某公司在近期的新產(chǎn)品試制中锌半，一部分工件采用了不銹鋼等難加工材料涛帐，如3Cr13彰怒、3Cr13Mo息扶、40CrNiMo敦璧、9CrMoV等，以往也曾加工過此類材質(zhì)工件纫脚，雖然生產(chǎn)效率低氛侨，但都是批次少藕壹，數(shù)量少，生產(chǎn)周期短。大批量投產(chǎn)后席纽，問題暴露出來瓤湘，刀具磨損嚴(yán)重逐豆，磨刀次數(shù)增多幸瓢，停機時間和機床調(diào)整時間增加，工件表面粗糙度差摆野，切屑不易卷曲和折斷时簸，劃傷工件已加工表面，直接影響工件的質(zhì)量赖晶。

　　工件材質(zhì)為3Cr13Mo律适，工藝要求除Ra0.8μm各外圓留磨外，均由數(shù)控車床加工完成遏插。3Cr13Mo鋼強度捂贿、延伸率、斷面收縮率、沖擊性能等指標(biāo)都比40鋼和45鋼高厂僧，是一種強度高扣草、塑性好的中碳馬氏體不銹鋼。在工件試生產(chǎn)時颜屠，按車削普通碳鋼的工藝方法對3Cr13Mo鋼進行車削試驗辰妙，其結(jié)果是切削時加工硬化嚴(yán)重，切削抗力大甫窟，切削溫度高密浑，且容易粘刀，產(chǎn)生積屑瘤粗井，引起工件尺寸變化并影響工件形位公差和表面粗糙度秤暮。

　　針對上述問題，從多個方面采取措施趁吭，使工件加工表面達到圖樣要求的尺寸和表面粗糙度歧织，且保證了較高的生產(chǎn)效率。

　　1熱處理改變材料的硬度

　　馬氏體不銹鋼在熱處理后的不同硬度咖杉，對車削加工的影響很大地混。表1所示是采用YW2材料的車刀，車削熱處理后不同硬度的3Cr13M句担。材質(zhì)工件的情況庆牵。從表1中可以看出，退火狀態(tài)的馬氏體不銹鋼雖然硬度低萍捌，但車削性能差丈揖，這是因為材料塑性和韌性大目露，組織不均勻逗耕，粘附、熔著性強惯波，切削過程易產(chǎn)生刀瘤摘肤，不易獲得較好的表面質(zhì)量。而調(diào)質(zhì)處理后硬度在30HRC以下的3Cr13Mo材質(zhì)工件加工性較好漏峰，易達到較好的表面質(zhì)量糠悼。而硬度大于30HRC的工件，表面質(zhì)量雖然較好浅乔，但刀具易磨損倔喂，所以，在機加工前先進行調(diào)質(zhì)處理靖苇，硬度達到25～30HRC席噩，然后再進行切削加工。

　　2刀具材料的選擇

　　刀具材料的切削性能關(guān)系著刀具的耐用度和生產(chǎn)率，刀具材料的工藝性影響著刀具本身的制造與刃磨質(zhì)量悼枢。

　　對刀具切削部分材料的選取原則是具有較高的耐磨性埠忘，并能在較高的溫度下保持其切削性能。

　　目前常用的材料有:高速鋼和硬質(zhì)合金馒索。由于高速鋼只能在600℃以下保持其切削性能莹妒，而不銹鋼切削時產(chǎn)生的高溫往往高于60090，而硬質(zhì)合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性绰上，因此用硬質(zhì)合金材料制成的刀具更適合不銹鋼的切削加工追祈。在切削參數(shù)相同的條件下，對幾種合金材料的刀具進行了車削對比試驗链愉。

　　采用TiC-TiCN-TiN復(fù)合涂層刀片的外圓車刀谐创，耐用度比較高，工件表面質(zhì)量好拦吓，生產(chǎn)率高寸芦。這是因為這種涂層硬質(zhì)合金材料的刀片，具有更好的強度和韌性子敷，又因其表面具有更高的硬度和耐磨性婆仪，更小的摩擦因數(shù)和更高的耐熱性，而成為車削不銹鋼的良好刀具材料任团。限于不具備這種材料的切斷刀片筑落，通過表2的對比試驗可知，YW2硬質(zhì)合金的切削性能也較好穷抹，因此可選用YW2材料的刀片作為切斷刀摸悲。

　　加工不銹鋼時，由于切削力較大获印，故刀桿必須具備足夠的強度和剛度述雾，以免在切削過程中發(fā)生顫振和變形。這就要求選用適當(dāng)?shù)牡稐U截面積兼丰，同時還應(yīng)采用強度較高的材料來制造刀桿玻孟，如采用調(diào)質(zhì)處理的45鋼或50鋼。

　　3刀具的幾何角度和結(jié)構(gòu)的選取

　　選擇合理的刀具幾何角度也是非常重要的鳍征，因為刀具幾何角度直接影響到刀具的切削性能黍翎，根據(jù)多年的加工經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，加工不銹鋼時艳丛，刀具切削部分的幾何形狀匣掸，一般應(yīng)從前角、后角方面的選擇來考慮氮双。

