1 什么是不銹鋼?
2 不銹鋼可分為哪幾類?
- 馬氏體不銹鋼:含鉻量12%~18%,含碳量0.1%~0.5%(有時(shí)達(dá)1%),常見的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV、30Cr13Mo等。
- 鐵素體不銹鋼:含鉻量12%~30%,常見的有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRE、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17M02Ti、1Cr25Ti、1Cr28等。
- 奧氏體不銹鋼:含絡(luò)量12%~25%,含鎳量7%~20%(或20%以上),最典型的代表是1Cr18Ni9Ti,常見的還有00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、0Cr23Ni28M03Cu3Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4、1Cr18Mn8Ni5N等。
- 奧氏體+鐵素體不銹鋼:與奧氏體不銹鋼相似,僅在組織中含有一定量的鐵素體,常見的有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5M03N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3M03Cu2N、Cr2bNi17M03CuSiN、1Cr18Ni11Si4AlTi等。
- 沉淀硬化不銹鋼:含有較高的鉻、鎳和很低的碳,常見的有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7M02Al等。
3 不銹鋼有哪些物理、力學(xué)性能?
- 馬氏體不銹鋼:能進(jìn)行淬火,淬火后具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性及良好的抗氧化性,有的有磁性,但內(nèi)應(yīng)力大且脆。經(jīng)低溫回火后可消除其應(yīng)力,提高塑性,切削加工較困難,有切屑擦傷或粘結(jié)的明顯趨向,刀具易磨損。
- 當(dāng)鋼中含碳量低于0.3%時(shí),組織不均勻,粘附性強(qiáng),切削時(shí)容易產(chǎn)生積屑瘤,且斷屑困難,工件已加工表面質(zhì)量低。含碳量達(dá)0.4%~0.5%時(shí),切削加工性較好。
- 馬氏體不銹鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,可獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,其切削加工性比退火狀態(tài)有很大改善。
- 鐵素體不銹鋼:加熱冷卻時(shí)組織穩(wěn)定,不發(fā)生相變,故熱處理不能使其強(qiáng)化,只能靠變形強(qiáng)化,性能較脆,切削加工性一般較好。切屑呈帶狀,切屑容易擦傷或粘結(jié)于切削刃上,從而增大切削力,切削溫度升高,同時(shí)可能使工件表面產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象。
- 奧氏體不銹鋼:由于含有較多的鎳(或錳),加熱時(shí)組織不變,故淬火不能使其強(qiáng)化,可略改善其加工性。通過冷加工硬化可大幅度提高強(qiáng)度,如果再經(jīng)時(shí)效處理,抗拉強(qiáng)度可達(dá)2550~2740 MPa。
- 奧氏體不銹鋼切削時(shí)的帶狀切屑連綿不斷,斷屑困難,極易產(chǎn)生加工硬化,硬化層給下一次切削帶來很大難度,使刀具急劇磨損,刀具耐用度大幅度下降。 #p#分頁標(biāo)題#e#
- 奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的力學(xué)性能,良好的耐蝕能力,較突出的是冷變形能力,無磁性。
- 奧氏體+鐵素體不銹鋼:有硬度極高的金屬間化合物析出,強(qiáng)度比奧氏體不銹鋼高,其切削加工性更差。
- 沉淀硬化不銹鋼:含有能起沉淀硬化的鉈、鋁、鉬、鈦等合金元素,它們?cè)诨鼗饡r(shí)時(shí)效析出,產(chǎn)生沉淀硬化,使鋼具有很高的強(qiáng)度和硬度。由于含碳量低保證了足夠的含鉻量,因此具有良好的耐腐蝕性能。
- 當(dāng)鋼中含碳量低于0.3%時(shí),組織不均勻,粘附性強(qiáng),切削時(shí)容易產(chǎn)生積屑瘤,且斷屑困難,工件已加工表面質(zhì)量低。含碳量達(dá)0.4%~0.5%時(shí),切削加工性較好。
4 不銹鋼有哪些切削特點(diǎn)?
