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加工不锈钢材料如何选用刀具的材质
发布时间:2019-07-11 浏览:

加工不锈钢材料如何选用刀具的材质


不锈钢材料之所以难加工,主要受几个方面影响:

1、切削阻力大,切削温度高

   因不锈钢材料强度大,切削时切向应力大、塑性变形大,因而切削阻力加大;而且材料导热性极差,造成切削温度升高,且高温往往集中在刀具刃口附近,进而加快了钻头刃口的磨损。

2、加工硬化严重

   奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织,切削时容易加工硬化,硬化指数是普通碳素钢的多倍,钻头在加工硬化区域内进行钻削,使得钻削刀具使用寿命缩短。

3、容易粘刀

   不锈钢材料无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均会存在钻削刀具加工时,切屑强韧、切削温度高、粘性强的特点;当强韧的切屑流经前刀面时,将产生粘结、熔焊等粘刀现象,影响加工零件表面光洁度。

4、刀具磨损加快

   不锈钢材料含高熔点元素、塑性大,切削温度高,使加工刀具磨损加快,磨刀、换刀频繁,从而影响了生产效率,进而增加了刀具的使用成本。

通过降低切削线速度,进给;采用专门加工不锈钢或者高温合金的刀具或内冷钻头。 

关于不锈钢零部件加工工艺分析:

硕朔经过上述不锈钢材料加工难点分析,对不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计,其与普通结构钢材料有较大不同,具体加工工艺如下:

 

1、钻孔加工

   在钻孔加工时,由于不锈钢材料导热性能差,弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解决此类材料的孔加工难题,选用SS硕朔牌不锈钢专用合金材质结合不同槽形、前后角设计,有很好的加工效果。

2、镗孔加工

  (1)刀具材料选择,因加工不锈钢零件时切削力大、切削温度高,刀具材料应尽量选择强度高、导热性好硬质合金。

   而对于淬火件的加工,可以采用CBN(立方氮化硼)刀片,CBN硬度仅次于金刚石,硬度可达7000~8000HV,因此耐磨性很高,与金刚石相比,CBN突出优点是耐热性比金刚石高得多,可达1200℃,可承受很高的切削温度。此外其化学惰性很大,与铁族金属在1200~1300℃时也不起化学作用,因此非常适合加工不锈钢材料。

  (2)刀具几何参数,刀具几何参数对其切削性能起重要的作用,为使切削轻快、顺利,硬质合金刀具宜采用较大的前角,以提高刀具寿命。一般粗加工时,前角取10°~20°,半精加工时取15°~20°;精加工时取20°~30°。主偏角的选择依据是,当工艺系统刚性良好时,可取30°~45°;如工艺系统刚性差时,则取60~75°,当工件长度与直径之比超过10倍时,可取90°。

    当使用陶瓷刀具镗削不锈钢材料时,绝大多数情况下,陶瓷刀具均采用负前角进行切削。前角大小一般选应-5°~-12°。这样有利于加强刀刃,充分发挥陶瓷刀具抗压强度较高的优越性。后角大小直接影响刀具磨损,对刀刃强度也有影响,一般选用5°~12°。主偏角的改变会影响径向切削分力与轴向切削分力的变化以及切削宽度和切削厚度的大小。因为工艺系统的振动对陶瓷刀具极为不利,所以主偏角的选择要有利于减少这种振动,一般选取30°~75°。选用CBN作为刀具材料时,刀具几何参数为前角0°~10°,后角12°~20°,主偏角45°~90°。

(3)前刀面刃磨时粗糙度值要小,为避免出现切屑粘刀现象,刀具的前、后刀面应仔细刃磨以保证具有较小的粗糙度值,从而减少切屑流出阻力,避免切屑粘刀。

(4)锋利切削刃口,刀具刃口应保持锋利,以减少加工硬化,进给量和背吃刀量不宜过小,以防止刀具在硬化层中切削,影响刀具使用寿命。

 (5)注意断屑槽的磨削,由于不锈钢切屑具有强韧的特点,刀具前刀面上断屑槽修磨应合适,从而使切削过程中断屑、容屑、排屑方便。

 (6)切削用量的选择,根据不锈钢材料特点,加工时宜选用低速和较大进给量进行切削。

 (7)切削液选择要合适,由于不锈钢具有极易产生粘结和散热性差的特点,因此在镗削中选用抗粘结和散热性好的切削液相当重要,如选用含氯较高的切削液,以及具有良好冷却、清洗、防锈和润滑作用的不含矿物油、不含亚酸盐的水溶液,如H1L-2合成切削液。

     综上所述,采用上述加工工艺,可以有效克服不锈钢加工难点,使不锈钢在进行钻、铰、镗孔时刀具寿命得到极大的提高,减少操作中磨刀、换刀次数,在提高生产效率和孔加工质量、降低工人劳动强度和生产成本方面,能取得令人满意的效果。

 

当加工钻头铣刀、丝锥经过加工后磨损,硕朔又可提供修磨服务,从刀具设计定制加工刀具修磨多方面为客户综合解决相关加工需求。

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