大學(xué)畢業(yè)論文樣板

1、上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題目名稱：闡述不銹鋼材料的數(shù)控加工工藝年 級(jí)：07數(shù)控（1）班 層次：本科R專科學(xué)生學(xué)號(hào)：ZD07020001 指導(dǎo)教師：吳立明 學(xué)生姓名：謝建平 技術(shù)職稱：工程師 學(xué)生專業(yè)：數(shù)控技術(shù) 所 在 系：機(jī)械工程系 上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)題目名稱： 闡述不銹鋼材料的數(shù)控加工工藝題目性質(zhì)：R真實(shí)題目虛擬題目學(xué)生學(xué)號(hào)：ZD07020001 指導(dǎo)教師：吳立明 學(xué)生姓名：謝建平 專業(yè)名稱：數(shù)控技術(shù) 技術(shù)職稱：工程師 學(xué)生層次：?？?所 在 系：機(jī)械工程系 年月日畢業(yè)論文內(nèi)容與要求 1內(nèi)容：通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能熟練掌握和了解不銹鋼這種難切削材料加工制造工藝，并用所掌握

2、的數(shù)控知識(shí)，將不銹鋼材料的數(shù)控加工工藝論述和編制出來(lái)，使學(xué)生畢業(yè)后馬上就能適應(yīng)不銹鋼材料的實(shí)際加工。2要求：（1）編制本課題的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；（2）根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，闡述不銹鋼材料加工的數(shù)控加工工藝；（3）在闡述的過(guò)程中，要例舉1-2個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明，做到圖文并茂；（4）要求字?jǐn)?shù)不少于4000字，論點(diǎn)，論據(jù)及結(jié)論要明確。 業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： （簽字）年 月日畢業(yè)論文成績(jī)考核表學(xué)生姓名：謝建平 學(xué)生班級(jí)：07數(shù)控（1）班 總分： 過(guò)程評(píng)分評(píng)閱成績(jī)答辯成績(jī)總成績(jī)百分制 1、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)建議成績(jī)_ 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 2、論文評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)建議成績(jī)_ 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 3、畢業(yè)答辯專家組評(píng)

3、語(yǔ)建議成績(jī)_ 答辯組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 4、畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組推優(yōu)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 畢業(yè)論文過(guò)程評(píng)分表（40%）學(xué)生姓名：謝建平 學(xué)生班級(jí)：07數(shù)控（1）班 總分：內(nèi)容態(tài)度、紀(jì)律（10%）用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力（20%）設(shè)計(jì)（論文）書(shū)寫(xiě)和水平（10%）考核環(huán)節(jié)團(tuán)結(jié)協(xié)作有鉆研精神愛(ài)護(hù)公物文明衛(wèi)生遵守紀(jì)律和制度獨(dú)立地、熟練地、綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力工作量難度取得階段性成果的水平、學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值分值3342055評(píng)分評(píng)分教師： 評(píng)分時(shí)間： 年月 日畢業(yè)論文評(píng)閱成績(jī)表(30)學(xué)生姓名：謝建平 學(xué)生班級(jí)：07數(shù)控（1）班 總分：內(nèi)容設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容（10%）設(shè)計(jì)（論文）水

4、平（10%）設(shè)計(jì)（論文）書(shū)寫(xiě)（10%）考核環(huán)節(jié)內(nèi)容充實(shí)、有階段性成果，即有學(xué)術(shù)或應(yīng)用價(jià)值。方案選擇、論證、設(shè)計(jì)、計(jì)算正確如實(shí)反映設(shè)計(jì)成果，有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又有理論分析。中文摘要符合要求語(yǔ)句通順?lè)线壿嬎悸非逦鷪D表和曲線清晰符合規(guī)范、文字工整分值1010523評(píng)分評(píng)分教師：評(píng)分時(shí)間：年月 日畢業(yè)論文答辯成績(jī)表(30)學(xué)生姓名：謝建平 學(xué)生班級(jí)：07數(shù)控（1）班 總分：內(nèi)容設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容（10%）回答問(wèn)題（10%）設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量（10%）考核環(huán)節(jié)內(nèi)容充實(shí)、有足夠的難度和工作量，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能夠流暢地闡明報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容能夠回答與設(shè)計(jì)（論文）相關(guān)的基本問(wèn)題和擴(kuò)展問(wèn)題論文有數(shù)據(jù)，有分析，所用數(shù)據(jù)

5、可靠、分析正確分值101010評(píng)分評(píng)分教師： 評(píng)分時(shí)間： 年 月 日中文摘要及關(guān)鍵詞摘要：不銹鋼材料是一種典型的難切削材料，現(xiàn)在不銹鋼材料的應(yīng)用是越來(lái)越廣泛了，不銹鋼材料的加工也越來(lái)越被重視。不銹鋼材料就把現(xiàn)代材料的形象和應(yīng)用的卓越聲譽(yù)集于一身，所以不銹鋼將是世界上最佳的應(yīng)用材料。本文通過(guò)對(duì)不銹鋼材料的一些基本性能特點(diǎn)、實(shí)際運(yùn)用和實(shí)際加工工藝的論述，加上對(duì)實(shí)例典型不銹鋼材料（3Cr13Mo）的數(shù)控加工工藝的實(shí)際分析，從而達(dá)到掌握和了解不銹鋼這種難切削材料加工制造工藝，適應(yīng)不銹鋼材料的實(shí)際加工的目的。 不銹鋼產(chǎn)品在加工中難免還存在著一些問(wèn)題，本文最后提到了一些改進(jìn)措施來(lái)進(jìn)一步完善和提高不銹鋼材料