- 加工硬化嚴(yán)重:在不銹鋼中,以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的加工硬化現(xiàn)象最為突出。如奧氏體不銹鋼硬化后的強(qiáng)度sb達(dá)1470~1960MPa,而且隨sb的提高,屈服極限ss升高;退火狀態(tài)的奧氏體不銹鋼ss不超過的σb30%~45%,而加工硬化后達(dá)85%~95%。加工硬化層的深度可達(dá)切削深度的1/3或更大;硬化層的硬度比原來的提高1.4~2.2倍。因?yàn)椴讳P鋼的塑性大,塑性變形時(shí)品格歪扭,強(qiáng)化系數(shù)很大;且奧氏體不夠穩(wěn)定,在切削應(yīng)力的作用下,部分奧氏體會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;再加上化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下,易于分解呈彌散分布,使切削加工時(shí)產(chǎn)生硬化層。前一次進(jìn)給或前一道工序所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重影響后續(xù)工序的順利進(jìn)行。
- 切削力大:不銹鋼在切削過程中塑性變形大,尤其是奧氏體不銹鋼(其伸長率超過45號(hào)鋼的1.5倍以上),使切削力增加。同時(shí),不銹鋼的加工硬化嚴(yán)重,熱強(qiáng)度高,進(jìn)一步增大了切削抗力,切屑的卷曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大,如車削1Cr18Ni9Ti的單位切削力為2450MPa,比45號(hào)鋼高25%。
- 切削溫度高:切削時(shí)塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,產(chǎn)生的切削熱多;加上不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為45號(hào)鋼的½~¼,大量切削熱都集中在切削區(qū)和刀—屑接觸的界面上,散熱條件差。在相同的條件下,1Cr18Ni9Ti的切削溫度比45號(hào)鋼高200℃左右。
- 切屑不易折斷、易粘結(jié):不銹鋼的塑性、韌性都很大,車加工時(shí)切屑連綿不斷,不僅影響操作的順利進(jìn)行,切屑還會(huì)擠傷已加工表面。在高溫、高壓下,不銹鋼與其他金屬的親和性強(qiáng),易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象,并形成積屑瘤,既加劇刀具磨損,又會(huì)出現(xiàn)撕扯現(xiàn)象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點(diǎn)更為明顯。
- 刀具易磨損:切削不銹鋼過程中的親和作用,使刀—屑間產(chǎn)生粘結(jié)、擴(kuò)散,從而使刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損,致使刀具前刀面產(chǎn)生月牙洼,切削刃還會(huì)形成微小的剝落和缺口;加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削時(shí)直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現(xiàn)象,均會(huì)使刀具磨損加劇。
- 線膨脹系數(shù)大:不銹鋼的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼的1.5倍,在切削溫度作用下,工件容易產(chǎn)生熱變形,尺寸精度較難控制。
5 切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇刀具材料?
- 高速鋼的選擇:高速鋼主要用來制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復(fù)雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時(shí)刀具耐用度很低已不符合需要,采用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。
#p#分頁標(biāo)題#e#
- 在相同的車削條件下,用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件,刀具刃磨一次加工的件數(shù)分別為2~3件和12件,用95w18Cr4V的刀具耐用度提高了幾倍。這是由于提高了鋼的含碳量,從而增加了鋼中碳化物含量,常溫硬度提高2HRC紅硬性更好,600℃時(shí)由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC51~52,耐磨性比W18Cr4V提高2~3倍。
- 應(yīng)用高釩高速鋼W12Cr4V4Mo制作型面銑刀加工1Cr17Ni2可以獲得較高的刀具耐用度。因?yàn)楹C量增加,可在鋼中形成硬度很高的VC,細(xì)小的VC存在于晶介,可以阻止晶粒長大,提高鋼的耐磨性;W12Cr4V4Mo的紅硬性很好,600℃時(shí)硬度可達(dá)HRC51.7,因此適合于制作切削不銹鋼的各種復(fù)雜刀具。但其強(qiáng)度(sb=3140 MPa)及沖擊韌性(ak=2.5 J/cm3)略低于W18Cr4V,使用時(shí)要稍加注意。
- 隨著刀具制作技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)于批量大的工件,采用硬質(zhì)合金多刃、復(fù)雜刀具進(jìn)行切削加工效果會(huì)更好。
- 硬質(zhì)合金的選擇:YG類硬質(zhì)合金的韌性較好,可采用較大的前角,刀刃也可以磨得鋒利些,使切削輕快,且切屑與刀具不易產(chǎn)生粘結(jié),較適于加工不銹鋼。特別是在振動(dòng)的粗車和斷續(xù)切削時(shí),YG類合金的這一優(yōu)點(diǎn)更為重要。另外,YG類合金的導(dǎo)熱性較好,其導(dǎo)熱系數(shù)比高速鋼高將近兩倍,比YT類合金高一倍。因此YG類合金在不銹鋼切削中應(yīng)用較多,特別是在粗車刀、切斷刀、擴(kuò)孔鉆及鉸刀等制造中應(yīng)用更為廣泛。
- 較長時(shí)期以來,一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌號(hào)的硬質(zhì)合金作為切削不銹鋼的刀具材料,但均不能獲得較理想的效果;采用新牌號(hào)硬質(zhì)合金如813、758、767、640、712、798、YM051、YM052、YM10、YS2T、YD15等,切削不銹鋼可獲得較好的效果。而用813牌號(hào)硬質(zhì)合金刀具切削奧氏體不銹鋼效果很好,因?yàn)?13合金既具有較高的硬度(≥HRA91)、強(qiáng)度(sb=1570MPa),又具有良好的高溫韌性、抗氧化性、抗粘結(jié)性,其組織致密耐磨性好。
- 在相同的車削條件下,用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件,刀具刃磨一次加工的件數(shù)分別為2~3件和12件,用95w18Cr4V的刀具耐用度提高了幾倍。這是由于提高了鋼的含碳量,從而增加了鋼中碳化物含量,常溫硬度提高2HRC紅硬性更好,600℃時(shí)由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC51~52,耐磨性比W18Cr4V提高2~3倍。
6 切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇刀具幾何參數(shù)?
