油或猪油18%~20%,硫1.7%。
  2. 机油、锭子油等矿物油:其润滑性能较好,但冷却和渗透性较差,适用于外圆精车。
  3. 植物油:如菜油、豆油等,其润滑性能较好,适用于车螺纹及铰孔、攻丝等工序。
  4. 乳化液:具有较好的冷却和清洗性能。也有一定的润滑作用,可用于不锈钢粗车。
在切削加工过程中应使切削液喷嘴对准切削区,或最好采用高压冷却、喷雾冷却等冷却方式。

地 址:东莞市石排镇水吉滨康路33号2号楼 电 话:0769-81328092 网站地图:sitemap
东莞市大班金属制品有限公司主要生产铝合金铸造,铝合金:重力铸造、低压铸造、翻砂铸造等. 大班金属制品版权所有
备案编号:粤ICP备13055586号-2 本网站中所涉及的图片、文字等资料均属于东莞市大班金属制品有限公司所有,未经许可不得转载
分享按钮
关闭
点击这里给我发消息