6、的切削加工能力。 關(guān)鍵詞：不銹鋼 數(shù)控加工工藝 加工 刀具 目錄畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)-1畢業(yè)論文內(nèi)容與要求-2考核表-3中文摘要及關(guān)鍵詞-6引言-81、不銹鋼材料的分析-91.1、不銹鋼材料的結(jié)構(gòu)分類及其實(shí)際應(yīng)用-91.2、 不銹鋼材料的切削特點(diǎn)-10 2、 不銹鋼材料數(shù)控加工工藝-122.1、不銹鋼材料加工難點(diǎn)分析- -122.2、不銹鋼零件具體加工工藝-123、不銹鋼材料（3Cr13Mo）零件實(shí)例數(shù)控加工工藝分析-183.1、不銹鋼零件實(shí)例軸的數(shù)控加工工藝分析-183.1.1、熱處理改變材料的硬度-18 3.1.2、刀具材料的選擇 -193.1.3、刀具的幾何角度和結(jié)構(gòu)的選取 -20 3.1.4

7、、切削用量的選取 -20、選用適用的冷卻潤(rùn)滑液-21 3.1.6、實(shí)例軸的數(shù)控加工工藝規(guī)程卡-223.1.7、實(shí)例軸的數(shù)控加工刀具卡片-22結(jié) 論-23參考文獻(xiàn)-23致 謝- 24引言 課題不銹鋼材料的數(shù)控加工工藝是在完成了機(jī)械制圖數(shù)控加工工藝數(shù)控編程等課程的學(xué)習(xí)并進(jìn)行的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)設(shè)計(jì)，一方面能夠掌握和運(yùn)用過(guò)去所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行工藝分析的基本能力，另一方面也是對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練通過(guò)些次設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)可以在以下各方面得到鍛煉。 1、能熟練地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的基本理論知識(shí)，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中得到相應(yīng)的實(shí)踐知識(shí)掌握從零件圖開(kāi)始到正確地編制加工程序的整個(gè)步驟方法。 2、提高編程能力通過(guò)設(shè)計(jì)訓(xùn)練

8、能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求選擇合理的工藝編制出現(xiàn)既經(jīng)濟(jì)又合理，又能保證加工程序。 3、學(xué)會(huì)使用各類設(shè)計(jì)手冊(cè)及圖表資料，查找與設(shè)計(jì)有關(guān)的各類資料的名稱及出處，并能做到正確熟練運(yùn)用。 課題的著手方向主要有三個(gè)： 1、不銹鋼材料分析2、不銹鋼材料數(shù)控加工工藝3、不銹鋼材料（3Cr13Mo）零件實(shí)例數(shù)控加工工藝分析1、不銹鋼材料的分析1.1、不銹鋼材料的結(jié)構(gòu)分類及其實(shí)際應(yīng)用不銹鋼按照其組織結(jié)構(gòu)分為奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、雙相不銹鋼、馬氏體型不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼。在此列舉其中三種材料為例，具體分析見(jiàn)下圖：各種不銹鋼材料的實(shí)際運(yùn)用鋼號(hào)特性用途奧氏體鋼30117Cr-7Ni-低碳與304鋼相比

9、，Cr、Ni含量少，冷加工時(shí)抗拉強(qiáng)度和硬度增高，無(wú)磁性，但冷加工后有磁性。列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、螺母、彈簧、篩網(wǎng)301L17Cr-7Ni-0.1N-低碳是在301鋼基礎(chǔ)上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蝕性；通過(guò)添加N元素來(lái)彌補(bǔ)含C量降低引起的強(qiáng)度不足，保證鋼的強(qiáng)度。鐵道車輛構(gòu)架及外部裝飾材料30418Cr-8Ni作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象（無(wú)磁性，使用溫度-196800）。家庭用品（1、2類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸），汽車配件（風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品），醫(yī)療器具，建材，化學(xué)，食品工

10、業(yè)，農(nóng)業(yè)，船舶部件304L18Cr-8Ni-低碳作為低C的304鋼，在一般狀態(tài)下，其耐蝕性與304剛相似，但在焊接后或者消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀；在未進(jìn)行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐蝕性，使用溫度-196800。應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機(jī)器，建材耐熱零件及熱處理有困難的零件304Cu13Cr-7.7Ni-2Cu因添加Cu其成型性，特別是拔絲性和抗時(shí)效裂紋性好，故可進(jìn)行復(fù)雜形狀的產(chǎn)品成形；其耐腐蝕性與304相同。保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門(mén)把手、紡織加工機(jī)器。304N118Cr-8Ni-N在304鋼的基礎(chǔ)上，減少了S、Mn含量，添加N元素，

11、防止塑性降低，提高強(qiáng)度，減少鋼材厚度。構(gòu)件、路燈、貯水罐、水管304N218Cr-8Ni-N與304相比，添加了N、Nb，為結(jié)構(gòu)件用的高強(qiáng)度鋼。構(gòu)件、路燈、貯水罐31618Cr-12Ni-2.5Mo因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性優(yōu)（無(wú)磁性）。海水里用設(shè)備照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、螺栓、螺母316L18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性優(yōu)。316鋼的用途中，對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。32118Cr-9Ni-Ti在304鋼中添加Ti元素來(lái)防止晶界腐蝕；適合于在4