- 前角g0:不銹鋼的硬度、強(qiáng)度并不高,但其塑性、韌性都較好,熱強(qiáng)性高,切削時(shí)切屑不易被切離。在保證刀具有足夠強(qiáng)度的前提下,應(yīng)選用較大的前角,這樣不僅能夠減小被切削金屬的塑性變形,而且可以降低切削力和切削溫度,同時(shí)使硬化層深度減小。
- 車削各種不銹鋼的前角大致為12°~30°。對(duì)馬氏體不銹鋼(如2Cr13),前角可取較大值;對(duì)奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼,前角應(yīng)取較小值;對(duì)未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理或調(diào)質(zhì)后硬度較低的不銹鋼,可取較大前角;直徑較小或薄壁工件,宜采用較大的前角。
- 高速鋼銑刀取gn=10°~20°,硬質(zhì)合金銑刀取gn=5°~10°;鉸刀一般取g0=8°~12°;絲錐一般取g0=15°~20°(機(jī)用)或g0=20°(手用)。
- 后角a0:加大后角能減小后刀面與加工表面的摩擦,但會(huì)使切削刃的強(qiáng)度和散熱能力降低。后角的合理值取決于切削厚度,切削厚度小時(shí),宜選較大后角。
- 不銹鋼車刀或鏜刀通常取a0=10°~20°(精加工)或a0=6°~10°(粗加工);高速鋼端銑刀取a0=10°~20°,立銑刀取a0=15°~20°;硬度合金端銑刀取a0=5°~10°,立銑刀取a#p#分頁標(biāo)題#e#0=12°~16°;鉸刀和絲錐取a0=8°~12°。
圖1 雙刃傾角斷屑車刀- 主偏角kr、副偏角k′r,和re:減小主偏角可增加刀刃工作長度,有利于散熱,但在切削過程中使徑向力加大,容易產(chǎn)生振動(dòng),常取kr=45°~75°,若機(jī)床剛性不足,可適當(dāng)加大。副偏角常取k′r=8°~15°。為了加強(qiáng)刀尖,一般應(yīng)磨出e=0.5~1.0 mm的刀尖圓弧。
- 刃傾角ls:為了增加刀尖強(qiáng)度,刃傾角一般取ls=-8°~-3°,斷續(xù)切削時(shí)取較大值ls=-15°~-5°。
- 生產(chǎn)實(shí)踐中,為了加大切屑變形,提高刀尖強(qiáng)度與散熱能力,采用雙刃傾角車刀,取得了良好的斷屑效果,也加寬了斷屑范圍,如圖1所示。第一刃傾角ls1≥0°,第二刃傾角在接近刀尖部位,ls2≈-20°,第二刃傾角的刀刃長度lls2?!謅p/3。
- 當(dāng)雙刃傾角車刀的g0=20°、a0=6°~8°、kr=90°或75°、倒棱前角g01=-10°、re=0.15~0.2 mm時(shí),在Vc=80~100 m/min、f=0.2~0.3 mm/r、ap=4~15 mm的條件下切削,斷屑效果良好,刀具耐用度高。
- 要求刀具前后刀面的表面粗糙度值小,刀具磨鈍標(biāo)錐VB為加工一般材料的1/2。
- 車削各種不銹鋼的前角大致為12°~30°。對(duì)馬氏體不銹鋼(如2Cr13),前角可取較大值;對(duì)奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼,前角應(yīng)取較小值;對(duì)未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理或調(diào)質(zhì)后硬度較低的不銹鋼,可取較大前角;直徑較小或薄壁工件,宜采用較大的前角。
7 切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇刀具斷(卷)屑槽和刃口形式?
