不锈钢切削加工及刀具

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1、正确选用刀貝材料是保证高效率加工不锈钢的决定因素。根据不锈钢的切削特点，刀貝-材料应具备足够的强度、韧性、高硕度和高耐幣性且与不锈钢的粘附性耍小。常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两人类。由于高速钢切削不锈钢时的切削速度不能太高，因此影响生产效率的提高。对于铳刀类刀具,刀具材料应选用强度高、导热性好的硬质合金，因其硬度、耐磨性等性能优于高速钢。常用的硬质合金材料有：餌钻类，钙钻钛类，通用类。钙钻类硬质合金的韧性和导热性较好,不易与切屑粘结，因此适用于不锈钢粗铳加工；而餌钻钛类硬质合金的驶度、耐磨性、耐热性和抗氧化性能

2、以及韧性都较好，适合于不锈钢的精铳加工。加工lCrl8Ni9Ti奥氏休不锈钢时，不宜选用钩钻钛类硕质合金，rfl于不锈钢屮的Ti和餌钻钛类类硬质合金中的Ti产生亲合作用，切屑容易把合金中的Ti带走，促使刀貝磨损加剧。2.刀具几何角度的选择刀具切削部分的儿何角度，对于不锈钢切削加工的生产率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硕化等方面都有很大的影响，合理选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。(1)铳刀第一隙角的选择(RadiusAngle)前角的大小决定刀刃的锋利少强度。增大前

3、角口J以减小切屑的变形，从而减小切削力和切削功率，降低切削温度，提高刀具耐川度。但是增大前角会使楔角减小，降低刀刃强度，造成崩刃，使刀具耐用度下降。铳削不锈钢时，在不降低刀具强度的条件下，应把前角适当取大一些。在刀具前角大时其塑性变形小，切削力和切削热降低，减轻加工硬化趋势，提高刀具耐用度，一般刀具前角宜取12。〜20。。(2)铳刀第二隙角«0的选择(SecendAngle)在切削过程中，后和可以减小后刀面与切削表面的摩擦。若后角过人，则楔角减小，使散热条件恶化，刀貝刃口强度下降，降低刀貝耐用度；若后角过小，摩擦严

4、重，则会使刃口变钝,增大切削力，增高切削温度，加剧刀具磨损。在一般情况下，后角变化不大，但必须冇一个合理的数值，以利于提高刀具的耐用度。铳削不锈钢吋，由于不锈钢的弹性和塑性都比普通碳素钢大，所以刀具后角过小会便切断表面与铳刀后角的接触面积增大，摩擦产生的高温区集中于铳刀后角，加快铳刀磨损，降低被加工表面光洁度。所以铳削不锈钢时的铳刀后和要比铳削普通碳钢时稍人一•些，但后和过人又会降低刀刃强度，直接影响铳刀的耐用度，因此—•般情况下铳刀笫—•隙角宜取20。〜30。。(1)铳刀螺旋角的选择当切削深度ap和进给量f不变吋

5、，减小螺旋角心可使散热条件得到改善，减少刀具损坏,使刀貝切入、切出平稳。但螺旋角减小乂会使径向力增大，在切削时容易引起振动。铳削不锈钢的硬化倾向性强，易产牛振动，振动乂会使加工硬化严重。因此，螺旋角一般宜取45。〜55。。具体角度应根据机床、零件、刀具系统的刚性和切削用量来选择。(2)铳刀刃倾角RakeAngle的选择刃倾角可控制切屑流向，当刃倾角血为负值时，切屑流向已加工表面；当刃倾角入s为正值时，切屑流向待加工表面。为了使切屑不划伤己加工表曲，在精加工时，刃倾角九s值为正值。当肚为正值时，刀尖强度低并首先接触工

6、件，易损坏；当加为负值时，刀尖强度高，耐冲击,可避免崩坏刀尖,切入、切出平稳,铳削不锈钢时，一般刀具刃倾角宜取0。〜20。°2.切削用量的选择切削用量的大小对生产效率和加工质量有很大影响，因此在确定了刀具的几何参数以后，还要选定合理的切削用量。在选择切削用量时，应注意考虑以下因素：一是要根据不锈钢及各类毛坯的硬度等来选择切削用量；二是要根据刀具材料、悍接质量和车刀的刃磨条件来选择切削用虽；三是要根据零件直径、加工馀量和铳床精度等来选择切削用量。同时为了抑制积屑瘤和鳞刺的产牛，捉高表面质量，在採川硬质合金刀具进行加工

7、时，切削用量应比诜削一•般碳钢类工件稍低些，特别是切削速度不宜过高(vc=50〜80m/min)；切削深度ap不宜过小，以避免切削刃和刀尖划过硬化层，ap=0.4〜4mm；因此进给虽f对刀具耐用度影响不如切削速度人，但会影响断屑和排屑，拉伤、擦伤工件表面，影响加工的表面质量，进给量一•般収f=0.1〜0.5mm/r。不锈钢尤其是奥氏体型不锈钢的槊•性较好，在切削加工时，产生的切屑难以折断，加人了切屑与刀具前刀面Z间的摩擦力，增大了切削力。同时，因加工硕化会增大被切削材料的硬度和强度，也导致切削力增大。为此，在合理选

8、择刀具材料、刀具的儿何角度和切削用量的基础上，对不锈钢和45钢做了切削力对比试验。试验结果表明，在相同切削用量的情况下，加工不锈钢时切削力比加工45钢时只增加了8.5%。4.结语合理选择刀具材料、刀貝•几何角度和切削用量，对丁•提高不锈钢切削加工的生产效率和加工工件质量是完全能够实现的。