12、30-900溫度下使用。航空器、排氣管、鍋爐汽包鐵素體鋼409L11.3Cr-0.17Ti-低C、N因添加了Ti元素，故其高溫耐蝕性及高溫強(qiáng)度較好。汽車排氣管、熱交換機(jī)、集裝箱等在焊接后不熱處理的產(chǎn)品。410L13Cr-低C在410鋼的基礎(chǔ)上，降低了含C量，其加工性，抗焊接變形，耐高溫氧化性優(yōu)秀。機(jī)械構(gòu)造用件，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，鍋爐燃燒室，燃燒器。43016Cr作為鐵素體鋼的代表鋼種，熱膨脹率抵，成形性及耐氧化性優(yōu)。耐熱器具、燃燒器、家電產(chǎn)品、2類餐具、廚房洗滌槽、外部裝飾材料、螺栓、螺母、CD桿、篩網(wǎng)430J1L18-Cr0.5Cu-Nb-低C.N在430鋼中，添加了Cu、Nb等元素；其耐蝕性、

13、成形性、焊接性及耐高溫氧化性良好。建筑外部裝飾材料，汽車零件，冷熱水供給設(shè)備。436L18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N耐熱性、耐磨蝕性良好，因含有Nb、Zr元素，故其加工性，焊接性優(yōu)秀。洗衣機(jī)、汽車排氣管、電子產(chǎn)品、3層底的鍋。馬氏體鋼41013Cr-低碳作為馬氏體鋼的代表鋼，雖然強(qiáng)度高，但不適合于苛酷的腐蝕環(huán)境下使用；其加工性好，依熱處理面硬化（有磁性）。刀刃、機(jī)械零件、石油精練裝置、螺栓、螺母、泵桿、1類餐具（刀叉）。420J113Cr-0.2C淬火后硬度高，耐蝕性好（有磁性）。餐具（刀）、渦輪機(jī)葉片。420J213Cr-0.3C淬火后，比420J1鋼硬度升高（有磁性）。刀刃、管

14、嘴、閥門(mén)1.2、 不銹鋼材料的切削特點(diǎn)     不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多。以普通45號(hào)鋼的切削加工性作為100，奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的相對(duì)切削加工性為40；鐵素體不銹鋼1Cr28為48；馬氏體不銹鋼2Cr13為55。其中，以?shī)W氏體和奧氏體鐵素體不銹鋼的切削加工性最差。不銹鋼在切削過(guò)程中有如下幾方面特點(diǎn)：      加工硬化嚴(yán)重：在不銹鋼中，以?shī)W氏體和奧氏體鐵素體不銹鋼的加工硬化現(xiàn)象最為突出。如奧氏體不銹鋼硬化后的強(qiáng)度b達(dá)14701960 MPa，而且隨b的提高，屈服極限s升高；退火狀態(tài)

15、的奧氏體不銹鋼s不超過(guò)的b3045，而加工硬化后達(dá)8595。加工硬化層的深度可達(dá)切削深度的1/3或更大；硬化層的硬度比原來(lái)的提高1.42.2倍。因?yàn)椴讳P鋼的塑性大，塑性變形時(shí)品格歪扭，強(qiáng)化系數(shù)很大；且?jiàn)W氏體不夠穩(wěn)定，在切削應(yīng)力的作用下，部分奧氏體會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；再加上化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下，易于分解呈彌散分布，使切削加工時(shí)產(chǎn)生硬化層。前一次進(jìn)給或前一道工序所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重影響后續(xù)工序的順利進(jìn)行。       1.2.2、切削力大：不銹鋼在切削過(guò)程中塑性變形大，尤其是奧氏體不銹鋼(其伸長(zhǎng)率超過(guò)45號(hào)鋼的1.5倍以上)，使切削力增加。同

16、時(shí)，不銹鋼的加工硬化嚴(yán)重，熱強(qiáng)度高，進(jìn)一步增大了切削抗力，切屑的卷曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大，如車削1Cr18Ni9Ti的單位切削力為2450 MPa，比45號(hào)鋼高25。      1.2.3、切削溫度高：切削時(shí)塑性變形及與刀具間的摩擦都很大，產(chǎn)生的切削熱多；加上不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為45號(hào)鋼的1/21/4，大量切削熱都集中在切削區(qū)和刀-屑接觸的界面上，散熱條件差。在相同的條件下，1Cr18Ni9Ti的切削溫度比45號(hào)鋼高200左右。      1.2.4、切屑不易折斷、易粘結(jié)：不銹鋼的塑性

17、、韌性都很大，車加工時(shí)切屑連綿不斷，不僅影響操作的順利進(jìn)行，切屑還會(huì)擠傷已加工表面。在高溫、高壓下，不銹鋼與其他金屬的親和性強(qiáng)，易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，并形成積屑瘤，既加劇刀具磨損，又會(huì)出現(xiàn)撕扯現(xiàn)象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點(diǎn)更為明顯。      1.2.5、刀具易磨損：切削不銹鋼過(guò)程中的親和作用，使刀-屑間產(chǎn)生粘結(jié)、擴(kuò)散，從而使刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損致使刀具前刀面產(chǎn)生月牙洼，切削刃還會(huì)形成微小的剝落和缺口；加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高，切削時(shí)直接與刀具接觸、摩擦，擦傷刀具，還有加工硬化現(xiàn)象，會(huì)使刀具磨損加劇。 &#