工件直徑 (mm) |
半徑Rn (mm) |
寬度Bn (mm) |
前角g0 (°) |
倒棱尺寸b#p#分頁標(biāo)題#e#g (mm) |
≤20
1.5
2
42
精車:0.05~0.10
---|
鏜孔直徑 (mm) |
半徑Rn (mm) |
加工1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼及中等硬度2Cr13馬氏體不銹鋼 | 加工耐濃硝酸不銹鋼及較硬的2Cr13、3Cr13等馬氏體不銹鋼 | 寬度Bn (mm) | 前角g0 (°) | 寬度Bn (mm) | 前角g0 (°) | ≤20 1.6 2.0 39 1.6 30 2.0 2.5 39 2.0 30 2.5 3.0 37 2.5 30 >20~40 2.0 2.5 39 2.0 30 2.5 3.0 37 2.5 30 3.0 3.5 36 2.8 28 >40~60 4.0 4.0 30 3.2 24 4.5 4.5 30 3.5 23 5.0 5.0 30 4.0 24 >60~80 4.5 4.5 30 3.5 23 5.0 5.0 30 4.0 24 6.0 6.0 30 5.0 24.5 >80 5.0 4.0 24 3.5 20.5 6.0 5.0 24.5 4.5 22 7 6.0 25.5 5.0 21
---|
#p#分頁標(biāo)題#e#切斷直徑 (mm) | ≤20 >20~50 >50~80 >80~120半徑Rn (mm) | 2.5 3.2 4.2 3.2 4.5 5.5 4.2 5.5 6.5 5.5 6.5 8寬度Bn (mm) | 3 4 5 4 5 6 5 6 7 6 7 8前角g0 (°) | 37 39 36.5 39 30.5 33 36.5 33 32.5 33 32.5 30
---|
8 切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇切削用量?
- 切削速度Vc:加工不銹鋼時(shí)切削速度稍微提高一點(diǎn),切削溫度就會(huì)高出許多,刀具磨損加劇,耐用度則大幅度下降。
- 為了保證合理的刀具耐用度,就要降低切削速度,一般按車削普通碳鋼的40%~60%選取。鏜孔和切斷時(shí),由于刀具剛性、散熱條件、冷卻潤滑效果及排屑情況都比車外圓差,切削速度還要適當(dāng)降低。
- 不同種類的不銹鋼的切削加工性各不相同,切削速度也需相應(yīng)調(diào)整。一般1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼的切削速度校正系數(shù)Kv為1.0,硬度在HRC28以下的2cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為1.3~1.5,硬度為HRC28~35的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.9~1.1,硬度在HRC35以上的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.7~0.8,耐濃硝酸不銹鋼的Kv為0.6~0.7。
- 切削深度ap:粗加工時(shí)余量較大,應(yīng)選用較大的切深,可減少走刀次數(shù),同時(shí)可避免刀尖與毛坯表皮接觸,減輕刀具磨損。但加大切深應(yīng)注意不要因切削力過大而引起振動(dòng),可選a#p#分頁標(biāo)題#e#p=2~5 mm。精加工時(shí)可選較小的切削深度,還要避開硬化層,一般采用ap=0.2~0.5 mm。
- 進(jìn)給量f:進(jìn)給量的增大不僅受到機(jī)床動(dòng)力的限制,而且切削殘留高度和積屑瘤高度都隨進(jìn)給量的增加而加大,因此進(jìn)給量不能過大。為提高加工表面質(zhì)量,精加工時(shí)應(yīng)采用較小的進(jìn)給量。同時(shí),應(yīng)注意f不得小于0.1 mm/r,避免微量進(jìn)給,以免在加工硬化區(qū)進(jìn)行切削,并且應(yīng)注意切削刃不要在切削表面停留。
- 為了保證合理的刀具耐用度,就要降低切削速度,一般按車削普通碳鋼的40%~60%選取。鏜孔和切斷時(shí),由于刀具剛性、散熱條件、冷卻潤滑效果及排屑情況都比車外圓差,切削速度還要適當(dāng)降低。
工序名稱 | 切削速度Vc (m/min) |
進(jìn)給量f (mm/r) |
切削深度ap (mm) |
車螺紋
20~50
-
0.1~1
鉆孔
12~20
0.1~0.25
≤17.5
擴(kuò)孔
8~18
0.1~0.4
0.1~1
鉸孔
2.5~5
0.1~0.2
0.1~0.2
注:刀具材料為高速鋼
---|
工件 直徑范圍 (mm) |
車外圓 | 鏜孔 | 切斷 | 粗加工 | 精加工 | 主軸轉(zhuǎn)速n (m/min) |
進(jìn)給量f (mm/r) |
主軸轉(zhuǎn)速n (m/min) |
進(jìn)給量f (mm/r) |
主軸轉(zhuǎn)速n (m/min) |
進(jìn)給量f (mm/r) |
主軸轉(zhuǎn)速n (m/min) |
進(jìn)給量f (mm/r) |
≤10
1200~955
0.19~0.60
1200~955
0.10~0.20
1200~675
0.07~0.30
1200~955
手動(dòng)
>10~20
955~765
955~765
955~600
955~765
>20~40
765~480
0.27~0.81
765~480
0.10~0.30
765~480
0.10~0.50
765~600
0.10~0.25
>40~60
480~380
600~380
480~380
610~480
>60~80
380~305
480~305
380~230
180~305
>80~100
305~230
380~230
305~185
380~230
0.08~0.20
>100~150
230~150
305~185
230~150
305~150
>150~200
185~120
230~150
185~120
150以下
注:
---|
9 切削不銹鋼時(shí)怎樣選擇切削液和冷卻方式?
