銑削不銹鋼加工介紹

銑削不銹鋼特點(diǎn)：不銹鋼粘附性及熔著性強(qiáng)，切屑容易粘附銑刀刀齒上，使切削條件惡化；逆銑時(shí)，刀齒先已經(jīng)硬化表面上滑行，增加了加工硬化趨勢(shì)；銑削時(shí)沖擊、振動(dòng)較大，使銑刀刀齒易崩刃磨損。銑削不銹鋼除端銑刀部分立銑刀可用硬質(zhì)合金作銑刀刀齒材料外，其余各類銑刀均采用高速鋼，特別鎢一鉬系高釩高速鋼具有良好效果，其刀具耐用度可比W18Cr4V提高1?2倍。適宜制作不銹鋼銑刀硬質(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倾姷叮▓A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，特別立銑刀以b^35°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°、k'r=35°、g01=-3O°、bg=0.4mm、re=6mm，當(dāng)Vc=50?90m/min、Vf=630?750mm/min、a，p=2?6mm并且每齒進(jìn)給量達(dá)0.4?0.8mm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，使其代替切削刃進(jìn)行切削，積屑瘤前角gb可達(dá)20??302，由于主偏角作用，積屑瘤受到一個(gè)前刀面上產(chǎn)生平行于切削刃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)地從金屬切離，切屑粘結(jié)接觸面積較小，高速離心力作用下易被甩掉，以免刀齒重新切入工件時(shí)，切屑沖擊前刀面產(chǎn)生剝落崩刃現(xiàn)象，提高刀具耐用度。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=70?150m/min，Vf=37.5?150mm/min，同時(shí)應(yīng)根據(jù)合金牌號(hào)及工件材料不同作適當(dāng)調(diào)整。高速鋼銑刀切削用量見表6。11怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉆孔？鉆孔時(shí)應(yīng)注意哪些問題？不銹鋼工件上鉆孔常采用麻花鉆，對(duì)淬硬不銹鋼，可用硬質(zhì)合金鉆頭，有條件時(shí)可用超硬高速鋼或超細(xì)品粒硬質(zhì)合金鉆頭。鉆孔時(shí)扭矩軸向力大，切屑易粘結(jié)、不易折斷且排屑困難，加工硬化加劇，鉆頭轉(zhuǎn)角處易磨損，鉆頭剛性差易產(chǎn)生振動(dòng)。因此要求鉆頭磨出分屑槽，修磨橫刃以減小軸向力，修磨成雙頂角以改善散熱條件。鉆削不銹鋼典型鉆頭（即不銹鋼群鉆）如圖3所示。圖3L^0.32d0,L/2>L1>L/3，ReO.2dO,h=0.04d0，b^O.O4dO。使用這種鉆頭鉆削1Cr18Ni9Ti時(shí)，對(duì)02Omm、025mm、咀mm三種直徑鉆頭，采用n=105r/min，f=0.32mm/r、0.4mm/r、0.56mm/r、0.67mm/r四種不同進(jìn)給量，均可順利地?cái)嘈寂判?。還可采用不銹鋼斷屑鉆頭（圖4）、S形硬質(zhì)合金鉆頭（圖5）、四刃帶鉆頭（圖6）及可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆。用不銹鋼斷屑鉆頭（圖4）加工馬氏體不銹鋼2Crl3時(shí)，只需磨出E-E處斷屑槽;而鉆削加工lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼時(shí)，還需加開A-A處斷屑槽。不銹鋼斷屑鉆頭具體參數(shù)及適用鉆削用量見表7。S形硬質(zhì)合金鉆頭特點(diǎn)：無橫刃，可減小軸向力50%；鉆心處前角為正值，刃口鋒利；鉆心厚度增大，提高了鉆頭剛性；有兩個(gè)噴切削液孔；圓弧形切削刃及排屑槽分布合理，便于切屑成小塊，以利排出。可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆特點(diǎn)：鉆頭前端不對(duì)稱裝有兩片凸三角形刀片，分屑切除孔不同部分，能自動(dòng)定心，孔直線性好，并且切入切出長(zhǎng)度短；刀片前刀面上帶有多個(gè)坑狀斷屑槽，切削性能良好，尤其斷屑可靠，切屑呈一致碎卷屑；內(nèi)冷卻使切削液直接噴向鉆削加工表面，改善冷卻效果，排屑非常通暢；特別可根據(jù)工件材料采用不同牌號(hào)硬質(zhì)合金刀片，切削速度達(dá)80?120m/min，鉆削非常輕快。加工奧氏體不銹鋼鉆削用量見表8。鉆削不銹鋼時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鉆頭容易磨損、折斷，孔表面粗糙，有時(shí)出現(xiàn)深溝而無法消除；孔徑過大，孔形不圓或向一邊傾斜等現(xiàn)象。操作時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：幾何形狀必須刃磨正確，兩切削刃要保持對(duì)稱。鉆頭后角過大，會(huì)產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，弓I起顫振，使鉆出孔呈多角形。應(yīng)修磨橫刃，以減小鉆孔軸向力。鉆頭必須裝正，保持鉆頭鋒利，用鈍后應(yīng)及時(shí)修磨。