18、160;    1.2.6、線膨脹系數(shù)大：不銹鋼的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼的1.5倍，在切削溫度作用下，工件容易產(chǎn)生熱變形，尺寸精度較難控制 。2、不銹鋼材料數(shù)控加工工藝不銹鋼零件加工工藝2.1不銹鋼材料加工難點(diǎn)分析不銹鋼材料加工難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：   、 切削力大，切削溫度高    該類型材料強(qiáng)度大，切削時(shí)切向應(yīng)力大、塑性變形大，因而切削力大。此外材料導(dǎo)熱性極差，造成切削溫度升高，且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，從而加快了刀具的磨損。 、加工硬化嚴(yán)重  

19、;  奧氏體不銹鋼以及一些高溫合金不銹鋼均為奧氏體組織，切削時(shí)加工硬化傾向大，通常是普通碳素鋼的數(shù)倍，刀具在加工硬化區(qū)域內(nèi)切削，使刀具壽命縮短。   2.1.3、容易粘刀    無(wú)論是奧氏體不銹鋼還是馬氏體不銹鋼均存在加工時(shí)切屑強(qiáng)韌、切削溫度很高的特點(diǎn)。當(dāng)強(qiáng)韌的切屑流經(jīng)前刀面時(shí)，將產(chǎn)生粘結(jié)、熔焊等粘刀現(xiàn)象，影響加工零件表面粗糙度。   2.1.4、 刀具磨損加快    上述材料一般含高熔點(diǎn)元素、塑性大，切削溫度高，使刀具磨損加快，磨刀、換刀頻繁，從而影響了

20、生產(chǎn)效率，提高了刀具使用成本2.2、不銹鋼零件具體數(shù)控加工工藝通過(guò)上述加工難點(diǎn)分析，不銹鋼的加工工藝及相關(guān)刀具參數(shù)設(shè)計(jì)與普通結(jié)構(gòu)鋼材料應(yīng)具有較大的不同，其具體數(shù)控加工工藝如下：、切削加工、切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇刀具斷(卷)屑槽和刃口形式切削不銹鋼時(shí)還應(yīng)選擇合適的刀具斷(卷)屑槽，以便控制連綿不斷的切屑，通常采用全圓弧形或直線圓弧形斷(卷)屑槽。斷(卷)屑槽的寬度Bn=35 mm，槽深h=0.51.3 mm，Rn=28 mm。一般情況下，粗車時(shí)ap、f大，斷(卷)屑槽宜寬而淺；精車時(shí)ap、f小，應(yīng)窄而深些。斷(卷)屑槽的形式切削加工過(guò)程中，如果發(fā)生切屑纏繞在工件或刀具上的現(xiàn)象，表示斷(卷)屑槽過(guò)寬

21、過(guò)淺，可加大進(jìn)給量，使切屑折斷；如果切屑擠軋?jiān)诓蹆?nèi)，發(fā)出吱吱叫聲，或切屑飛濺傷人，表示斷(卷)屑槽太窄太深，這時(shí)可減小進(jìn)給量。同時(shí)還要注意控制斷(卷)屑槽的位置。、切削不銹鋼時(shí)切削用量的選擇切削用量對(duì)加工不銹鋼時(shí)的加工硬化、切削力、切削熱等有很大影響，別是對(duì)刀具耐用度的影響較大。選擇的切削用量合理與否，將直接影響切削效果。 切削速度Vc：加工不銹鋼時(shí)切削速度稍微提高一點(diǎn)，切削溫度就會(huì)高出許多，刀具磨損加劇，耐用度則大幅度下降。 為了保證合理的刀具耐用度，就要降低切削速度，一般按車削普通碳鋼的40%60%選取。鏜孔和切斷時(shí)，由于刀具剛性、散熱條件、冷卻潤(rùn)滑效果及排屑情況都比車外圓差，切削速度還要

22、適當(dāng)降低。 不同種類的不銹鋼的切削加工性各不相同，切削速度也需相應(yīng)調(diào)整。一般1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼的切削速度校正系數(shù)Kv為1.0，硬度在HRC28以下的2cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為1.31.5，硬度為HRC2835的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.91.1，硬度在HRC35以上的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.70.8，耐濃硝酸不銹鋼的Kv為0.60.7。 切削深度ap：粗加工時(shí)余量較大，應(yīng)選用較大的切深，可減少走刀次數(shù)，同時(shí)可避免刀尖與毛坯表皮接觸，減輕刀具磨損。但加大切深應(yīng)注意不要因切削力過(guò)大而引起振動(dòng)，可選ap=25 mm。精加工時(shí)可選較小的切削深度，還要避開(kāi)硬化

23、層，一般采用ap=0.20.5 mm。 進(jìn)給量f：進(jìn)給量的增大不僅受到機(jī)床動(dòng)力的限制，而且切削殘留高度和積屑瘤高度都隨進(jìn)給量的增加而加大，因此進(jìn)給量不能過(guò)大。為提高加工表面質(zhì)量，精加工時(shí)應(yīng)采用較小的進(jìn)給量。同時(shí)，應(yīng)注意f不得小于0.1 mm/r，避免微量進(jìn)給，以免在加工硬化區(qū)進(jìn)行切削，并且應(yīng)注意切削刃不要在切削表面停留。 、銑削加工銑削不銹鋼的特點(diǎn)是：不銹鋼的粘附性及熔著性強(qiáng)，切屑容易粘附在銑刀刀齒上，使切削條件惡化；逆銑時(shí)，刀齒先在已經(jīng)硬化的表面上滑行，增加了加工硬化的趨勢(shì)；銑削時(shí)沖擊、振動(dòng)較大，使銑刀刀齒易崩刃和磨損。 銑削不銹鋼除端銑刀和部分立銑刀可用硬質(zhì)合金作銑刀刀齒材料外，其余各類銑

