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不鏽鋼的加工工藝詳解

文章出處:dafa888不鏽鋼人氣:-發表時間:2018-11-09 00:00:00【
摘要 : 不鏽鋼的加工工藝根據管材類型不同應該做一些細節的調整。

不鏽鋼產品在加工的時候經常會碰到一些疑難雜症,一些不專業的不鏽鋼加工廠家往往難以克服,佳麒不鏽鋼的加工部門,就來為大家分享一些內容:

不鏽鋼加工特點

1. 加工硬化嚴重:在不鏽鋼中,以奧氏體和雙相(奧氏體鐵素體)不鏽鋼的加工硬化現象最為突出.因為不鏽鋼的塑性大,塑性變形時晶格歪扭,強化係數很大;且奧氏體不夠穩定,在切削應力的作用下,部分奧氏體會轉變為馬氏體;再加上化合物雜質在切削熱的作用下,易於分解呈彌散分布,使切削加工時產生硬化層.

2. 切削力大:不鏽鋼在切削過程中塑性變形大,尤其是奧氏體不鏽鋼(其伸長率超過45號鋼的1.5倍以上),使切削力增加.同時,不鏽鋼的加工硬化嚴重,熱強度高,進一步增大了切削抗力,切屑的卷曲折斷也比較困難.

3. 切削溫度高:切削時塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,產生的切削熱多;大量切削熱都集中在切削區和刀削接觸的界麵上,散熱條件差.在相同的條件下切削溫度比45號鋼高200℃左右.

4. 切削不易折斷、易粘結:不鏽鋼的塑性、韌性都很大,在高溫、高壓下,不鏽鋼與其他金屬的親和性強,易產生粘附現象,並形成積削瘤,既加劇刀具磨損,又會出現撕扯現象而使已加工表麵惡化.含碳量較低的馬氏體不鏽鋼的這一特點更為明顯.

5. 刀具易磨損:切削不鏽鋼過程中的親和作用,使刀削間產生粘結、擴散,從而使刀具產生粘結磨損、擴散磨損,致使刀具前刀麵產生月牙窪,切削刃還會形成微小的剝落和缺口;加上不鏽鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削時直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現象,均會使刀具磨損加劇.

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不鏽鋼零件加工工藝

通過上述加工難點分析,不鏽鋼的加工工藝及相關刀具參數設計與普通結構鋼材料應具有較大的不同,其具體加工工藝如下:

1.鑽孔加工

在鑽孔加工時,由於不鏽鋼材料導熱性能差,彈性模量小,孔加工起來也比較困難。解決此類材料的孔加工難題,主要是選用合適的刀具材料

鏜孔加工

(1)刀具材料選擇 因加工不鏽鋼零件時切削力大、切削溫度高,刀具材料應盡量選擇強度高、導熱性好硬質合金。

對於此類材料淬火零件的加工,可以采用CBN(立方氮化硼)刀片,CBN硬度僅次於金剛石,硬度可達7000~8000HV,因此耐磨性很高,與金剛石相比,CBN突出優點是耐熱性比金剛石高得多,可達1200℃,可承受很高的切削溫度。此外其化學惰性很大,與鐵族金屬在1200~1300℃時也不起化學作用,因此非常適合加工不鏽鋼材料。其刀具壽命是硬質合金或陶瓷刀具的幾十倍。

(2)刀具幾何參數 刀具幾何參數對其切削性能起重要的作用,為使切削輕快、順利,硬質合金刀具宜采用較大的前角,以提高刀具壽命。一般粗加工時,前角取10°~20°,半精加工時取15°~20°;精加工時取20°~30°。主偏角的選擇依據是,當工藝係統剛性良好時,可取30°~45°;如工藝係統剛性差時,則取60~75°,當工件長度與直徑之比超過10倍時,可取90°。

用陶瓷刀具鏜削不鏽鋼材料時,絕大多數情況下,陶瓷刀具均采用負前角進行切削。前角大小一般選應-5°~-12°。這樣有利於加強刀刃,充分發揮陶瓷刀具抗壓強度較高的優越性。後角大小直接影響刀具磨損,對刀刃強度也有影響,一般選用5°~12°。主偏角的改變會影響徑向切削分力與軸向切削分力的變化以及切削寬度和切削厚度的大小。因為工藝係統的振動對陶瓷刀具極為不利,所以主偏角的選擇要有利於減少這種振動,一般選取30°~75°。選用CBN作為刀具材料時,刀具幾何參數為前角0°~10°,後角12°~20°,主偏角45°~90°。

(3)前刀麵刃磨時粗糙度值要小 為避免出現切屑粘刀現象,刀具的前、後刀麵應仔細刃磨以保證具有較小的粗糙度值,從而減少切屑流出阻力,避免切屑粘刀。

(4)刀具刃口應保持鋒利 刀具刃口應保持鋒利,以減少加工硬化,進給量和背吃刀量不宜過小,以防止刀具在硬化層中切削,影響刀具使用壽命。

(5)注意斷屑槽的磨削 由於不鏽鋼切屑具有強韌的特點,刀具前刀麵上斷屑槽修磨應合適,從而使切削過程中斷屑、容屑、排屑方便。

(6)切削用量的選擇 根據不鏽鋼材料特點,加工時宜選用低速和較大進給量進行切削。

(7)切削液選擇要合適 由於不鏽鋼具有極易產生粘結和散熱性差的特點,因此在鏜削中選用抗粘結和散熱性好的切削液相當重要,如選用含氯較高的切削液,以及具有良好冷卻、清洗、防鏽和潤滑作用的不含礦物油、不含亞酸鹽的水溶液,如H1L-2合成切削液。

采用上述工藝方法,可以克服不鏽鋼的加工難點,使不鏽鋼在進行鑽、鉸、鏜孔時刀具壽命得到極大的提高,減少操作中磨刀、換刀次數,在提高生產效率和孔加工質量、降低工人勞動強度和生產成本方麵,能取得令人滿意的效果。

不鏽鋼零件加工難點

1. 切削力大,切削溫度高

該類型材料強度大,切削時切向應力大、塑性變形大,因而切削力大。此外材料導熱性極差,造成切削溫度升高,且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長區域內,從而加快了刀具的磨損。

2. 加工硬化嚴重

奧氏體不鏽鋼以及一些高溫合金不鏽鋼均為奧氏體組織,切削時加工硬化傾向大,通常是普通碳素鋼的數倍,刀具在加工硬化區域內切削,使刀具壽命縮短。

3. 容易粘刀

無論是奧氏體不鏽鋼還是馬氏體不鏽鋼均存在加工時切屑強韌、切削溫度很高的特點。當強韌的切屑流經前刀麵時,將產生粘結、熔焊等粘刀現象,影響加工零件表麵粗糙度。

4. 刀具磨損加快

上述材料一般含高熔點元素、塑性大,切削溫度高,使刀具磨損加快,磨刀、換刀頻繁,從而影響了生產效率,提高了刀具使用成本。

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