- 硫化油:是以硫?yàn)闃O壓添加劑的切削油。切削過程中能在金屬表面形成高熔點(diǎn)硫化物,而且在高溫下不易破壞,具有良好的潤滑作用,并有一定的冷卻效果,適用于一般車削、鉆孔、鉸孔及攻絲。硫化豆油適用于鉆、擴(kuò)、鉸孔等工序。
- 直接硫化油的配方是:礦物油98%,硫2%。
- 間接硫化油的配方是:礦物油78%~80%,植物油或豬油18%~20%,硫1.7%。
- 機(jī)油、錠子油等礦物油:其潤滑性能較好,但冷卻和滲透性較差,適用于外圓精車。
- 植物油:如菜油、豆油等,其潤滑性能較好,適用于車螺紋及鉸孔、攻絲等工序。
- 乳化液:具有較好的冷卻和清洗性能。也有一定的潤滑作用,可用于不銹鋼粗車。
- 直接硫化油的配方是:礦物油98%,硫2%。
銑刀 種類 |
銑刀直徑d0 (mm) |
主軸轉(zhuǎn)速n (r/min) |
進(jìn)給量f (mm/min) |
備注 | 立銑刀 3~4 1180~750 手動(dòng)
---|
10 怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行銑削加工?
11 怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉆孔?鉆孔時(shí)應(yīng)注意哪些問題?
鉆頭直徑d0 (mm) |
半徑RE (mm) |
寬度BA (mm) |
半徑RE (mm) |
寬度BE (mm) |
主軸轉(zhuǎn)速n (m/min) |
進(jìn)給量f (mm/r) |
>8~15
3.0~5.0
2.5~3.0
2.0~3.5
1.0~2.5
210~335
0.09~0.12
>15~20
5.0~6.5
3.0~3.5
3.5~4.0
2.5~3.0
210~265
>20~25
6.5~7.5
3.5~4.5
4.0~4.5
2.8~3.3
170~210
0.12~0.14
>25~30
7.5~8.5
4.5~5.0
4.5~5.0
3.0~3.5
132~170
---|
- 幾何形狀必須刃磨正確,兩切削刃要保持對(duì)稱。鉆頭后角過大,會(huì)產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象,引起顫振,使鉆出的孔呈多角形。應(yīng)修磨橫刃,以減小鉆孔軸向力。
- 鉆頭必須裝正,保持鉆頭鋒利,用鈍后應(yīng)及時(shí)修磨。
- 合理選擇鉆頭幾何參數(shù)和鉆削用量,按鉆孔深度要求,應(yīng)盡量縮短鉆頭長度、加大鉆心厚度以增加剛性。使用高速鋼鉆頭時(shí),切削速度不可過高,以防燒壞刀刃。進(jìn)給量不宜過大,以防鉆頭磨損加劇或使孔鉆偏,在切入和切出時(shí)進(jìn)給量應(yīng)適當(dāng)調(diào)小。 #p#分頁標(biāo)題#e#
- 充分冷卻潤滑,切削液一般以硫化油為宜,流量不得少于5~8 L/min,不可中途停止冷卻,在直徑較大時(shí),應(yīng)盡可能采用內(nèi)冷卻方式。
- 認(rèn)真注意鉆削過程,應(yīng)及時(shí)觀察切屑排出狀況,若發(fā)現(xiàn)切屑雜亂卷繞立即退刀檢查,以防止切屑堵塞。還應(yīng)注意機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲音,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)退刀,不能讓鉆頭在鉆削表面上停留,以防鉆削表面硬化加劇。
鉆頭直徑d0 (mm) |
主軸轉(zhuǎn)速n (m/min) |
進(jìn)給量f (mm/r) |
≤5
1000~700
0.08~0.15
>5~10
750~500
>10~15
600~400
0.12~0.25
>15~20
450~200
0.15~0.35
>20~30
400~150
>30~40
250~100
0.20~0.40
---|
12 怎樣解決耐酸不銹鋼鉆孔時(shí)的斷屑問題?