24、刀均采用高速鋼，特別是鎢鉬系和高釩高速鋼具有良好的效果，其刀具耐用度可比W18Cr4V提高12倍。適宜制作不銹鋼銑刀的硬質(zhì)合金牌號(hào)有YG8、YW2、813、798、YS2T、YS30、YS25等。 銑削不銹鋼時(shí)，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b從20°增加到45°(gn=5°)，刀具耐用度可提高2倍以上，因?yàn)榇藭r(shí)銑刀的工作前角g0e由11°增加到27°以上，銑削輕快。但b值不宜再大，特別是立銑刀以b35°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

25、動(dòng)小，切屑易碎，工件不變形。用硬質(zhì)合金立銑刀高速銑削、可轉(zhuǎn)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(shù)為gf=5°、gp=15°、af=15°、ap=5°、kr=55°、kr=35°、g01=-30°、bg=0.4mm、re=6mm，當(dāng)Vc=5090 m/min、Vf=630750mm/min、ap=26mm并且每齒進(jìn)給量達(dá)0.40.8mm時(shí)，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(fù)倒棱，銑削時(shí)人為地產(chǎn)生積屑瘤，使其代替切削

26、刃進(jìn)行切削，積屑瘤的前角gb可達(dá)20302，由于主偏角的作用，積屑瘤受到一個(gè)前刀面上產(chǎn)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(shí)，應(yīng)盡可能采用順銑法加工。不對(duì)稱順銑法能保證切削刃平穩(wěn)地從金屬中切離，切屑粘結(jié)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(shí)，切屑沖擊前刀面產(chǎn)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(yīng)保證切削液流量達(dá)到充分冷卻。硬質(zhì)合金銑刀銑削不銹鋼時(shí)，取Vc=70150 m/min，Vf=37.5150 mm/min，同時(shí)應(yīng)根據(jù)合金牌號(hào)及

27、工件材料的不同作適當(dāng)調(diào)整。高速鋼銑刀的切削用量見(jiàn)表1。表1 高速鋼銑刀加工不銹鋼的銑削用量銑刀種類銑刀直徑d0(mm)主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)進(jìn)給量f(mm/min)備注立銑刀341180750手動(dòng)1. 當(dāng)切削寬度和切削深度較小時(shí)，進(jìn)給量f取大值；反之取小值 2. 銑削2Cr13等馬氏體不銹鋼時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件材料的實(shí)際硬度調(diào)整銑削用量 3. 銑削耐濃硝酸不銹鋼時(shí)，銑削速度及進(jìn)給量均應(yīng)適當(dāng)減小 5675047581060037512143752353037.5161830023537.547.5202523519047.560323619015047.560405015011847.575波形刃立

28、銑刀3619015047.5604015011850118956095756075鋸片銑刀和三面刃銑刀7523515023.5或手動(dòng)1101507515095602007537.5、鉆孔加工    在鉆孔加工時(shí)，由于不銹鋼材料導(dǎo)熱性能差，彈性模量小，孔加工起來(lái)也比較困難。解決此類材料的孔加工難題，主要是選用合適的刀具材料，確定合理的刀具的幾何參數(shù)以及刀具的切削用量。鉆削上述材料時(shí)，鉆頭一般應(yīng)選用W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材質(zhì)的鉆頭，這些材質(zhì)鉆頭缺點(diǎn)是價(jià)格比較昂貴，而且難以采購(gòu)。而采用常用的W18Cr4V普通標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，由于存在頂角

29、較小、切屑太寬而不能及時(shí)排出孔外、切削液不能及時(shí)冷卻鉆頭等缺點(diǎn)，再加上不銹鋼材料導(dǎo)熱性差，造成集中在刀刃上的切削溫度升高，容易導(dǎo)致兩個(gè)后刀面和主刃燒傷及崩刃，使鉆頭的使用壽命降低。    、刀具幾何參數(shù)設(shè)計(jì)     在采用W18Cr4V普通高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，切削力及切削溫度均集中在鉆尖上，為提高鉆頭切削部位的耐用度，可以適當(dāng)增大頂角角度，頂角一般選135°140°，頂角增大也將使外緣前角減小，鉆屑變窄，以利于排屑。但是加大頂角后，鉆頭的橫刃變寬，造成切削阻力增大，因而必須對(duì)鉆頭橫刃進(jìn)行修磨，修磨后橫刃的斜

30、角為47°55°，橫刃前角為3°5°，修磨橫刃時(shí)，應(yīng)將切削刃與圓柱面轉(zhuǎn)角處修磨成圓角，以增加橫刃強(qiáng)度。由于不銹鋼材料彈性模量較小，切屑層下的金屬?gòu)椥曰謴?fù)大，加之加工過(guò)程中加工硬化嚴(yán)重，后角太小會(huì)加快鉆頭后刀面的磨損，而且增加了切削溫度，降低鉆頭的壽命。因此須適當(dāng)加大后角，但后角太大，將使鉆頭的主刃變得單薄，減小了主刃的剛性，所以后角應(yīng)以12°15°為宜。為使鉆屑變窄，利于排屑，還需要在鉆頭兩個(gè)后刀面上開(kāi)交錯(cuò)分布的分屑槽。    、切削用量選擇      鉆

