不銹鋼材料車削技術(shù)
2017/2/28 16:13:01
不銹鋼材料的切削溫度高，在加工時出現(xiàn)了嚴(yán)重的硬化，在鋼中還在碳化物，再也了硬質(zhì)夾雜物，使刀具形成了冷焊，所以刀具的磨損較快，它的耐用度低。所以，要對刀具進(jìn)行合理的選擇，而切削用量與切削液，可以有效解決奧氏體不銹鋼切削加工性能差的現(xiàn)象，使加工出的零件符合各種要求。
一、 不銹鋼的切削特點
不銹鋼材料在切削時的性能表現(xiàn)較差，在對其進(jìn)行實際的切削時，主要有下面幾種問題存在：
1對其加工硬化出現(xiàn)的問題
出現(xiàn)加工硬化主要表現(xiàn)為以下三個方面：第一是因為不銹鋼材料具有較大的塑性出現(xiàn)了強(qiáng)變形，在發(fā)生變形時，晶格產(chǎn)生了較大的強(qiáng)化系數(shù)，第二是切削問題，在進(jìn)行切削時，因為存在奧氏體的穩(wěn)定性問題，它變?yōu)榱笋R氏體，而馬氏體的硬度太大：第三是對其進(jìn)行切削時，受到溫度的影響而使其出現(xiàn)了硬化。這種加工硬化現(xiàn)象對后面工序的工作產(chǎn)生了影響。
2．有比較大的切削力
因為在對不銹鋼材料進(jìn)行切削時會產(chǎn)生較大的塑性而發(fā)生嚴(yán)重變形，在切削過程中極有可能發(fā)生加工硬化問題，會產(chǎn)生較大的切削力，所以要對切削刀具做出合理的選擇。
3切削溫度較高
因為不銹鋼具有較強(qiáng)的塑性使其發(fā)生了變形，對工件與刀具所產(chǎn)生的摩擦?xí)哟螅瑫r切削熱量也會不斷增加，當(dāng)溫度太高時，會發(fā)生加工硬化問題。
4切屑易粘連
因為不銹鋼具有較強(qiáng)的韌性，在對其進(jìn)行車削加工后，它的切屑不會被切斷，這些切屑會在工件與刀具間形成某種擠壓產(chǎn)生在已加工的表面，對切削表面的質(zhì)量產(chǎn)生了不良影響，當(dāng)粘連比較嚴(yán)重時，能產(chǎn)生積屑瘤，使刀具的磨損加大，這對已加工表面會產(chǎn)生更大的磨損。
二、 自用熱處理方法對材料的硬度加以改變
不銹鋼在進(jìn)行熱處理以后會有不同的硬度，對車削加工有較大的影響。我們可以采用YW2材料的車刀，來處理車削熱處理后產(chǎn)生不同硬度的3CR13M，對材質(zhì)工件的不同情況進(jìn)行說明。因為退火狀態(tài)的馬氏體不銹鋼具有硬度低，車削性能差的特點，但是受材料塑性和韌性大的影響，會出現(xiàn)組織不均勻，粘附、熔著性強(qiáng)的情況，在進(jìn)行切削時會產(chǎn)生刀瘤，很難得到比較好的表面質(zhì)量。在進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理以后，它的硬度大約保持在30HRC以下的3CR13MO材質(zhì)工件具有加工性較好的特點，可以達(dá)到較好的表面質(zhì)量。
三、 對刀具材料的選擇
刀具材料的切削性能與刀具的耐用度和生產(chǎn)率有著密切的關(guān)系，刀具材料的工藝性對刀具本身的制造與刃磨質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。當(dāng)有刀具切削某些材料時，對其進(jìn)行選取原則主要是從它的耐磨性進(jìn)行考慮的，當(dāng)產(chǎn)生了較高的溫度時，還要使它的切削性能得到保障。我們最常用的材料包括：高速鋼與硬質(zhì)合金。因為高速鋼一般在在600℃以下才能實現(xiàn)它的切削性能，當(dāng)不銹鋼切削會產(chǎn)生較高的溫度，這種溫度一般會大于60090，當(dāng)硬質(zhì)合金的高速鋼具的耐熱性與耐磨性太大時，所以選擇硬質(zhì)合金材料制作刀具更具有合理性，它適用于不銹鋼的切削加工。
四、 對不銹鋼材料的車削現(xiàn)狀改善的措施
要使不銹鋼龍頭生產(chǎn)現(xiàn)狀得以改變，首先要對不銹鋼的加工產(chǎn)能進(jìn)行提高，結(jié)合我廠多年不銹鋼龍頭產(chǎn)業(yè)的的生產(chǎn)經(jīng)驗，提出了以下措施。
1． 提高不銹鋼的精密鑄造水平
各種類型的不銹鋼都可以用于鑄件的生產(chǎn)，比較普通的工藝是對砂型進(jìn)行鑄造，對殼型的鑄造能使不銹鋼鑄件產(chǎn)生較高的精度，并且可以產(chǎn)生比較光滑的表面，最為理想的工藝是對離心熔模的鑄造。
