不锈钢的切削加工0215012858Word文档格式.docx

1、含铬量 12%- 18%含碳量0.1%0.5%（有时达1%）,常见的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV 30Cr13Mo等。铁素体不锈钢：含铬量 12%- 30% 常见的有 0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRE、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17M02Ti、1Cr25Ti、1Cr28 等。奥氏体不锈钢：含络量 12%- 25% 含镍量7%- 20%（或 20%以上），最典型的代表是 1Cr18Ni9Ti，常见的还有 00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18N

2、i18Mo2Cu2Ti、0Cr23Ni28M03Cu3Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4、1Cr18Mn8Ni5N等。奥氏体+铁素体不锈钢：与奥氏体不锈钢相似，仅在组织中含有一定量的铁素体，常见的有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5M03N 0Cr17Mn13Mo2N 1Cr17Mn9Ni3M03Cu2N Cr2bNi17M03CuSiN、 1Cr18Ni11Si4AITi 等。沉淀硬化不锈钢：含有较高的铬、镍和很低的碳，常见的有 0Cr17Ni4Cu4Nb 0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7M02Al 等。前两类为铬不锈钢，后三类为铬镍

3、不锈钢。3不锈钢有哪些物理、力学性能？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=35 mm槽深h=0.5 1.3 mm， Rn=28 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，发岀吱吱叫声，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

4、时还要注意控制断 （卷）屑槽的位置。断（卷）屑槽的尺寸见表3、表4和表5。表3外圆车刀断工件直径半径Rn |宽度Bn（mm）nn012mu3.54 40 8058020065.56.5 2007（卷）屑槽尺寸前血角g0 I I倒棱尺寸bg（ml）37精车：0.050.10粗车：0.100.202727.50.150.30表4镗刀断（卷）屑槽尺寸名称纹201511钻孔mu扩孔铰孔刀-P -轴转EL量L -| 1 |二 I1|12怎样解决耐酸不锈钢钻孔时的断屑问题？耐酸不锈钢的塑性和韧性都很大，钻孔时存在的主要问题是不容易断屑，影响切削液的流入，切削区温度高，刀具耐用度低，生产率低。在钻孔时，切削

5、负荷大，形成切屑要消耗很多的能量，再加上这类不锈钢的高温强度和硬度高，钻屑在切离时不易折断；同时冷作硬化现象非常严重，表面硬化程度可达100%以上，硬化层厚度达 0.10.2mm耐酸不锈钢的导热系数小，只有碳钢的 1/31/4，切削区温度很高，与其他金属的亲和作用强以及材料中存在的硬质点，加剧了刀具的磨损。为了解决耐酸不锈钢钻孔时的断屑问题，研制了新型钻耐酸不锈钢断屑群钻，用它钻孔时切屑长100mm左右呈 礼花”犬从孔中排出，断屑效果十分理想。在钻孔过程中要岀这种切屑的关键是：一要使分屑点处于临界分屑状态；二要适当磨岀钻尖高（h=0.05D0.07D）和圆弧半径（R=0.2D）;三是L1=1.

6、73.3 mm位置应选择恰当，并配合适当大的进给量和 较低的切削速度，使切屑在斜拧状态中折断。使用耐酸不锈钢断屑群钻钻孔时，应选用较低的切削速度和较大的进给量，有利于实现断屑。13怎样对不锈钢进行铰孔？对不锈钢铰孔时，经常遇到的问题是：孔表面容易划岀沟槽，粗糙度差，孔径超差，呈喇叭口，铰刀易磨损等。不同种类不锈钢的切削加工性不同，在铰孔中所表现出的问题也不一样，如对 1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢和耐浓硝酸不锈钢铰孔时，主要是铰刀磨损问题；而对 2Cr13等马氏体不锈钢铰孔时，主要是不容易保证铰孔的粗糙度和尺寸精度问题。为了避免这些问题，应注意以下事项：合理选择铰刀和铰削用量，是保证铰孔顺

7、利进行的关键。（2）提高预加工工序质量，防止预加工孔出现划沟、椭圆、多边形、锥度或喇叭口、腰鼓形状、 轴心线弯曲、偏斜等现象。保持工件材质硬度适中，尤其对 2Cr13马氏体不锈钢，调质处理后的硬度在 HRC28以下为宜。正确安装铰刀和工件，铰刀必须装正，铰刀轴线应和工件预加工孔的轴线保持一致，以保证各 刀齿均匀切削。选用合适的切削液，可以解决不锈钢的切屑粘附问题，并使之顺利排屑，从而降低孔表面粗糙度和提高刀具耐用度。一般以使用硫化油为宜，若在硫化油中添加 10%20%CCI4或在猪油中添加 20%30%CCI4对降低表面粗糙度有显着的效果。由于 CCI4对人体有害，宜采用硫化油 85%90%和