31、削時(shí)，切削用量的選擇應(yīng)從降低切削溫度的基本點(diǎn)出發(fā)，因?yàn)楦咚偾邢鲗?huì)使切削溫度升高，而高的切削溫度將加劇刀具磨損，因而切削用量中最重要的是選擇切削速度。一般情況下，切削速度以1215m/min較為合適。進(jìn)給量對(duì)刀具壽命影響較小，但進(jìn)給量選擇太小將會(huì)使刀具在硬化層內(nèi)切削，加劇磨損；而進(jìn)給量如果太大，又會(huì)使表面粗糙度變差。綜合上述兩個(gè)因素，進(jìn)給量選擇為0.320.50mm/r為宜。    、切削液選擇     鉆削時(shí)，為降低切削溫度，可采用乳化液作為冷卻介質(zhì)。、鉸孔加工    、刀具幾何參數(shù)設(shè)計(jì)

32、60;  不銹鋼材料的鉸削加工大部分使用硬質(zhì)合金鉸刀。鉸刀的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)與普通鉸刀有所不同。為增強(qiáng)刀齒強(qiáng)度并防止鉸削時(shí)產(chǎn)生切屑堵塞現(xiàn)象，鉸刀齒數(shù)一般比較少。鉸刀前角一般為8°12°，但在某些特定情況，為了實(shí)現(xiàn)高速鉸削，也可采用0°5°前角；后角一般為8°12°；主偏角的選擇視孔的不同而異，一般情況下通孔為15°30°，不通孔為45°；鉸孔時(shí)為了使切屑向前排出，也可適當(dāng)增加刃傾角角度，刃傾角角度一般為10°20°；刃帶寬度為0.10.15mm；鉸刀上倒錐應(yīng)較普通鉸刀大，硬質(zhì)合

33、金鉸刀一般為0.250.5mm/100mm，高速鋼鉸刀為0.10.25mm/100mm；鉸刀校正部分長(zhǎng)度一般為普通鉸刀的65%80%，其中圓柱部分長(zhǎng)度為普通鉸刀的40%50%。   、切削用量選擇    鉸孔時(shí)進(jìn)給量為0.080.4mm/r，切削速度為1020m/min，粗鉸余量一般為0.20.3mm，精鉸余量為0.10.2mm。粗鉸時(shí)應(yīng)采用硬質(zhì)合金刀具，精鉸時(shí)可采用高速鋼刀具。    、切削液選擇     不銹鋼材料鉸孔時(shí)，可采用全損耗系統(tǒng)用油或二硫化鉬作為冷卻介質(zhì)。、鏜孔

34、加工    、刀具材料選擇     因加工不銹鋼零件時(shí)切削力大、切削溫度高，刀具材料應(yīng)盡量選擇強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好的YW或YG類硬質(zhì)合金。精加工時(shí)也可使用YT14及YT15硬質(zhì)合金刀片。批量加工上述材料零件時(shí)，可采用陶瓷材料刀具，由于此類材料的特點(diǎn)主要是韌性大，加工硬化嚴(yán)重，切削這些材料的切屑以單元切屑形式產(chǎn)生，將使刀具產(chǎn)生振動(dòng)，容易造成刀刃產(chǎn)生微崩現(xiàn)象，因此選擇陶瓷刀具切削此類材料零件時(shí)首先應(yīng)考慮的是微觀韌性。目前Sialon是一種比較好的選擇，特別是/Sialon材料，因其優(yōu)異的抗高溫變形的性能以及擴(kuò)散磨損的性能而引人注目，

35、并成功應(yīng)用于切削鎳基合金，其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Al2O3基陶瓷。此外，SiC晶須加強(qiáng)陶瓷也是切削不銹鋼或鎳基合金的一種很有效的刀具材料。    對(duì)于此類材料淬火零件的加工，可以采用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次于金剛石，硬度可達(dá)70008000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優(yōu)點(diǎn)是耐熱性比金剛石高得多，可達(dá)1200，可承受很高的切削溫度。此外其化學(xué)惰性很大，與鐵族金屬在12001300時(shí)也不起化學(xué)作用，因此非常適合加工不銹鋼材料。其刀具壽命是硬質(zhì)合金或陶瓷刀具的幾十倍。    、刀具幾何參數(shù)設(shè)計(jì)  

36、;   刀具幾何參數(shù)對(duì)其切削性能起重要的作用，為使切削輕快、順利，硬質(zhì)合金刀具宜采用較大的前角，以提高刀具壽命。一般粗加工時(shí)，前角取10°20°，半精加工時(shí)取15°20°；精加工時(shí)取20°30°主偏角的選擇依據(jù)是，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性良好時(shí)，可取30°45°；如工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，則取6075°，當(dāng)工件長(zhǎng)度與直徑之比超過(guò)10倍時(shí)，可取90°。    用陶瓷刀具鏜削不銹鋼材料時(shí)，絕大多數(shù)情況下，陶瓷刀具均采用負(fù)前角進(jìn)行切削。前角大小一般選應(yīng)5°1

37、2°。這樣有利于加強(qiáng)刀刃，充分發(fā)揮陶瓷刀具抗壓強(qiáng)度較高的優(yōu)越性。后角大小直接影響刀具磨損，對(duì)刀刃強(qiáng)度也有影響，一般選用5°12°。主偏角的改變會(huì)影響徑向切削分力與軸向切削分力的變化以及切削寬度和切削厚度的大小。因?yàn)楣に囅到y(tǒng)的振動(dòng)對(duì)陶瓷刀具極為不利，所以主偏角的選擇要有利于減少這種振動(dòng)，一般選取30°75°。選用CBN作為刀具材料時(shí)，刀具幾何參數(shù)為前角0°10°，后角12°20°，主偏角45°90°。   、前刀面刃磨時(shí)粗糙度值要小  &

