不锈钢切削加工中刀具切削参数的合理选择.pdf

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1、2010年8月机床与液压Aug．2010第38卷第l6期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．38No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．16．043不锈钢切削加工中刀具切削参数的合理选择赵亮培(莱芜职业技术学院，山东菜芜271100)摘要：阐述不锈钢的主要切削特点。为解决不锈钢加工困难的问题，从选择刀具材料、刀具角度、切削用量和切削液等方面对不锈钢的切削加工进行分析和研究。关键词：不锈钢；切削加工；刀具参数中图分类号：TH162文献标识码：B文章编号：100

2、1—3881(2010)l6—107—2人们常把含铬量大于12％或含镍量大于8％的合2刀具材料选择金钢叫不锈钢。不锈钢自1912年发明以来，随着航切削不锈钢时由于加工硬化严重、切削力大、空、航天、石油、化工、冶金和食品等工业的蓬勃发切削温度高和刀具易磨损的特点，刀具应选择热硬展而得到迅猛发展，应用日益广泛。由于不锈钢材料性和耐磨性好的材料。用高速钢刀具切削不锈钢时的切削加工性较差，属于难加工材料。作者主要论述宜采用高性能高速钢，特别是含钴高速钢和含铝超不锈钢切削加工中如何合理选择刀具刀削参数。硬高速钢，如WMo

3、Cr4V：A1等。用硬质合金刀具1不锈钢的主要切削特点切削不锈钢时，宜选用YN10、YW1、YW2、(1)切削力大yM10YM052YG8NYG813、YG532YA6．其中奥氏体不锈钢尤为突出，这种材料虽然硬度YH1和YT798等牌号。其中YT798抗冲击、抗热振不高，以牌号1CrNi为例，其硬度≤187HBW，但性能好，适宜断续切削如铣削；YM10具有极好的塑性很好(断后伸长率6=40％，断面收缩率=耐高温性能和抗黏结性能，特别适宜耐热不锈钢的60％)，因而在切削过程中塑性变形大，使切削力增精加工。需要注意

4、的是，在生产中不宜用YT类普加。在切削用量相同时，切削奥氏体类不锈钢耗能比通硬质合金刀具，而宜采用YG类、Yw类硬质合低碳钢约高50％。金刀具加工不锈钢(特别是含Ti不锈钢)。因为，(2)加工硬化严重一方面YT类普通硬质合金的韧性、热导率与含Tj在不锈钢中，以奥氏体和奥氏体铁素体不锈钢的不锈钢的黏结强度系数等都小于YG类、Yw类硬加工硬化现象最为突出。它们塑性大，塑性变形时晶质合金刀具；另一方面由于不锈钢中的Ti和YT类格产生强烈歪扭；同时奥氏体稳定性差，在切削力的硬质合金中的Ti产生亲合作用，切屑容易把合金中

5、作用下，部分奥氏体会转变为马氏体；再加上化合物的Ti带走，促使刀具磨损加剧。杂质在切削热的作用下，易于分解呈弥散分布，使切3刀具几何角度的选择削加工时产生硬化层。这一切均使加工硬化现象更为刀具切削部分的几何角度，对于不锈钢切削加工明显。的生产率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力(3)刀具易产生黏着磨损以及加工硬化等方面都有很大的影响。合理选择和改不锈钢材料在切削过程中产生的高温下，与刀具进刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成材料的亲合性较大，使刀具与切屑间产生黏结、扩本的有效途径。散，从而造成刀具黏

6、着磨损，降低刀具使用寿命。(1)前角。的选择(4)切削区局部温度高前角的大小决定刀刃的锋利与强度。增大前角可这类材料所需切削力大，分离切屑消耗的功也以减小切屑的变形，从而减小切削力和切削功率，降大，产生的切削热也就多，加上不锈钢的导热性不好低切削温度，提高刀具耐用度。但是增大前角会使楔(不锈钢的导热系数约为45号钢的1／4～1／2)，使切角减小，降低刀刃强度，造成崩刃，使刀具耐用度下削区域局部温度很高(大量切削热都集中在切削区降。车削不锈钢时，在不降低刀具强度的条件下，应和刀一屑接触的界面上)。把前角适当取大一

7、些。在刀具前角大时其塑性变形收稿日期：2009—08—12作者简介：赵亮培(1969一)，男，硕士，副教授，主要研究方向为机械设计制造及其自动化。电话：0634—6267851，E一,nail：zhaoliangpei@126．corn。·108·机床与液压第38卷小，切削力和切削热降低，加工硬化趋势减轻，刀具工件加工方法等的不同，所允许的切削速度也不尽耐用度提高。一般刀具前角宜取l2。一20。。相同。(2)后角n。的选择(2)背吃刀量0在切削过程中，后角可以减小后刀面与切削表面不宜选择过小，以免在前道工序所留

8、下的加工硬的摩擦。若后角过大，则楔角减小，使散热条件恶化层或毛坯外皮内切削，一般取o。=0．4～4mm。化，刀具刃口强度下降，降低刀具耐用度；若后角过(3)进给量．厂小，摩擦严重，则会使刃口变钝，增大切削力，增高不宜选择过大，以免切削负荷太大，但也不宜过切削温度，加剧刀具磨损。在一般情况下，后角变化小，以免切削刃在上次进给所形成的冷硬层内工作，不大，但必须有一个合理的数值，以利于提高刀