　　在選擇前角時碰酝，要考慮卷屑槽型织阳、有無倒棱和刃傾角的正、負角度大小等因素砰粹，因為前角g0直接影響刀具的強度唧躲、導(dǎo)熱性及耐用度。從切削熱的產(chǎn)生和散熱方面考慮敢俭，增大前角可減小切削熱的產(chǎn)生乱孩，切削溫度不致于太高，刀具耐用度提高纽宇，但前角過大菲组，則因刀頭散熱體積減小，散熱差魁嚼，切削溫度反而升高庭匆，耐用度降低。減小前角可改善刀頭散熱條件舌肝，切削溫度有可能降低渗骆，但前角過小，則切削變形嚴(yán)重页更，切削產(chǎn)生的熱量不易散掉硝逐。一般情況下加工不銹鋼時都采用較大的前角，增大刀具的前角锹嫌，可減小切屑切離和清除過程中所遇到的阻力足蹋，所以刀具前角g0取15°～20°較為適宜。

　　對后角選擇要求不十分嚴(yán)格惯悠，但不宜過小邻邮，后角過小容易和工件表面產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦，使加工表面粗糙度惡化克婶，加速刀具磨損筒严，并且由于強烈摩擦，增強了不銹鋼表面加工硬化的效應(yīng);刀具后角也不宜過大鸠补，后角過大萝风，使刀具的楔角減小嘀掸，降低了切削刃的強度紫岩，加速了刀具的磨損。通常睬塌，后角a0取5°～8°較合適泉蝌，最大不超過10°。通常情況下刃傾角ls取-10°～-30°揩晴。負的刃傾角可保護刀尖勋陪，提高刀刃強度贪磺，但刃傾角ls絕對值增大時，參加切削的主切削刃長度增加嘶逝，摩擦加劇易颊，因此取ls為-10°。

　　主偏角kr應(yīng)根據(jù)工件的形狀拄抄、加工部位和裝刀情況來選擇除搞。刀具切削部分表面粗糙度也是有要求的。降低刀具切削部分的表面粗糙度徽探，可減少切屑形成卷曲時的阻力治东，提高刀具的耐用度，所以刃口表面粗糙度一般應(yīng)為Ra0.4～0.2μm封豆。

　　在刀具結(jié)構(gòu)上缔禾，對外圓車刀采用Y型(外斜式)圓弧斷屑槽，靠近刀尖處切屑卷曲半徑大恢憋，靠近外緣處切屑卷曲半徑小像样，切屑翻向待加工表面而折斷，斷屑情況好鄙荚。

　　對于切斷刀掸绞，將副偏角控制在1°以內(nèi)，這樣可以改善排屑條件耕捞，延長刀具的使用壽命衔掸。

　　4切削用量的選取

　　切削用量對工件表面質(zhì)量、刀具耐用度俺抽、加工生產(chǎn)率影響較大敞映。而切削理論認(rèn)為，切削速度Vc對切削溫度和刀具耐用度的影響最大磷斧，進給量f次之振愿，ap最小，而數(shù)控車床一次走刀加工的表面弛饭，ap值是由工件尺寸與材料毛坯尺寸來決定的冕末，一般為0～5mm，由于圖1所示工件尺寸較小侣颂，所以選取背吃刃量ap=3mm較為適宜档桃。

　　難加工材料的切削速度往往比普通鋼的切削速度低得多，因為速度的提高憔晒，就會使刀具嚴(yán)重磨損藻肄，而不同的不銹鋼材料又有各自不同的最佳切削速度，這個最佳切削速度只能通過試驗或查閱有關(guān)資料確定高降。對于加工3Cr13Mo材質(zhì)工件朝棉，采用切削速度Vc=60～8Om/min锁龙。

　　進給量f對刀具耐用度影響不如切削速度大，但會影響斷屑和排屑沧牧，從而影響工件表面的拉傷腺拗、擦傷，影響已加工的表面質(zhì)量费赋。f值大小通常取決于工件的直徑姐阎、主軸轉(zhuǎn)速以及加工工藝等。

　　5適用的冷卻潤滑液

　　車削不銹鋼用的冷卻潤滑液既帜，應(yīng)該具有以下幾個特點浦匾。

　　高的冷卻性能，保證能帶走大量的切削熱制私。

　　不銹鋼韌性大涝填，切削時易產(chǎn)生刀瘤，惡化加工表面揖膜，這就要求冷卻潤滑液有高的潤滑性能誓沸，能起到較好的潤滑作用。

　　較好的滲透性壹粟，對不易被切離的切屑拜隧，能起到較好的楔裂作用、擴散和內(nèi)潤滑作用趁仙。

　　常用的加工不銹鋼的冷卻潤滑液有硫化油洪添、硫化豆油、煤油加油酸或植物油雀费、四抓化碳加礦物油干奢、乳化液等。

　　考慮到硫?qū)C床有一定的腐蝕作用盏袄，植物油(如豆油)容易附在機床上結(jié)癡和變質(zhì)忿峻。選用了四抓化碳與機油按重量比為1:9的混合物，其中四抓化碳滲透性好辕羽，機油的潤滑性好逛尚。試驗證明，這種冷卻潤滑液適用于表面粗糙度值要求小的不銹鋼工件的半精加工和精加工刁愿，特別適合于馬氏體類不銹鋼工件的車加工街赊。

　　6結(jié)語

　　通過以上的措施，對圖1所示3Cr13Mo材質(zhì)工件的加工已完全達到正常狀態(tài)土霞。磨刀次數(shù)只有試生產(chǎn)時的1/3些脐，生產(chǎn)效率也較剛開始時大大提高沟脓，工件質(zhì)量完全達到圖樣要求每访。

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