38、#160; 為避免出現(xiàn)切屑粘刀現(xiàn)象，刀具的前、后刀面應(yīng)仔細(xì)刃磨以保證具有較小的粗糙度值，從而減少切屑流出阻力，避免切屑粘刀。   2.2.5.4、刀具刃口應(yīng)保持鋒利    刀具刃口應(yīng)保持鋒利，以減少加工硬化，進(jìn)給量和背吃刀量不宜過(guò)小，以防止刀具在硬化層中切削，影響刀具使用壽命。   2.2.5.5、注意斷屑槽的磨削    由于不銹鋼切屑具有強(qiáng)韌的特點(diǎn)，刀具前刀面上斷屑槽修磨應(yīng)合適，從而使切削過(guò)程中斷屑、容屑、排屑方便。   2.2.5.6、切削用

39、量的選擇  根據(jù)不銹鋼材料特點(diǎn)，加工時(shí)宜選用低速和較大進(jìn)給量進(jìn)行切削。    采用陶瓷刀具進(jìn)行鏜削時(shí)，切削用量的合理選擇是充分發(fā)揮陶瓷刀具性能的關(guān)鍵之一。陶瓷刀具連續(xù)切削時(shí)可以按照磨損耐用度與切削用量之間的關(guān)系選擇切削用量；斷續(xù)切削則應(yīng)按照刀具破損規(guī)律確定合理切削用量。由于陶瓷刀具有優(yōu)越的耐熱性和耐磨性，切削用量對(duì)刀具磨損壽命的影響比硬質(zhì)合金刀具要小。一般情況下，用陶瓷刀具加工時(shí)，進(jìn)給量對(duì)刀具的破損影響最為敏感。因而，根據(jù)工件材料的性質(zhì)，在機(jī)床功率、工藝系統(tǒng)剛度和刀片強(qiáng)度許可的前提下，在鏜削不銹鋼零件時(shí)，盡可能選擇高的切削速度、較大的背吃刀量和比較小的進(jìn)

40、給量。   2.2.5.7、切削液選擇要合適  由于不銹鋼具有極易產(chǎn)生粘結(jié)和散熱性差的特點(diǎn)，因此在鏜削中選用抗粘結(jié)和散熱性好的切削液相當(dāng)重要，如選用含氯較高的切削液，以及具有良好冷卻、清洗、防銹和潤(rùn)滑作用的不含礦物油、不含亞酸鹽的水溶液，如H1L2合成切削液。3、不銹鋼材料（3Cr13Mo）零件實(shí)例數(shù)控加工工藝分析以圖1所示工件為例：工件材質(zhì)為3Cr13Mo，毛坯25×175mm，工藝要求除Ra0.8µm各外圓留磨外，均由數(shù)控車床加工完成。3Cr13Mo鋼強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、沖擊性能等指標(biāo)都比40鋼和45鋼高，是一種強(qiáng)度高、塑性

41、好的中碳馬氏體不銹鋼。在工件試生產(chǎn)時(shí)，按車削普通碳鋼的工藝方法對(duì)3Cr13Mo鋼進(jìn)行車削試驗(yàn)，其結(jié)果是切削時(shí)加工硬化嚴(yán)重，切削抗力大，切削溫度高，且容易粘刀，產(chǎn)生積屑瘤，引起工件尺寸變化并影響工件形位公差和表面粗糙度。  圖1 工件3.1、不銹鋼零件實(shí)例軸的數(shù)控加工工藝分析3.1.1、熱處理改變材料的硬度 馬氏體不銹鋼在熱處理后的不同硬度，對(duì)車削加工的影響很大。表2所示是采用YW2材料的車刀，車削熱處理后不同硬度的3Cr13M。材質(zhì)工件的情況。從表1中可以看出，退火狀態(tài)的馬氏體不銹鋼雖然硬度低，但車削性能差，這是因?yàn)椴牧纤苄院晚g性大，組織不均勻，粘附、熔著性強(qiáng)，切削過(guò)程易產(chǎn)生刀瘤，不

42、易獲得較好的表面質(zhì)量。而調(diào)質(zhì)處理后硬度在30HRC以下的3Cr13Mo材質(zhì)工件加工性較好，易達(dá)到較好的表面質(zhì)量。而硬度大于30HRC的工件，表面質(zhì)量雖然較好，但刀具易磨損，所以，在機(jī)加工前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到2530HRC，然后再進(jìn)行切削加工。 表23.1.2、刀具材料的選擇 刀具材料的切削性能關(guān)系著刀具的耐用度和生產(chǎn)率，刀具材料的工藝性影響著刀具本身的制造與刃磨質(zhì)量。 對(duì)刀具切削部分材料的選取原則是具有較高的耐磨性，并能在較高的溫度下保持其切削性能。 目前常用的材料有:高速鋼和硬質(zhì)合金。由于高速鋼只能在600以下保持其切削性能，而不銹鋼切削時(shí)產(chǎn)生的高溫往往高于60090，而硬質(zhì)合金比高速