合理選擇鉆頭幾何參數(shù)鉆削用量，按鉆孔深度要求，應(yīng)盡量縮短鉆頭長(zhǎng)度、加大鉆心厚度以增加剛性。使用高速鋼鉆頭時(shí)，切削速度不可過高，以防燒壞刀刃。進(jìn)給量不宜過大，以防鉆頭磨損加劇或使孔鉆偏，切入切出時(shí)進(jìn)給量應(yīng)適當(dāng)調(diào)小。充分冷卻潤(rùn)滑，切削液一般以硫化油為宜，流量不得少于5?8L/min，不可途停止冷卻，直徑較大時(shí)，應(yīng)盡可能采用內(nèi)冷卻方式。認(rèn)真注意鉆削過程，應(yīng)及時(shí)觀察切屑排出狀況，若發(fā)現(xiàn)切屑雜亂卷繞立即退刀檢查，以防止切屑堵塞。還應(yīng)注意機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)退刀，不能讓鉆頭鉆削表面上停留，以防鉆削表面硬化加劇。注：工件材料：1Cr18Ni9Ti；刀具材料：YG8。表較小直徑選用較高主軸轉(zhuǎn)速，較大直徑選用較低轉(zhuǎn)速。當(dāng)工件材料刀具材料不同時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)具體情況作適當(dāng)校正。12怎樣解決耐酸不銹鋼鉆孔時(shí)斷屑問題？耐酸不銹鋼塑性韌性都很大，鉆孔時(shí)存主要問題不容易斷屑，影響切削液流入，切削區(qū)溫度高，刀具耐用度低，生產(chǎn)率低。鉆孔時(shí)，切削負(fù)荷大，形成切屑要消耗很多能量，再加上這類不銹鋼高溫強(qiáng)度硬度高，鉆屑切離時(shí)不易折斷；同時(shí)冷作硬化現(xiàn)象非常嚴(yán)重，表面硬化程度可達(dá)100%以上，硬化層厚度達(dá)0.1?0.2mm。耐酸不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，只有碳鋼1/3?1/4,切削區(qū)溫度很高，與其他金屬親作用強(qiáng)以及材料存硬質(zhì)點(diǎn)，加劇了刀具磨損。為了解決耐酸不銹鋼鉆孔時(shí)斷屑問題，研制了新型鉆耐酸不銹鋼斷屑群鉆，用它鉆孔時(shí)切屑長(zhǎng)100mm左右呈“禮花”狀從孔排出，斷屑效果十分理想。鉆孔過程要出這種切屑關(guān)鍵：一要使分屑點(diǎn)處于臨界分屑狀態(tài)；二要適當(dāng)磨出鉆尖高(h=0.05D?0.07D)圓弧半徑(R=0.2D)；三L1=1.7?3.3mm位置應(yīng)選擇恰當(dāng)，并配合適當(dāng)大進(jìn)給量較低切削速度，使切屑斜擰狀態(tài)折斷。使用耐酸不銹鋼斷屑群鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)選用較低切削速度較大進(jìn)給量，有利于實(shí)現(xiàn)斷屑。13怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉸孔？對(duì)不銹鋼鉸孔時(shí)，經(jīng)常遇到問題：孔表面容易劃出溝槽，粗糙度差，孔徑超差，呈喇叭口，鉸刀易磨損等。不同種類不銹鋼切削加工性不同，鉸孔所表現(xiàn)出問題也不一樣，如對(duì)1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼耐濃硝酸不銹鋼鉸孔時(shí)，主要鉸刀磨損問題；而對(duì)2Cr13等馬氏體不銹鋼鉸孔時(shí)，主要不容易保證鉸孔粗糙度尺寸精度問題。為了避免這些問題，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：合理選擇鉸刀鉸削用量，保證鉸孔順利進(jìn)行關(guān)鍵。(2)提高預(yù)加工工序質(zhì)量，防止預(yù)加工孔出現(xiàn)劃溝、橢圓、多邊形、錐度或喇叭口、腰鼓形狀、軸心線彎曲、偏斜等現(xiàn)象。保持工件材質(zhì)硬度適，尤其對(duì)2Cr13馬氏體不銹鋼，調(diào)質(zhì)處理后硬度HRC28以下為宜。正確安裝鉸刀工件，鉸刀必須裝正，鉸刀軸線應(yīng)工件預(yù)加工孔軸線保持一致，以保證各刀齒均勻切削。選用合適切削液，可以解決不銹鋼切屑粘附問題，并使之順利排屑，從而降低孔表面粗糙度提高刀具耐用度。一般以使用硫化油為宜，若硫化油添加10%?20%CCl4或豬油添加20%?30%CCl4，對(duì)降低表面粗糙度有顯著效果。由于CC14對(duì)人體有害，宜采用硫化油85%?90%煤油10%?15%混合液。鉸刀直徑較大時(shí)，可采用內(nèi)冷卻方式。認(rèn)真注意鉸孔過程，嚴(yán)格檢查刀齒跳動(dòng)量，獲得均勻鉸削關(guān)鍵。鉸削過程，注意切屑形狀，由于鉸削余量小，切屑呈箔卷狀或呈很短螺卷狀。若切屑大小不一，有呈碎末狀、有呈小塊狀，說明鉸削不均勻。若切屑呈條彈簧狀，說明鉸削余量太大。若切屑呈針狀、碎片狀，說明鉸刀已經(jīng)磨鈍。還要防止切屑堵塞，應(yīng)勤于觀察刀齒有無粘屑，以避免孔徑超差。使用硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時(shí)，會(huì)出現(xiàn)孔收縮現(xiàn)象，為防止退刀時(shí)將孔拉毛，可采取加大主偏角來改善這種情況。14怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行攻絲？不銹鋼上攻絲比普遍鋼材上攻絲要困難得多。經(jīng)常出現(xiàn)由于扭矩大，絲錐被“咬死”螺孔，崩齒或折斷，螺紋表面不光，溝紋，尺寸超差，亂