8、煤油10% 15%的混合液。铰刀直径较大时，可采用内冷却方式。认真注意铰孔的过程，严格检查刀齿的跳动量，是获得均匀铰削的关键。在铰削过程中，注意 切屑的形状，由于铰削余量小，切屑呈箔卷状或呈很短的螺卷状。若切屑大小不一，有的呈碎末状、有的 呈小块状，说明铰削不均匀。若切屑呈条的弹簧状，说明铰削余量太大。若切屑呈针状、碎片状，说明铰 刀已经磨钝。还要防止切屑堵塞，应勤于观察刀齿有无粘屑，以避免孔径超差。使用硬质合金铰刀铰孔时， 会出现孔收缩现象，为防止退刀时将孔拉毛，可采取加大主偏角来改善这种情况。14怎样对不锈钢进行攻丝？在不锈钢上攻丝比在普遍钢材上攻丝要困难得多。 经常岀现由于扭矩大，丝锥被

9、 咬死”在螺孔中，崩齿或折断，螺纹表面不光，沟纹，尺寸超差，乱扣和丝锥磨损严重等现象。因此，攻制不锈钢螺纹时应 采取相应的技术措施加以解决。攻制不锈钢螺纹时， 胀牙”现象比较严重，丝锥容易 咬死”在孔中，所以螺纹底孔应适当加大。一般情况下，螺距为1mm以下的螺纹底孔直径等于公称直径减去螺距；螺距大于 1mm时，螺纹底孔直径等于公称直径减去1.1倍螺距。图10加工不锈钢用的无槽丝锥选择合适的丝锥和合理的切削用量，是关系到攻丝质量的关键。丝锥材料，应选含钻或铝超硬高速钢；主偏角和螺距、丝锥把数有关，头锥kr=5 7二锥、三锥为kr=10 20校准部分一般取3 4扣螺纹长度，并有0.050.1mm/

10、100 mm勺倒锥；容屑槽方向一般取 b=8。15,可以控制切屑流动方向，对于直槽丝锥，可以将丝锥前端改磨成螺旋形；丝锥的前角一般为 gp=1520，后角为812。可采用无槽丝锥对不锈钢攻丝，见图 10。使用无槽丝锥挤丝前的底孔直径为：d0=dw-（0.5-0.6）P式中：dw 工件螺纹外径，mmP螺距。（4）不锈钢攻丝时，应保证有足够的冷却润滑液。通常可选用硫化油 +15%-20%CCI4白铅油+机油或其他矿物油；煤油稀释氯化石蜡等。在攻丝的过程中，万一丝锥折断，可将工件放在硝酸溶液中进行腐蚀，可以很快将高速钢丝锥腐蚀，而不报废工件。15磨削不锈钢有哪些特点？不锈钢的韧性大，热强度高，而砂轮

11、磨粒的切削刃具有较大的负前角，磨削过程中磨屑不容易被切离，切削阻力大，挤压、摩擦剧烈。单位面积磨削力很大，磨削温度可达 1000C1500 C。同时，在高温高压的作用下，磨屑易粘附在砂轮上，填满磨粒问的空隙，使磨粒失去切削作用。不锈钢的类型不同， 产生砂轮堵塞的情况也不相同， 如磨削耐浓硝酸不锈钢及耐热不锈钢， 粘附、堵塞现象比1Cr18NiTi严重，而1Cr13、2Cr13等马氏体不锈钢就比较轻。不锈钢的导热系数小，磨削时的高温不易导岀，工件表面易产生烧伤、退火等现象，退火层深 度有时可达0.010.02 mm。磨削过程中产生严重的挤压变形，导致磨削表面产生加工硬化，特别是磨削 奥氏体不锈钢

12、时，由于奥氏体组织不够稳定，磨后易产生马氏体组织，使表面硬化严重。不锈钢的线膨胀系数大，在磨削热的作用下易产生变形，其尺寸难以控制。尤其是薄壁和细长 的零件，此现象更为严重。多数类型的不锈钢不能被磁化，在平面磨削时，只能靠机械夹固或专用夹具来夹持工件，利用 工件侧面夹紧工件，产生变形和造成形状或尺寸误差，薄板工件更为突岀。同时也会引起磨削过程中的颤 振而出现鳞斑状的波纹。16磨削不锈钢时怎样选择砂轮？磨料：白刚玉具有较好的切削性能和自锐性，适于磨削马氏体及马氏体 +铁素体不锈钢；单晶刚玉磨料适用于磨削奥氏体和奥氏体 +铁素体不锈钢；微晶刚玉磨料是由许多微小的晶体组成的， 强度高、韧性和自锐性好

13、，其自锐的特点是沿微晶的缝隙碎裂，从而获得微刃性和微刃等高性，可以减少烧伤、拉毛 等现象，并可以降低磨削表面粗糙度，适于磨削各种不锈钢；立方氮化硼磨料的硬度很高，热稳定性好， 化学惰性高，在1300C1500 C不氧化，磨粒的刃尖不易变钝，产生的磨削热也少，适用于磨削各种不锈 钢。为了减少粘附现象，也可采用碳化硅和人造金刚石为磨料的砂轮。粒度：磨削不锈钢时，一般以采用 36号、46号、60号中等粒度的砂轮为宜，其中粗磨时，采用36号、46号粒度，精磨用60号粒度。为了同时适用于粗磨和精磨，则采用 46号或60号粒度。结合剂：磨削不锈钢要求砂轮具有较高的强度，以便承受较大的冲击载荷。陶瓷结合剂耐