這種工藝的流程一般是：模具的制作一射蠟． 蠟件的組合-沾漿工作一淋沙工作-脫蠟工作一預(yù)熱工作一澆鑄工作一除殼工作一切斷I作- 磨澆口一熱處理等工作。
2．改善不銹鋼的車削加工工藝措施
(1)刀片材料的選擇
我們可以選擇813、YH1等不同牌號的硬質(zhì)合金，這樣會取得較好的效果。比如：運用813對1 CR18NI9TI進(jìn)行切削時，它的加工效率與刀具壽命與硬質(zhì)合金相比，它提高了2-3倍。而精車一次走刀的機(jī)動時間卻又比較長，可以選擇抗磨損、抗熱粘附能力較強(qiáng)的復(fù)合立方氮化硼車刀。通過YG8對其進(jìn)行加工，積累不銹鋼的成功經(jīng)驗。而YG8具有較好的導(dǎo)熱性能，它具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，但是前后角不能太大。
(2)刀具的切削角度
在試驗與現(xiàn)場生產(chǎn)的實踐中，在車削不銹鋼時，對車刀的后角可以選用50-80，對于易切削不銹鋼可選擇較大的值。
在對LCR18NI9TI不銹鋼進(jìn)行車削時，它的主偏角由750降到300，車刀用時也從15MIN上升到了35MIN，對不銹鋼進(jìn)行車削時，因為有較大的韌性、較高的熱強(qiáng)度、對其進(jìn)行加工硬化表現(xiàn)出了較強(qiáng)的趨勢，在車削過程中產(chǎn)生了較大的徑向分力，會有振動發(fā)生，而振動又使加工硬化趨勢不斷增加，切削條件不斷被惡化，所以，我們不能選擇較小的主偏角。尤其是對細(xì)長的軸工件進(jìn)行車削時，不能選擇比較小的主偏角。在現(xiàn)場的生產(chǎn)中，用750和600來對不銹鋼外圓進(jìn)行車削，而易切不銹鋼的選擇可以應(yīng)用900主偏角刀具。
為了使刀尖的強(qiáng)度得到增強(qiáng)，主要使刃傾角在-80-一30上下：使刀尖強(qiáng)度有所增加，刀尖要成為全角。它的卷屑槽主要使用全弧形槽。為了使切削流動方向得到控制，卷屑槽的斜角要達(dá)到150度上下，使槽達(dá)到前寬后窄，這種切屑卷曲在遇到待加工表面時容易發(fā)生斷裂，所以要進(jìn)行精加工，使刀具的卷屑槽加深，而粗加工會出現(xiàn)相反的情況。
(3)切削用量
為提高生產(chǎn)效率，還要使刀具的使用壽命延長，對切削用量有所規(guī)定后，一定要使用******組合，對切削用量進(jìn)行。在進(jìn)行生產(chǎn)時，對切削用量進(jìn)行選擇的主要方法是：首先對盡可能大的背吃刀量進(jìn)行選擇，然后根據(jù)機(jī)床的動力、剛度、刀具強(qiáng)度及加工表面的粗糙度加以約束，對較大的進(jìn)給量進(jìn)行選擇，對合適的切削速度進(jìn)行確定。在對不銹鋼進(jìn)行加工時，切削速度不要太高，一般選擇35-60M/MIN為好。為降低磨損，不宜選用過小的進(jìn)給量，主要應(yīng)用0.2-0.75MM/R為主。在精加工時，背吃刀量低于0.5MM時；粗加工要在4-6MM之間。主要選擇中速大切深做粗加工與半精加工。
五、 冷卻潤滑液的作用
在對不銹鋼材料進(jìn)行車削時，會有很大的熱薰產(chǎn)生，這將使刀具受熱磨損，當(dāng)工件的尺寸發(fā)生了變化，表面質(zhì)量下降，生產(chǎn)率受到限制。為了降低熱量，可以選擇特殊的液體進(jìn)行加注，即加注冷卻潤滑液。
1．降低溫度。
由于冷卻潤滑液能夠吸收較大的熱量，由此對工件的溫度變化而產(chǎn)生的誤差起到降低作用。
2．表面質(zhì)量提高，刀具磨損降低。
如果冷卻潤滑液的分子在遇到金屬時，將會附于其表面，表而則形成一層很薄的膜，刀具與切屑和工件間的摩擦也會隨之降低。另外，冷卻潤滑液有時還將切屑沖走，在切屑時使工件表面受損。
3．切削更省力。
由于冷卻潤滑液可能會鉆到金屬縫里，在進(jìn)行切削時，刀具對金屬進(jìn)行切削時，將有較大的裂縫產(chǎn)生，這種切屑使本體脫離。
綜上所述，要對刀具做出合理的選擇，掌握好切削用量，選擇合適的切削液，這樣可以解決奧氏體不銹鋼切削加工性能較差的現(xiàn)象，在對零件進(jìn)行加式時，可以符合一定的要求，并產(chǎn)生比較滿意的結(jié)果。
