不锈钢材料车削质量控制方案探讨.doc

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1、其余6》(172)122QQto8◎CO.012◎eo.oIQTA-B◎015I99-j—ml■•.012A-B图1工件,56亠二gs1热处理改变材料的硬度马氏体不锈钢在热处理后的不同破度，对车削加工的影响很大。表1所示是采用YW2材料的车刀，车削热处理后不同独度的3C表1YW2车刀乍削不同破度3Cr13Mo材质T件的切削参数及加丁质最材料状态切削用量刀具耐用度T(min)加工表面粗糙度Ra(Pm)ap(mm)Vc(m/min)f(mm/r)240HB(退火)345〜550.390-1156.3〜3.225〜30HRC(调质)95〜1103.2

2、35〜38HRC(调质)60〜75从表1中可以看出，退火状态的马氏体不锈钢虽然换度低，但车削性能差，这r13M.材质工件的情况。不锈钢材料车削质量控制方案探讨默认分类2007-12-0319:27阅读49评论0字号：大屮小近期的新产品试制中,一部分工件采用了不锈钢等难加工材料,如353、3Cr13Mo>40CrNiMo、9CrMoV等,以往也曾加工过此类材质工件•虽然生产效率低•但都是批次少.数最少•生产周期短。大批最投产后.问题暴靂出來•刀具磨损严匝，磨刀次数増多•停机时间和机床调整时间増加，工件表面粗糙度差，切屑不易卷曲和折断，划伤工件己加

3、丁•表他直接彰响工件的质最。以图1所示工件为例，工件材质为3Cr13Mo,工艺要求除Ra0.8pm各外圆留磨外,均由数控车床加工完成。3Cr13Mo钢强度、延伸率、断面收缩率、冲击性能等指标都比40钢和45钢乳是一种强度高、塑性好的屮碳马氏体不锈钢。在丁•件试生产时，按车削普通碳钢的丁.艺方法对3Cr13Mo钢进行车削试验，其结果是切削时加工硬化严匝，切削抗力大，切削温度高，且容易粘刀，产生积屑瘤，引起工件尺寸变化并影响工件形位公差和表面粗糙度。针对上述问题，从多个方面采取措施，使工件加工表面达到图样要求的尺寸和表面粗糙度，且保证了较高的生产效

4、率。址因为材料塑性和韧性大，组织不均匀，粘附、熔着性强，切削过程易产生刀瘤，不易获得较好的表面质最。而调质处理后破度在30HRC以卜•的3Cr13Mo材质工件加工性较好，易达到较好的表面质最。而硬度大于30HRC的工件，表面质杲虽然较好，但刀具易轉损，所以，在机加工前先进行调质处理，硬度达到25Y0HRC,然后再进行切削加工。2刀具材料的选择刀具材料的切削性能关系着刀具的耐用度和生产率，刀具材料的工艺性影响看刀具木身的制造与刃磨质量。对刀具切削部分材料的选取氐则是具有较高的耐磨性，并能在较高的温度下保持其切削性能。目前常用的材料有:高速钢和破质

5、合金。山于高速钢只能在600°C以下保持其切削性能，而不锈钢切削时产生的高温往往高于60090,而硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐瞎性，因此用硬质合金材料制成的刀具更适合不锈钢的切削加工。在切削参数相同的条件下，对几种合金材料的刀具进行了车削对比试验，见表2。从表2中可看出，采用TiC-TiCN-TiN复合涂层刀片的外鬪车刀，耐用度比较高，工件表面质最好，生产率高。这是因为这种涂层换质合金材料的刀片，具有更好的强度和韧性，又因其表血具有更高的硬度和耐磨件，更小的摩擦因数和更高的耐热件，而成为车削不锈钢的良好刀具材料。限于不具备这种材料的切断

6、刀片，通过表2的对比试验可知，YW2®质合金的切削性能也较好，因此可选用YW2材料的刀片作为切断刀。表2不同刀具材料的对比试验刀具材料刀具的几何角度切削用量刀具耐用度T加工表面粗糙度Ra(min)(pm)前角Yo(°)后角ao(°)主偏角Kr(°)刃倾角九S(°)ap(mm)Vc(m/min)f(mm/r)YG815890-10345〜550.372-823.21775〜87YT141580〜951782〜96YW21590-1103.2Z6.3(切断用)1792〜115TiC-TiCN-TiN复合涂层刀片12(刀片自身角度)-4(刀片自身角度

7、)0.2128〜1853.2、6.3加工不锈钢时，山于切削力较尢故刀杆必须具备足够的强度和刚度，以免在切削过程中发生颤振和变形。这就要求选用适当的刀杆截面积,同时还应采用强度较高的材料來制造刀杆，如采用调质处理的45钢或50钢。3刀具的几何角度和结构的选取选择合理的刀具儿何角度也是非常重要的，因为刀具儿何角度直接影响到刀具的切削性能，根据多年的加工经验发现，加工不锈钢时，刀具切削部分的几何形状，一般应从前角、后角方面的选择来考虑。在选择前角时，要考虑卷屑槽型、有无倒棱和刃倾角的正、负角度大小等因素，因为前幷70直接影响刀具的强度、导热性及耐用度

8、。从切削热的产生和散热方面考虑，增大前角训减小切削热的产生，切削温度不致于太高，刀具耐用度提高，但前角过大，则因刀头散热体积减小，散热差，切削温度反而