不锈钢的切削加工(中)
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技术综合
图2 切削不锈钢的断(卷)屑槽
7 切削不锈钢时怎样选择刀具断(卷)屑槽和刃口形式?
p、f大,断(卷)屑槽宜宽而浅;精车时ap、f小,应窄而深些。断(卷)屑槽的形式见图2。
表3 外圆车刀断(卷)屑槽尺寸工件直径
(mm)半径Rn
(mm)宽度Bn
(mm)前角g
0
(°)倒棱尺寸bg
(mm)≤201.5242精车:0.05~0.10
粗车:0.10~0.202.533720~4033303.53.5304430>40~8044304.54.5305530>80~2005.5527精车:0.10~0.20
粗车:0.15~0.3065.5276.5627.5>2006.5627.576.527.57.5727.5表4 镗刀断(卷)屑槽尺寸镗孔直径
(mm)半径Rn
(mm)加工1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢及中等硬度2Cr13马氏体不锈钢加工耐浓硝酸不锈钢及较硬的2Cr13、3Cr13等马氏体不锈钢宽度Bn (mm)前角g0 (°)宽度Bn (mm)前角g0 (°)≤201.62.0391.6302.02.5392.0302.53.0372.530>20~402.02.5392.0302.53.0372.5303.03.5362.828>40~604.04.0303.2244.54.5303.5235.05.0304.024>60~804.54.5303.5235.05.0304.0246.06.0305.024.5>805.04.0243.520.56.05.024.54.52276.025.55.021表5 切断刀断(卷)屑槽尺寸切断直径 (mm)≤20>20~50>50~80>80~120半径Rn (mm)2.53.24.23.24.55.54.25.56.55.56.58宽度Bn (mm)345456567678前角g0 (°)373936.53930.53336.53332.53332.530
8 切削不锈钢时怎样选择切削用量?
-
表6 车螺纹和钻、扩、铰孔时的切削用量工序名称切削速度V
- 切削速度Vc:加工不锈钢时切削速度稍微提高一点,切削温度就会高出许多,刀具磨损加剧,耐用度则大幅度下降。
- 为了保证合理的刀具耐用度,就要降低切削速度,一般按车削普通碳钢的40%~60%选取。镗孔和切断时,由于刀具刚性、散热条件、冷却润滑效果及排屑情况都比车外圆差,切削速度还要适当降低。
- 不同种类的不锈钢的切削加工性各不相同,切削速度也需相应调整。一般1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢的切削速度校正系数Kv为1.0,硬度在HRC28以下的2cr13等马氏体不锈钢的Kv为1.3~1.5,硬度为HRC28~35的2Cr13等马氏体不锈钢的Kv为0.9~1.1,硬度在HRC35以上的2Cr13等马氏体不锈钢的Kv为0.7~0.8,耐浓硝酸不锈钢的Kv为0.6~0.7。
- 切削深度ap:粗加工时余量较大,应选用较大的切深,可减少走刀次数,同时可避免刀尖与毛坯表皮接触,减轻刀具磨损。但加大切深应注意不要因切削力过大而引起振动,可选ap=2~5 mm。精加工时可选较小的切削深度,还要避开硬化层,一般采用ap=0.2~0.5 mm。
- 进给量f:进给量的增大不仅受到机床动力的限制,而且切削残留高度和积屑瘤高度都随进给量的增加而加大,因此进给量不能过大。为提高加工表面质量,精加工时应采用较小的进给量。同时,应注意f不得小于0.1 mm/r,避免微量进给,以免在加工硬化区进行切削,并且应注意切削刃不要在切削表面停留。
c
(m/min)进给量f
(mm/r)切削深度ap
(mm)车螺纹20~50-0.1~1钻孔12~200.1~0.25≤17.5扩孔8~180.1~0.40.1~1铰孔2.5~50.1~0.20.1~0.2注:刀具材料为高速钢
表7 不锈钢的常用切削用量工件
直径范围
(mm)车外圆镗孔切断粗加工精加工主轴转速n
(m/min)进给量f
(mm/r)主轴转速n
(m/min)进给量f
(mm/r)主轴转速n
(m/min)进给量f
(mm/r)主轴转速n
(m/min)进给量f
(mm/r)≤101200~9550.19~0.601200~9550.10~0.201200~6750.07~0.301200~955手动>10~20955~765955~765955~600955~765>20~40765~4800.27~0.81765~4800.10~0.30765~4800.10~0.50765~6000.10~0.25>40~60480~380600~380480~380610~480>60~80380~305480~305380~230180~305>80~100305~230380~230305~185380~2300.08~0.20>100~150230~150305~185230~150305~150>150~200185~120230~150185~120150以下注:
- 工件材料:1Cr18Ni9Ti;刀具材料:YG8。
- 表中较小的直径选用较高的主轴转速,较大的直径选用较低的转速。
- 当工件材料和刀具材料不同时,主轴转速应根据具体情况作适当校正。
9 切削不锈钢时怎样选择切削液和冷却方式?
