影响不锈钢材料车削质量的因素分析

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1、影响不锈钢材料车削质量的因素分析谭贵民（牡丹江振兴弹簧厂，黑龙江牡丹江157000）摘要：木文以螺纹车削为例，分析了影响不锈钢车削质量的因素，针对存在的问题，提出了相应的解决对策，并说明了冷却润滑液在数控车削中的作用。关键词：不锈钢；车削质量；对策.1八—刖目由于不锈钢材质木身的特殊性，使不诱钢制品切削称为当今金属加工业的一大难点。造成不锈钢难车削的原因很多，对其影响因素及车削刀具进行分析是非常有必要的。1影响不锈钢车削质量的因素分析不锈钢材料热强度高、韧性大对数控高速车削不适应，奥氏体类不锈钢与马氐体类不锈钢其硬度和抗拉强度不高，只相当于40号钢，但延伸率、断面收缩率和冲击值却比较高。

2、如，lC「18Ni9Ti延伸率为40号钢的210%，这样在数控高速车削过程中就不容易被切断，车削变形时所消耗的功相当大。相对来说,不锈钢在高温下的强度降低较少，如45号钢在500°时其持久强度为7kg/mm2o实践证明，在相同车削温度的作用下，不诱钢车削比普通碳素钢难加工，其热强度高是一个极其重要的因素。加工硬化趋势强对数控车削不利在数控高速车削的过程中，由于刀尖对工件材料挤压的结果使车削区的金属产生变形,晶内发生滑移，晶格畸变，组织致密，机械性能也随着发生变化，一般车削硬度也能增加2〜3倍。数控车削后加工硬化层深度可以从几十微米到几百微米不等,因此前一次走刀所产生的加工硬化现象

3、乂妨碍了下一次走刀时的车削，并且加工硬化层的高硬度导致刀具特别容易磨损，切屑的粘附性强、导热差对数控切削有影响。在数控车削过程中，车削碎屑很容易牢固地粘附或熔着在刀尖和刀刃上,形成积屑瘤，造成工件加工表面的表面粗糙度恶化，同时增加车削过程中的振动,加速刀具磨损。而且大量的车削热无法及时传导出来，甚至车削产生的热量也无法传导到车屑的整体上，造成传入刀具总热量比普通碳素钢多3〜5倍，使车削刃在高温下失去车削性能。在数控车削过程中，所产生的大量热能未能迅速排出，必然会传递给刀具，使午削部位温度升高。Ml吋由于排屑比较困难，尤其是不断屑，使被车削下来的切屑产生挤塞，特别是加工内孔，切屑挤塞更加严

4、重。另外，刀具因受螺纹截面形状的限制，再加之本身强度较差，加工中容易产生振动，刀尖很容易在车削过程中由于局部温度过高而烧坏或因振动太人而崩裂。2数控车削不锈钢刀具的问题及解决对策（以螺纹车削为例）数控车削后螺纹表面粗糙度太差、鱼鳞斑状波纹及哨刀现象是不锈钢螺纹车削中最常遇到的现象，产生这些现象的原因有：螺纹车刀两侧刃后角太小,两侧刃与后面的螺纹表面相摩擦使加工表面恶化，加工吋必须考虑螺纹旋转角对两侧刃实际后角的影响。螺纹车刀的前角太小，刃U不够锋利，车屑不能顺利地被切断，而是部分地被挤压或撕裂下来，必定造成螺纹表面非常粗糙。当前角太大吋，刀刃强度削弱且容易磨损、崩裂、扎刀，更容易引起振动

5、而使螺纹表面产生波纹。因此，应根据不锈钢的不同材质选择适当的前角。车削耐浓硫酸用不诱钢螺纹吋，应比车削2Crl3不锈钢螺纹采用较小的前角，车刀两侧车削刃上应带有很窄的刃带以避免刃U迅速被磨损。车削2Crl3、1C「17、4Crl3吋，车削刃应尽可能锋利，否则就不容易达到所需的良好的表面粗糙度。螺纹刀刀片磨钝，实际上的前角、后角由大变小，车屑在形成过程中挤压严重，使车削过程中车削力增加振动加剧，加工表面恶化严重。因此，车削不锈钢螺纹时，必须随吋保持刀刃的锋利，及吋更换刀头。螺纹车刀固定不牢、刀头伸出过长、刀杆刚性不够，或者是机床精度差、主轴松动、刀架部分松动等因素都会引起振动，使螺纹表面产

6、生波纹。因此，在操作吋必须注意操作机床、刀具及工件，使系统有足够的刚性。安装车刀吋，除了保证安装牢固、不能有任何松动以外，车刀刀尖应略高于工件中心0.2〜0.5mm,绝不能低于中心，以免扎刀。车削螺纹吋应避免采用直进法，由于左右两侧的车屑接触长度长，容易产生振动，使刀尖承受的负荷加大，引起振动和增加排屑吋的阻力，把加工表面划伤。因此，对于不锈钢螺纹的加工最好选用交叉式车削螺纹的方法。这种方法采用交替侧向进给，尤其对于大螺距螺纹、粘性材料的车削，是解决振动问题的最有效措施。由于左右交叉使用切削刃，故磨损均匀，还能延长刀具的使用寿命。数控车削螺纹的过程中车削用量的匹配程度直接影响加工的效率。

7、车削量过小将会使刀具加剧磨损，过大则将使刀具产生崩碎，因此进刀数和每刀进给量会对车削螺纹产生决定性的影响。为了获得最佳刀具寿命，工件直径不应大于螺纹大径0.14mm,应当避免少于0.05mm的每刀进给量。加工的总切削量应设定在0.1mm左右，第一次的切深泣是刀尖半径(R)的150%〜200%，最大不能超过0.5mm，对于奥氏体不锈钢疲避免少于0.08mm的每刀进给量，内螺纹用刀尖半径小的普通刃刀片，随着刀深的缩小车削次数可能相应地增