13 怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行鉸孔?
對(duì)不銹鋼鉸孔時(shí),經(jīng)常遇到的問題是:孔表面容易劃出溝槽,粗糙度差,孔徑超差,呈喇叭口,鉸刀易磨損等。不同種類不銹鋼的切削加工性不同,在鉸孔中所表現(xiàn)出的問題也不一樣,如對(duì)1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼和耐濃硝酸不銹鋼鉸孔時(shí),主要是鉸刀磨損問題;而對(duì)2Cr13等馬氏體不銹鋼鉸孔時(shí),主要是不容易保證鉸孔的粗糙度和尺寸精度問題。為了避免這些問題,應(yīng)注意以下事項(xiàng):- 合理選擇鉸刀和鉸削用量,是保證鉸孔順利進(jìn)行的關(guān)鍵。
- (2)提高預(yù)加工工序質(zhì)量,防止預(yù)加工孔出現(xiàn)劃溝、橢圓、多邊形、錐度或喇叭口、腰鼓形狀、軸心線彎曲、偏斜等現(xiàn)象。
- 保持工件材質(zhì)硬度適中,尤其對(duì)2Cr13馬氏體不銹鋼,調(diào)質(zhì)處理后的硬度在HRC28以下為宜。
- 正確安裝鉸刀和工件,鉸刀必須裝正,鉸刀軸線應(yīng)和工件預(yù)加工孔的軸線保持一致,以保證各刀齒均勻切削。
- 選用合適的切削液,可以解決不銹鋼的切屑粘附問題,并使之順利排屑,從而降低孔表面粗糙度和提高刀具耐用度。一般以使用硫化油為宜,若在硫化油中添加10%~20%CCl4或在豬油中添加20%~30%CCl4,對(duì)降低表面粗糙度有顯著的效果。由于CCl4對(duì)人體有害,宜采用硫化油85%~90%和煤油10%~15%的混合液。鉸刀直徑較大時(shí),可采用內(nèi)冷卻方式。 #p#分頁標(biāo)題#e#
- 認(rèn)真注意鉸孔的過程,嚴(yán)格檢查刀齒的跳動(dòng)量,是獲得均勻鉸削的關(guān)鍵。在鉸削過程中,注意切屑的形狀,由于鉸削余量小,切屑呈箔卷狀或呈很短的螺卷狀。若切屑大小不一,有的呈碎末狀、有的呈小塊狀,說明鉸削不均勻。若切屑呈條的彈簧狀,說明鉸削余量太大。若切屑呈針狀、碎片狀,說明鉸刀已經(jīng)磨鈍。還要防止切屑堵塞,應(yīng)勤于觀察刀齒有無粘屑,以避免孔徑超差。使用硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時(shí),會(huì)出現(xiàn)孔收縮現(xiàn)象,為防止退刀時(shí)將孔拉毛,可采取加大主偏角來改善這種情況。
14 怎樣對(duì)不銹鋼進(jìn)行攻絲?
- 攻制不銹鋼螺紋時(shí),“脹牙”現(xiàn)象比較嚴(yán)重,絲錐容易“咬死”在孔中,所以螺紋底孔應(yīng)適當(dāng)加大。一般情況下,螺距為1mm以下的螺紋底孔直徑等于公稱直徑減去螺距;螺距大于1mm時(shí),螺紋底孔直徑等于公稱直徑減去1.1倍螺距。
圖7 加工不銹鋼用的無槽絲錐 - 選擇合適的絲錐和合理的切削用量,是關(guān)系到攻絲質(zhì)量的關(guān)鍵。絲錐材料,應(yīng)選含鈷或鋁超硬高速鋼;主偏角和螺距、絲錐把數(shù)有關(guān),頭錐kr=5°~7°,二錐、三錐為kr=10°~20°;校準(zhǔn)部分一般取3~4扣螺紋長度,并有0.05~0.1mm/100 mm的倒錐;容屑槽方向一般取b=8°~15°,可以控制切屑流動(dòng)方向,對(duì)于直槽絲錐,可以將絲錐前端改磨成螺旋形;絲錐的前角一般為gp=15°~20°,后角為8°~12°。
- 可采用無槽絲錐對(duì)不銹鋼攻絲,見圖7。使用無槽絲錐擠絲前的底孔直徑為:
d0=dw-(0.5-0.6)P 式中:dw——工件螺紋外徑,mm;- P——螺距。
- (4)不銹鋼攻絲時(shí),應(yīng)保證有足夠的冷卻潤滑液。通??蛇x用硫化油+15%~20%CCl4;白鉛油+機(jī)油或其他礦物油;煤油稀釋氯化石蠟等。
- 在攻絲的過程中,萬一絲錐折斷,可將工件放在硝酸溶液中進(jìn)行腐蝕,可以很快將高速鋼絲錐腐蝕,而不報(bào)廢工件。
15 磨削不銹鋼有哪些特點(diǎn)?