43、鋼具有更好的耐熱性和耐磨性，因此用硬質(zhì)合金材料制成的刀具更適合不銹鋼的切削加工。在切削參數(shù)相同的條件下，對(duì)幾種合金材料的刀具進(jìn)行了車削對(duì)比試驗(yàn)，見(jiàn)表3。 從表3中可看出，采用TiC-TiCN-TiN復(fù)合涂層刀片的外圓車刀，耐用度比較高，工件表面質(zhì)量好，生產(chǎn)率高。這是因?yàn)檫@種涂層硬質(zhì)合金材料的刀片，具有更好的強(qiáng)度和韌性，又因其表面具有更高的硬度和耐磨性，更小的摩擦因數(shù)和更高的耐熱性，而成為車削不銹鋼的良好刀具材料。加工不銹鋼時(shí)，由于切削力較大，故刀桿必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度，以免在切削過(guò)程中發(fā)生顫振和變形。這就要求選用適當(dāng)?shù)牡稐U截面積，同時(shí)還應(yīng)采用強(qiáng)度較高的材料來(lái)制造刀桿，如采用調(diào)質(zhì)處理的45鋼

44、或50鋼。 3.1.3、刀具的幾何角度和結(jié)構(gòu)的選取 選擇合理的刀具幾何角度也是非常重要的，因?yàn)榈毒邘缀谓嵌戎苯佑绊懙降毒叩那邢餍阅?，根?jù)多年的加工經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加工不銹鋼時(shí)，刀具切削部分的幾何形狀，一般應(yīng)從前角、后角方面的選擇來(lái)考慮。 在選擇前角時(shí)，要考慮卷屑槽型、有無(wú)倒棱和刃傾角的正、負(fù)角度大小等因素，因?yàn)榍敖莋0直接影響刀具的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性及耐用度。從切削熱的產(chǎn)生和散熱方面考慮，增大前角可減小切削熱的產(chǎn)生，切削溫度不致于太高，刀具耐用度提高，但前角過(guò)大，則因刀頭散熱體積減小，散熱差，切削溫度反而升高，耐用度降低。減小前角可改善刀頭散熱條件，切削溫度有可能降低，但前角過(guò)小，則切削變形嚴(yán)重，切削產(chǎn)生

45、的熱量不易散掉。一般情況下加工不銹鋼時(shí)都采用較大的前角，增大刀具的前角，可減小切屑切離和清除過(guò)程中所遇到的阻力，所以刀具前角g0取15°20°較為適宜。 對(duì)后角選擇要求不十分嚴(yán)格，但不宜過(guò)小，后角過(guò)小容易和工件表面產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦，使加工表面粗糙度惡化，加速刀具磨損，并且由于強(qiáng)烈摩擦，增強(qiáng)了不銹鋼表面加工硬化的效應(yīng);刀具后角也不宜過(guò)大，后角過(guò)大，使刀具的楔角減小，降低了切削刃的強(qiáng)度，加速了刀具的磨損。通常，后角a0取5°8°較合適，最大不超過(guò)10°。通常情況下刃傾角ls取-10°-30°。負(fù)的刃傾角可保護(hù)刀尖，提高刀刃強(qiáng)度，但刃

46、傾角ls絕對(duì)值增大時(shí)，參加切削的主切削刃長(zhǎng)度增加，摩擦加劇，因此取ls為-10°。 主偏角kr應(yīng)根據(jù)工件的形狀、加工部位和裝刀情況來(lái)選擇。刀具切削部分表面粗糙度也是有要求的。降低刀具切削部分的表面粗糙度，可減少切屑形成卷曲時(shí)的阻力，提高刀具的耐用度，所以刃口表面粗糙度一般應(yīng)為Ra0.40.2µm。在刀具結(jié)構(gòu)上，對(duì)外圓車刀采用Y型(外斜式)圓弧斷屑槽，靠近刀尖處切屑卷曲半徑大，靠近外緣處切屑卷曲半徑小，切屑翻向待加工表面而折斷，斷屑情況好。 對(duì)于切斷刀，將副偏角控制在1°以內(nèi)，這樣可以改善排屑條件，延長(zhǎng)刀具的使用壽命。 3.1.4、切削用量的選取 切削用量對(duì)工件表面

47、質(zhì)量、刀具耐用度、加工生產(chǎn)率影響較大。而切削理論認(rèn)為，切削速度Vc對(duì)切削溫度和刀具耐用度的影響最大，進(jìn)給量f次之，ap最小，而數(shù)控車床一次走刀加工的表面，ap值是由工件尺寸與材料毛坯尺寸來(lái)決定的，一般為05mm，由于圖1所示工件尺寸較小，所以選取背吃刃量ap=3mm較為適宜。 難加工材料的切削速度往往比普通鋼的切削速度低得多，因?yàn)樗俣鹊奶岣?，就?huì)使刀具嚴(yán)重磨損，而不同的不銹鋼材料又有各自不同的最佳切削速度，這個(gè)最佳切削速度只能通過(guò)試驗(yàn)或查閱有關(guān)資料確定。對(duì)于加工3Cr13Mo材質(zhì)工件，采用切削速度Vc=608Om/min。 進(jìn)給量f對(duì)刀具耐用度影響不如切削速度大，但會(huì)影響斷屑和排屑，從而影響工件表面的拉傷、擦傷，影響已加工的表面質(zhì)量。f值大小通常取決于工件的直徑、主軸轉(zhuǎn)速以及加工工藝等，以車外圓和切斷為例，參考值如表4所示。 3.1.5、選用適用的冷卻潤(rùn)滑液 車削不銹鋼用的冷卻潤(rùn)滑液，應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。 高的冷卻性能，保證能帶走大量的切削熱。 不銹鋼韌性大，切削時(shí)易產(chǎn)生刀瘤，惡化加工表面，這就要求