数控车床编程26不锈钢车削工艺

2、刀具材料选择

合理选择刀具材料是保证高效率切削加工不锈钢的重要条件。根据不锈钢的切削特点,要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈钢的亲和作用小等特点。目前常用的刀具材料有高速钢和硬质合金。

1)高速钢的选择:高速钢主要用来制造铣刀、钻头、丝锥、拉刀等复杂多刃刀具。普通高速钢W18Cr4V使用时刀具耐用度很低已不符合需要,采用新型高速钢刀具切削不锈钢可获得较好的效果。

在相同的车削条件下,用W18Cr4V和95w18Cr4V两种材料的刀具加工1Cr17Ni2工件,刀具刃磨一次加工的件数分别为2~3件和12件,用95w18Cr4V的刀具耐用度提高了几倍。这是由于提高了钢的含碳量,从而增加了钢中碳化物含量,常温硬度提高2HRC红硬性更好,℃时由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC51~52,耐磨性比W18Cr4V提高2~3倍。

随着刀具制作技术的不断发展,对于批量大的工件,采用硬质合金多刃、复杂刀具进行切削加工效果会更好。

2)硬质合金的选择: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,较适于加工不锈钢。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。

较长时期以来,一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌号的硬质合金作为切削不锈钢的刀具材料,但均不能获得较理想的效果;采用新牌号硬质合金如、、、、、、YM、YM、YM10、YS2T、YD15等,切削不锈钢可获得较好的效果。而用牌号硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢效果很好,因为合金既具有较高的硬度(≥HRA91)、强度(sb=MPa),又具有良好的高温韧性、抗氧化性、抗粘结性,其组织致密耐磨性好。

3)刀具几何参数

前角:不锈钢的硬度、强度并不高,但其塑性、韧性都较好,热强性高,切削时切屑不易被切离。在保证刀具有足够强度的前提下,应选用较大的前角,这样不仅能够减小被切削金属的塑性变形,而且可以降低切削力和切削温度,同时使硬化层深度减小。车削各种不锈钢的前角大致为12°~30°。

后角:加大后角能减小后刀面与加工表面的摩擦,但会使切削刃的强度和散热能力降低。后角的合理值取决于切削厚度,切削厚度小时,宜选较大后角。

主偏角:减小主偏角可增加刀刃工作长度,有利于散热,但在切削过程中使径向力加大,容易产生振动,常取kr=45°~75°,若机床刚性不足,可适当加大。

刃倾角ls:为了增加刀尖强度,刃倾角一般取ls=-8°~-3°,断续切削时取较大值ls=-15°~-5°。

4)切削不锈钢时怎样选择刀具断(卷)屑槽和刃口形式?

切削不锈钢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。断(卷)屑槽的宽度Bn=3~5mm,槽深h=0.5~1.3mm,Rn=2~8mm。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。断(卷)屑槽的形式见图2。

切削加工过程中,如果发生切屑缠绕在工件或刀具上的现象,表示断(卷)屑槽过宽过浅,可加大进给量,使切屑折断;如果切屑挤轧在槽内,发出吱吱叫声,或切屑飞溅伤人,表示断(卷)屑槽太窄太深,这时可减小进给量。同时还要注意控制断(卷)屑槽的位置。

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