- 不銹鋼的韌性大,熱強(qiáng)度高,而砂輪磨粒的切削刃具有較大的負(fù)前角,磨削過程中磨屑不容易被切離,切削阻力大,擠壓、摩擦劇烈。單位面積磨削力很大,磨削溫度可達(dá)1000℃~1500℃。同時(shí),在高溫高壓的作用下,磨屑易粘附在砂輪上,填滿磨粒問的空隙,使磨粒失去切削作用。不銹鋼的類型不同,產(chǎn)生砂輪堵塞的情況也不相同,如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼,粘附、堵塞現(xiàn)象比1Cr18NiTi嚴(yán)重,而1Cr13、2Cr13等馬氏體不銹鋼就比較輕。
- 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小,磨削時(shí)的高溫不易導(dǎo)出,工件表面易產(chǎn)生燒傷、退火等現(xiàn)象,退火層深度有時(shí)可達(dá)0.01~0.02 mm。磨削過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的擠壓變形,導(dǎo)致磨削表面產(chǎn)生加工硬化,特別是磨削奧氏體不銹鋼時(shí),由于奧氏體組織不夠穩(wěn)定,磨后易產(chǎn)生馬氏體組織,使表面硬化嚴(yán)重。
- 不銹鋼的線膨脹系數(shù)大,在磨削熱的作用下易產(chǎn)生變形,其尺寸難以控制。尤其是薄壁和細(xì)長的零件,此現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
- 多數(shù)類型的不銹鋼不能被磁化,在平面磨削時(shí),只能靠機(jī)械夾固或?qū)S脢A具來夾持工件,利用工件側(cè)面夾緊工件,產(chǎn)生變形和造成形狀或尺寸誤差,薄板工件更為突出。同時(shí)也會(huì)引起磨削過程中的顫振而出現(xiàn)鱗斑狀的波紋。#p#分頁標(biāo)題#e#
16 磨削不銹鋼時(shí)怎樣選擇砂輪?
- 磨料:白剛玉具有較好的切削性能和自銳性,適于磨削馬氏體及馬氏體+鐵素體不銹鋼;單晶剛玉磨料適用于磨削奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼;微晶剛玉磨料是由許多微小的晶體組成的,強(qiáng)度高、韌性和自銳性好,其自銳的特點(diǎn)是沿微晶的縫隙碎裂,從而獲得微刃性和微刃等高性,可以減少燒傷、拉毛等現(xiàn)象,并可以降低磨削表面粗糙度,適于磨削各種不銹鋼;立方氮化硼磨料的硬度很高,熱穩(wěn)定性好,化學(xué)惰性高,在1300℃~1500℃不氧化,磨粒的刃尖不易變鈍,產(chǎn)生的磨削熱也少,適用于磨削各種不銹鋼。為了減少粘附現(xiàn)象,也可采用碳化硅和人造金剛石為磨料的砂輪。
- 粒度:磨削不銹鋼時(shí),一般以采用36號(hào)、46號(hào)、60號(hào)中等粒度的砂輪為宜,其中粗磨時(shí),采用36號(hào)、46號(hào)粒度,精磨用60號(hào)粒度。為了同時(shí)適用于粗磨和精磨,則采用46號(hào)或60號(hào)粒度。
- 結(jié)合劑:磨削不銹鋼要求砂輪具有較高的強(qiáng)度,以便承受較大的沖擊載荷。陶瓷結(jié)合劑耐熱、抗腐蝕,用它制成的砂輪能很好地保持切削性能,不怕潮濕,且有多孔性,適合于制作磨削不銹鋼砂輪的結(jié)合劑。磨削耐濃硝酸不銹鋼等材料內(nèi)孔時(shí),可采用樹脂結(jié)合劑制造砂輪。
- 硬度:應(yīng)選用硬度較低的砂輪,以提高自銳性。一般選用G~N硬度的砂輪,其中以K~L使用最為普遍,使用微晶剛玉作磨料的內(nèi)圓磨砂輪,則以J硬度為宜。
- 組織:為了避免磨削過程中砂輪堵塞,砂輪組織應(yīng)選較疏松的,一般選用5號(hào)~8號(hào)較為合適。
17 磨削不銹鋼時(shí)怎樣選擇磨削用量?
