自動車床車削3Cr13不銹鋼的難點及對策
1 切削過程中的難點及原因分析
2 主要技術(shù)措施
- 通過熱處理市贡,改變材料的硬度
- 馬氏體不銹鋼在熱處理后的不同硬度革惊,對車削加工的影響很大。表1是用YW2材料的車刀對熱處理后不同硬度的3Cr13鋼的車削情況切果】デ洌可見符焊,退火狀0.10.10.1態(tài)的馬氏體不銹鋼雖然硬度低,但車削性能差姻僧,這是因為材料塑性和韌性大规丽,組織不均勻,粘附撇贺,熔著性強赌莺,切削過程易產(chǎn)生刀瘤,不易獲得較好的表面質(zhì)量松嘶。而調(diào)質(zhì)處理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料艘狭,車削加工性較好,易達到較好的表面質(zhì)量翠订。用硬度在HRC30以上的材料加工出的零件巢音,表面質(zhì)量雖然較好,但刀具易磨損尽超。所以官撼,在條件允許的情況下,可以在材料進廠后似谁,先進行調(diào)質(zhì)處理歧寺,硬度達到HRC25~HRC30,然后再進行切削加工。
表1 3Cr13鋼材料 切削用量 刀具耐用度
min加工表面粗糙度
μmν
m/mins
mm/rHB240(退火) 45~55 0.1 90~115 Ra6.3~Ra3.2 HRC25~30(調(diào)質(zhì)) 45~55 0.1 95~110 Ra3.2 HRC35~38(調(diào)質(zhì)) 45~55 0.1 60~75 Ra3.2 - 馬氏體不銹鋼在熱處理后的不同硬度革惊,對車削加工的影響很大。表1是用YW2材料的車刀對熱處理后不同硬度的3Cr13鋼的車削情況切果】デ洌可見符焊,退火狀0.10.10.1態(tài)的馬氏體不銹鋼雖然硬度低,但車削性能差姻僧,這是因為材料塑性和韌性大规丽,組織不均勻,粘附撇贺,熔著性強赌莺,切削過程易產(chǎn)生刀瘤,不易獲得較好的表面質(zhì)量松嘶。而調(diào)質(zhì)處理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料艘狭,車削加工性較好,易達到較好的表面質(zhì)量翠订。用硬度在HRC30以上的材料加工出的零件巢音,表面質(zhì)量雖然較好,但刀具易磨損尽超。所以官撼,在條件允許的情況下,可以在材料進廠后似谁,先進行調(diào)質(zhì)處理歧寺,硬度達到HRC25~HRC30,然后再進行切削加工。
- 刀具材料的選擇
- 在自動車床上車削不銹鋼傻椿,一般使用的硬質(zhì)合金的刀具材料有:YG6、YG8姆歹、YT15肤狞、YT30、YW1虽浆、YW2等材料货瘫。
- 常用的高速鋼刀具有:W18Cr4V、W6M05Cr4V2AL等材料休惰。我們在切削參數(shù)相同的條件下鬓灼,對幾種材料的刀具進行了車削對比試驗,從表2可見:采用TiC-TiCN-TiN復(fù)合涂層刀片的外圓車刀杜凌,耐用度比較高瘪吭,切削速度可取高,工件表面質(zhì)量好名篷,生產(chǎn)率高经芋。但是,沒有這種材料的切斷刀片途茫。通過表2的對比試驗碟嘴,YW2硬質(zhì)合金的切削性能也不錯溪食,我們選用YW2材料的刀片作為切斷刀。
表2 不同刀具材料切削對比試驗 刀具材料 刀具的幾何角度 切削用量 刀具耐用度
min加工表面粗糙度
μm前角γ 后角α 主偏角Kr 刃傾角λ ν
m/mins