- 硫化油:是以硫为极压添加剂的切削油。切削过程中能在金属表面形成高熔点硫化物,而且在高温下不易破坏,具有良好的润滑作用,并有一定的冷却效果,适用于一般车削、钻孔、铰孔及攻丝。硫化豆油适用于钻、扩、铰孔等工序。
- 直接硫化油的配方是:矿物油98%,硫2%。
- 间接硫化油的配方是:矿物油78%~80%,植物油或猪油18%~20%,硫1.7%。
- 机油、锭子油等矿物油:其润滑性能较好,但冷却和渗透性较差,适用于外圆精车。
- 植物油:如菜油、豆油等,其润滑性能较好,适用于车螺纹及铰孔、攻丝等工序。
- 乳化液:具有较好的冷却和清洗性能。也有一定的润滑作用,可用于不锈钢粗车。
在切削加工过程中应使切削液喷嘴对准切削区,或最好采用高压冷却、喷雾冷却等冷却方式。 表8 高速钢铣刀加工不锈钢的铣削用量铣刀
种类铣刀直径d
0
(mm)主轴转速n
(r/min)进给量f
(mm/min)备注立铣刀3~41180~750手动
- 当切削宽度和切削深度较小时,进给量f取大值;反之取小值
- 铣削2Cr13等马氏体不锈钢时,应根据工件材料的实际硬度调整铣削用量
- 铣削耐浓硝酸不锈钢时,铣削速度及进给量均应适当减小
5~6750~4758~10600~37512~14375~23530~37.516~18300~23537.5~47.520~25235~19047.5~6032~36190~15047.5~6040~50150~11847.5~75波形刃
立铣刀36190~15047.5~60 40150~11850118~956095~7560~75锯片
铣刀
和三
面刃
铣刀75235~15023.5或手动110150~7515095~6020075~37.5
10 怎样对不锈钢进行铣削加工?
n=5°),刀具耐用度可提高2倍以上,因为此时铣刀的工作前角g0e由11°增加到27°以上,铣削轻快。但b值不宜再大,特别是立铣刀以b≤35°为宜,以免削弱刀齿。
f=5°、gp=15°、af=15°、ap=5°、kr=55°、k′r=35°、g01=-30°、bg=0.4mm、re=6mm,当Vc=50~90 m/min、Vf=630~750mm/min、a′p=2~6mm并且每齿进给量达0.4~0.8mm时,铣削力减小10%~15%,铣削功率下降44%,效率也大大提高。其原理是在主切削刃上磨出负倒棱,铣削时人为地产生积屑瘤,使其代替切削刃进行切削,积屑瘤的前角gb可达20~~302,由于主偏角的作用,积屑瘤受到一个前刀面上产生的平行于切削刃的推力作用而成为副屑流出,从而带走了切削热,降低了切削温度。
c=70~150 m/min,Vf=37.5~150 mm/min,同时应根据合金牌号及工件材料的不同作适当调整。高速钢铣刀的切削用量见表8。
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