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    不锈钢锻件的加工

    2019-03-01   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港内部报道:由于不锈钢锻件的切削加工性较差,对切削液的冷却、润滑、渗透及清洗性能有更高的要求,常用的切 削液有以下几类:
      
      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。
      
      一、 加工不锈钢锻件的刀具选择
      
      正确选用刀具是保证高效率加工不锈钢锻件的决定因素。根据不锈钢锻件的切削特点,刀具材料应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性且与不锈钢的粘附性要小。常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类,形状复杂的刀具主要采用高速钢材料。由于高速钢切削不锈钢锻件时的切削速度不能太高,因此影响生产效率的提高。对于较简单的车刀类刀具,刀具材料应选用强度高、导热性好的硬质合金,因其硬度、耐磨性等性能优于高速钢。YG类硬质合金的韧性较好,可采用较大的前角,刀刃也可以磨得锋利些,使切削轻快,且切屑与刀具不易产生粘结,特别是在振动的粗车和断续切削时,YG类合金的这一优点更为重要。另外,YG类合金的导热性较好,其导热系数比高速钢高将近两倍,比YT类合金高一倍。 因此YG类合金在不锈钢锻件切削中应用较多,特别是在粗车刀、切断刀、扩孔钻及铰刀等制造中应用更为广泛。
      
      二、刀具几何角度的选择
      
      刀具切削部分 的几何 角度,对于不锈钢锻件切削加工的生产率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响 合理选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。
      
      1、车刀前角的选择前角的大小决定刀刃 的锋利与强度。增大前角可以减小切屑 的变形,从而减小切削力和切削功率,降低切削温度,提高刀具耐用度。但是增大前角会使楔角减小,降低刀刃强度,造成崩刃,使刀具耐用度下降。车削不锈钢锻件时,在不降低刀具强度的条件下,应把前角适当取大一些。在刀具前角大时其塑性变形小,切削力和切削热降低,减轻加工硬化趋势,提高刀具耐用度,一般刀具前角宜取 12°- 20°。
      
      2、车刀后角的选择在切削过程中,后角可以减小后刀面与切削表面的摩擦。若后角过大,则楔角减小,使散热条件恶化,刀具刃口强度下降,降低刀具耐用度 : 若后角过小,摩擦严重,则会使刃口变钝,增大切削力,增高切削温度, 加剧刀具磨损 。在一般情况下,后角变化不大,但必须有一个合理的数值 ,以利于提高刀具的 耐用度 。车削不锈钢锻件时,由于不 锈钢锻件的弹性和塑性都比普通碳素钢大,所以刀具后角过小会使切断表面与车刀后角的接触面积增大,摩擦产生的高温区集中于车刀后角,加快车刀磨损,降低被加工表面光洁度,所以车削不锈钢锻件时的车刀后角要比车削普通碳钢时稍大一些,但后角过大又会降低刀刃强度,直接影响车刀的耐用度,因此,一般情况下车刀后角宜取 6°~1 0°。
      
      3 、车刀主偏角Kr 的选择当切削深度ap和进给量f 不变时,减小主偏角Kr可使散热条件得到改善,减 少刀具损坏,使刀具切入、切出平稳 。但主偏角减小又会使径向力增大,在切削时容易引起振动 。车削不锈钢锻件的硬化倾向性强,易产生振动,振动又会使加工硬化严重。因此,主偏角一般宜取45°~9 0°。具体角度应根据机床 、零件、刀具系统的刚性和切削用量来选择 。
      
      4、车刀刃倾角ks的选择刃倾角可控制切屑流向 ,当刃倾角Ls 为负值时,切屑流向已加工表面:当刃倾角X.s为正值时,切屑流向待加工表面。为了使切屑不划伤已加工表面,在精加工时,刃倾角ks值 为正 值 。当Ls为正值时,刀尖强度低并首先接触工件,易损坏:当;ks为负值时,刀尖强度高,耐冲击,可避免崩坏刀尖,切入、切出平稳,车削不锈钢时,一般刀具刃倾角宜取 0°~2 0°。
      
      三 、 选择刀具断(卷)屑槽和刃口形式
      
      切削不锈钢锻件时还应选择合适的刀具断(卷)屑槽 ,以便控制连绵不断的切屑,通常采用全圆弧形或直线圆弧形断(卷)屑槽。一般情况下,粗车时ap、f大断(卷)屑槽宜宽而浅;精车时ap、f小,应窄而深些。切削加工过程中,如果发生切削缠绕在工件或刀具上的现象,表示断(卷)屑槽过宽过钱,可加大进给量,使切屑折断;如果切屑挤轧在槽内,可发出吱吱叫声,或切屑飞溅伤人,表示断(卷)屑槽太窄太深,这时可减少进给量。同时还要注意控制断(卷)屑槽的位置。
      
      四、切削不锈钢锻件时的切削用量选择
      
      中国钢管信息港内部报道:在选择切削用量时,应注意考虑以下因素:一是要 根据不锈钢锻件及各类毛坯的硬度等来选择切削用量:二是要根据刀具材料、焊接质量和车刀的刃磨条件来选择切削用量:三是要根据不锈钢锻件直径、加工余量和车床精度等来选择切削用量。同时为了抑制积屑瘤和鳞刺的产生,提高表面质量,在采用硬质合金刀具进行加工时,切削用量应比车削一般碳钢类工件稍低些,特别是切削速度不宜过高 (vc=50~80m/min):切削深度ap不宜过小,以避免切削刃和刀尖划过硬化层,ap=O.4~4mm;因此进给量f对刀具耐用度影响不 如切削速度大,但会影响断屑和排屑,拉伤、擦伤工件表面,影响加工的表面质量,进给量一般取f=O.1-0.5mm/r。不锈钢锻件尤其是奥氏体型不锈钢的塑性较好,在切削加工时,产生的切屑难以折断,加大了 切屑与刀具前刀面之间的摩擦力,增大了切削力。同时,因加工硬化会 增大被切削材料 的硬度和强度,也 导致切削力增大。为此,在合理选择刀具材料、刀具的几何角度和切削用量的基础上,对不锈钢和45钢做了切削力对比试验。试验结果表明,在相 同切削用量的情况下,加工不锈钢时切削力比加工45钢时只增加了8.5%。合理选择刀具材料、刀具几何角度和切削用量对于提高不锈钢锻件切削加工的生产效率和加工工件质量是完全能够实现的。
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