mm/rYG8 15° 8° 90° -10 45~55 0.1 72~82 Ra3.2 YT14 15° 8° 90° -10 45~55 0.1 80~95 Ra3.2 YW2 15° 8° 90° -10 45~55 0.1 90~110 Ra3.2 Tic-TiCN-TiN
復(fù)合涂層刀片12° 8° 90° -4 45~55 0.1 128~185 Ra6.3(切斷用) Ra~Ra1.6 - 刀具的幾何角度和結(jié)構(gòu)的選取
- 對于良好的刀具材料娜扇,選擇合理的幾何角度則顯得尤為重要错沃。
- 前角γ:一般車削馬氏體不銹鋼刀具前角取10°~20°較為適宜。
- 后角α:一般取5°~8°較合適雀瓢,最大不過10°枢析。
- 刃傾角λ:一般選取λ為-10°~30°。
- 主偏角Kr應(yīng)根據(jù)工件的形狀致燥、加工部位和裝刀情況來選擇登疗。
- 刃口表面粗糙度應(yīng)不大于Ra0.4~Ra0.2。
- 在結(jié)構(gòu)上嫌蚤,我們對外圓車刀采用外斜式圓弧斷屑槽辐益,靠刀尖處切屑卷曲半徑大,靠外緣處切屑卷曲半徑小脱吱,切屑將翻向待加工表面而折斷智政,斷屑情況好。而對切斷刀苦频,我們將副偏角控制在1o以內(nèi)清截,這樣可以改善排屑條件、延長刀具的使用壽命梧杠。
- 對于良好的刀具材料娜扇,選擇合理的幾何角度則顯得尤為重要错沃。
- 合理選擇切削用量
- 切削理論認為弧蜒,切削速度v對切削溫度和刀具耐用度的影響最大,走刀量s次之啤都,吃刀量t最小砰穗,而在自動車床上一次走刀加工工件的表面,其吃刀量t是由零件尺寸與材料毛坯尺寸來決定的溃锤,一般為0~3mm渣么;難加工材料的切削速度往往比普通鋼的切削速度低得多。
- 走刀量s對刀具耐用度影響不如切削速度大灿拗,但會影響斷屑和排屑蛋鸡,拉傷、擦傷工件表面侍上,影響加工的表面質(zhì)量弓候,一般認為吃刀深度大時,走刀量應(yīng)減小他匪,而切斷的走刀量又比車外圓要小弓叛。在被加工表面粗糙度要求不高時,s選用0.1mm/r~0.2mm/r。
- 總之撰筷,對于難加工材料陈惰,一般選用較低的切削速度、中等的走刀量毕籽。
- 選用適當(dāng)?shù)睦鋮s潤滑液
- 車削不銹鋼用的冷卻潤滑液抬闯,應(yīng)該具有以下幾個特點:
- 高的冷卻性能,保證能帶走大量的切削熱关筒。
- 不銹鋼韌性大溶握,切削時易產(chǎn)生刀瘤,惡化加工表面蒸播,這就要求冷卻潤滑液有高的潤滑性能睡榆,能起到較好的潤滑作用。
- 滲透性好袍榆,對不易被切離的切屑栽铁,能起到較好的楔裂、擴散和內(nèi)潤滑作用柜步。
- 常用的加工不銹鋼的冷卻潤滑液有如下幾種:硫化油判原、硫化豆油,煤油加油酸或植物油冲或、四氯化碳加礦物油今天、乳化液等。
- 考慮到硫?qū)C床有一定的腐蝕作用腌棒,植物油(如豆油)容易附在機床上結(jié)痂和變質(zhì)置悦,我們選用了四氯化碳與機油按重量比為1:9的混合物。其中四氧化碳滲透性好隧蜀,機油的潤滑性好捂旨。試驗證明,這種冷卻潤滑液適用于表面粗糙度要求小的不銹鋼零件的半精加工和精加工工序短材,特別適合于馬氏體類不銹鋼零件的車加工。
- 車削不銹鋼用的冷卻潤滑液抬闯,應(yīng)該具有以下幾個特點:
3 結(jié)論
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