18 磨削不銹鋼時(shí)應(yīng)注意什么?
- 應(yīng)及時(shí)修整砂輪,粗磨時(shí)砂輪要修整粗一些,精磨時(shí)砂輪要始終保持鋒利,以免過熱燒傷。修整后的砂輪兩側(cè)轉(zhuǎn)角處,不允許有毛刺存在。
- 低表面粗糙度磨削時(shí),粗精磨應(yīng)分別進(jìn)行,精磨余量一般留0.05 mm為宜,工件裝夾誤差大時(shí)可留0.1 mm。
- 磨削過程中必須充分冷卻,以帶走大量的磨削熱和進(jìn)行沖刷,防止砂輪堵塞和工件表面燒傷。冷卻液必須清潔,不能混入磨屑或砂粒,以免將工件拉毛。磨削不銹鋼的冷卻液,一般選用冷卻性能較好的乳化液,或用含有極壓添加劑且表面張力小的冷卻液。流量為20~40 L/min,砂輪直徑大時(shí)為80 L/min。
- 不銹鋼磨削余量應(yīng)取小一些,外圓磨削時(shí),直徑上的磨削余量為0.15~0.3 mm,精磨余量為0.05 mm。內(nèi)圓磨削的余量與外圓磨削基本相同。平面磨削時(shí),對(duì)面積小、剛性好的零件,單邊留余量為0.15~0.2 mm,剛性差、面積大的零件,單邊留磨削余量0.25~0.3 mm。
19 加工不銹鋼的實(shí)例有哪些?
- 車削:工件材料為1Cr18Ni9Ti,工件尺寸為Ø900 mm×720 mm。原用YG8硬質(zhì)合金車刀,刀具幾何參數(shù)#p#分頁標(biāo)題#e#g0=15°~18°,a0=6°~8°,kr=75°,ls=-5°~-8°;切削用量為Vc=28 m/min,ap=0.3~0.5 mm,f=0.16mm/r,精車一刀需刃磨28次車刀,且工件表面接刀痕十分明顯。后改用YG8N硬質(zhì)合金車刀,除將切削速度提高到42.4m/min外,其他條件相同,精車一刀外圓,僅需磨刀5次,工件表面粗糙度Ra為3.2μm,接刀痕也不明顯。
- 車螺紋:工件材料為1Cr18Ni9Ti,螺紋規(guī)格為M20×2.5。原用YG8硬質(zhì)合金,Vc=10 m/min,f=2.5 mm/r,ap=0.3~0.4 mm,刀具刃磨一次加工不了一件。改用813硬質(zhì)合金,在Vc=36 m/min的條件下,可加工兩件以上,效率和刀具耐用度可提高兩倍以上。
- 銑削:工件材料為Cr17Ni2,銑削平面,切削用量為Vc=90~100 m/min,ap=3~4 mm,af=0.15 mm/z。刀具為可轉(zhuǎn)位端銑刀,刀具材料為YW4,刀具幾何參數(shù)為g0=5°,a0=8°,kr=75°,ls=5°。刀具耐用度為41 min。
- 鏜孔:工件材料為1Cr18Ni9Ti,刀具材料原用YG6和YG10H硬質(zhì)合金,刀具幾何參數(shù)為g0=20°,a0=8°,kr=75°,ls=-3°。切削用量為Vc=20 m/min,ap=3 mm,f=0.32mm/r。在相同的條件下,YG6的刀具耐用度為15 min,且不斷屑而粘刀,YG10H的刀具耐用度為60 min,而且切削質(zhì)量良好。
相關(guān)文章
- 2021-06-24AutoCAD 2011 for Dummies PDF下載
- 2020-12-28AutoCAD 2008 3D Modeling workbook for Dummies PDF
- 2014-08-26某實(shí)驗(yàn)室加工車間建筑方案圖下載
- 2014-08-07某面粉加工廠建筑施工圖下載
- 2014-07-23工業(yè)廠房門式架布置圖CAD施工圖下載
- 2014-07-22帶天車多層廠房建筑施工圖CAD圖紙下載
- 2014-07-21某加工廠房建筑施工圖CAD圖紙全套下載
- 2013-05-24自動(dòng)焊接機(jī)床床身裝配圖免費(fèi)下載
- 2013-05-23某船廠30t拉塢臺(tái)車3D圖免費(fèi)下載
- 2013-04-17B2電機(jī)全套CAD加工圖紙免費(fèi)下載