14、热、 抗腐蚀，用它制成的砂轮能很好地保持切削性能，不怕潮湿，且有多孔性，适合于制作磨削不锈钢砂轮的结合剂。磨削耐浓硝酸不锈钢等材料内孔时，可采用树脂结合剂制造砂轮。硬度：应选用硬度较低的砂轮，以提高自锐性。一般选用 SN硬度的砂轮，其中以 KL使用最为普遍，使用微晶刚玉作磨料的内圆磨砂轮，则以 J硬度为宜。组织：为了避免磨削过程中砂轮堵塞，砂轮组织应选较疏松的，一般选用 5号8号较为合适。17磨削不锈钢时怎样选择磨削用量？陶瓷结合剂砂轮的速度为 3035 m/s ;树脂结合剂的砂轮速度为 3550 m/s。当发现表面烧伤时，应将砂轮速度降至 1620 m/s。工件速度，当工件直径小于 50 m

15、m时，n=120 150 r/min ;大于50 mm时，n=40 80 r/min。 用砂轮外圆进行平面精磨时，工作台运动速度一般为 15 20 m/min，粗磨时为5 50 m/min。磨削深度和横向进给量小时取大值，横向进给量大时取小值。粗磨深度为 0.040.08 mm精磨深度为0.01 mm修整砂轮后应减小磨削深度。外圆磨削时纵向进给量，粗磨时为 （0.20.7）B mm/r，精磨时为（0.20.3）B mm/r ;内圆磨削时纵向进给量，粗磨时为（0.40.7）B mm/r，精磨时为（0.250.4）B mm/r ;砂轮外圆平面磨横向进给量， 粗磨时（0.3 0.7）B mm/dst

16、，精磨时为（0.05 0.1）B mm/dst。18磨削不锈钢时应注意什么？应及时修整砂轮，粗磨时砂轮要修整粗一些，精磨时砂轮要始终保持锋利，以免过热烧伤。修 整后的砂轮两侧转角处，不允许有毛刺存在。低表面粗糙度磨削时，粗精磨应分别进行，精磨余量一般留 0.05 mm为宜，工件装夹误差大时可留0.1 mm。磨削过程中必须充分冷却，以带走大量的磨削热和进行冲刷，防止砂轮堵塞和工件表面烧伤。冷却液必须清洁，不能混入磨屑或砂粒，以免将工件拉毛。磨削不锈钢的冷却液，一般选用冷却性能较好的乳化液，或用含有极压添加剂且表面张力小的冷却液。 流量为2040 L/min，砂轮直径大时为80 L/min。不锈钢

17、磨削余量应取小一些， 外圆磨削时，直径上的磨削余量为 0.150.3 mm精磨余量为0.05 mm内圆磨削的余量与外圆磨削基本相同。平面磨削时，对面积小、刚性好的零件，单边留余量为 0.150.2 mm，刚性差、面积大的零件，单边留磨削余量 0.250.3 mm。19加工不锈钢的实例有哪些？不锈钢的用途很广，切削加工的实例也很多，在这里仅举几个切削加工的实例，以供参考。车削：工件材料为 1Cr18Ni9Ti，工件尺寸为?900 mmK720 mm原用YG8硬质合金车刀，刀具几何参数 g0=15 18 a0=6 8 kr=75 ls=-5 -8 切削用量为 Vc=28 m/min，ap=0.3

18、0.5 mm， f=0.16mm/r，精车一刀需刃磨 28次车刀，且工件表面接刀痕十分明显。后改用 YG8N硬质合金车刀，除将切削速度提高到42.4m/min夕卜，其他条件相同，精车一刀外圆，仅需磨刀5次，工件表面粗糙度 Ra为3.2小 接刀痕也不明显。车螺纹：工件材料为1Cr18Ni9Ti，螺纹规格为M20X2.5。原用YG8硬质合金，Vc=10 m/min, f=2.5 mm/r，ap=0.3 0.4 mm，刀具刃磨一次加工不了一件。改用 813硬质合金，在 Vc=36 m/min的条件下，可 加工两件以上，效率和刀具耐用度可提高两倍以上。铳削：工件材料为 Cr17Ni2，铳削平面，切削用量为 Vc=90100 m/min，ap=34 mm af=0.15 mm/z=刀具为可转位端铳刀，刀具材料为 YW4刀具几何参数为g0=5 a0=8 ls=5 刀具耐用 度为41 min。镗孔：工件材料为1Cr18Ni9Ti ,刀具材料原用 YG6和YG10H硬质合金，刀具几何参数为g0=20a0=8 ls=-3 切削用量为 Vc=20 m/min， ap=3 mm，f=0.32mm/r。在相同的条件下， YG6的刀具耐用度为15 min，且不断屑而粘刀，YG10H的刀具耐用度为60 min，而且切削质量良好。