| 不銹鋼的切削加工技術(3)
10、怎樣對不銹鋼進行銑削加工？
銑削不銹鋼的特點是：不銹鋼的粘附性及熔著性強，切屑容易粘附在銑刀刀齒上，使切削條件惡化；逆銑時，刀齒先在已經(jīng)硬化的表面上滑行，增加了加工硬化的趨勢；銑削時沖擊、振動較大，使銑刀刀齒易崩刃和磨損。
銑削不銹鋼除端銑刀和部分立銑刀可用硬質(zhì)合金作銑刀刀齒材料外,其余各類銑刀均采用高速鋼，特別是鎢—鉬系和高釩高速鋼具有良好的效果，其刀具耐用度可比W18Cr4V提高1～2倍。適宜制作不銹鋼銑刀的硬質(zhì)合金牌號有YG8、YW2、813、798、YS2T、YS30、YS25等。
銑削不銹鋼時，切削刃既要鋒利又要能承受沖擊，容屑槽要大�？刹捎么舐菪倾姷�(圓柱銑刀、立銑刀)，螺旋角 從20°增加到45°( n=5°)，刀具耐用度可提高2倍以上，因為此時銑刀的工作前角 0e由11°增加到27°以上，銑削輕快。但 值不宜再大，特別是立銑刀以 ≤35°為宜，以免削弱刀齒。
采用波形刃立銑刀加工不銹鋼管材或薄壁件，切削輕快，振動小，切屑易碎，工件不變形。用硬質(zhì)合金立銑刀高速銑削、可轉(zhuǎn)位端銑刀銑削不銹鋼都能取得良好的效果。
用銀白屑(SWC)端銑刀銑削1Cr18Ni9Ti，其幾何參數(shù)為:
f=5°、 p=15°、 f=15°、 p=5°、 r=55°、 ′r=35°、 01=-30°、b =0.4mm、r =6mm，當Vc=50～90 m/min、Vf=630～750mm/min、a′p=2～6mm并且每齒進給量達0.4～0.8mm時，銑削力減小10%～15%，銑削功率下降44%，效率也大大提高。其原理是在主切削刃上磨出負倒棱，銑削時人為地產(chǎn)生積屑瘤，使其代替切削刃進行切削，積屑瘤的前角 b可達20~～302，由于主偏角的作用，積屑瘤受到一個前刀面上產(chǎn)生的平行于切削刃的推力作用而成為副屑流出，從而帶走了切削熱，降低了切削溫度。
銑削不銹鋼時，應盡可能采用順銑法加工。不對稱順銑法能保證切削刃平穩(wěn)地從金屬中切離，切屑粘結(jié)接觸面積較小，在高速離心力的作用下易被甩掉，以免刀齒重新切入工件時，切屑沖擊前刀面產(chǎn)生剝落和崩刃現(xiàn)象，提高刀具的耐用度。
采用噴霧冷卻法效果最為顯著，可提高銑刀耐用度一倍以上；如用一般10%乳化液冷卻，應保證切削液流量達到充分冷卻。硬質(zhì)合金銑刀銑削不銹鋼時，取Vc=70～150 m/min，Vf=37.5～150 mm/min，同時應根據(jù)合金牌號及工件材料的不同作適當調(diào)整。
11、怎樣對不銹鋼進行鉆孔？鉆孔時應注意哪些問題？
在不銹鋼工件上鉆孔常采用麻花鉆，對淬硬不銹鋼，可用硬質(zhì)合金鉆頭，有條件時可用超硬高速鋼或超細晶粒硬質(zhì)合金鉆頭。鉆孔時扭矩和軸向力大，切屑易粘結(jié)、不易折斷且排屑困難，加工硬化加劇，鉆頭轉(zhuǎn)角處易磨損，鉆頭剛性差易產(chǎn)生振動。因此要求鉆頭磨出分屑槽，修磨橫刃以減小軸向力，修磨成雙頂角以改善散熱條件。
鉆削不銹鋼的典型鉆頭(即不銹鋼群鉆)如圖4所示。
圖3中L≈0.32d0，L/2>L1>L/3，R≈0.2d0，h=0.04d0，b≈0.04d0。使用這種鉆頭鉆削1Cr18Ni9Ti時，對 20 mm、 25 mm、呾 mm三種直徑的鉆頭，采用n=105 r/min，f=0.32 mm/r、0.4 mm/r、0.56 mm/r、0.67 mm/r四種不同的進給量，均可順利地斷屑和排屑。
還可采用不銹鋼斷屑鉆頭(圖5)、S形硬質(zhì)合金鉆頭(圖6)、四刃帶鉆頭(圖7)及可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆。
用不銹鋼斷屑鉆頭(圖5)加工馬氏體不銹鋼2Crl3時，只需磨出E-E處斷屑槽；而鉆削加工lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼時，還需加開A-A處斷屑槽。
S形硬質(zhì)合金鉆頭的特點是：無橫刃，可減小軸向力50%；鉆心處前角為正值，刃口鋒利；鉆心厚度增大，提高了鉆頭剛性；有兩個噴切削液孔；圓弧形切削刃及排屑槽分布合理，便于切屑成小塊，以利排出。
可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆的特點是：鉆頭前端不對稱裝有兩片凸三角形刀片，分屑切除孔的不同部分，能自動定心，孔的直線性好，并且切入切出長度短；刀片前刀面上帶有多個坑狀斷屑槽，切削性能良好，尤其是斷屑可靠，切屑呈一致的碎卷屑；內(nèi)冷卻使切削液直接噴向鉆削加工表面，改善冷卻效果，排屑非常通暢；特別是可根據(jù)工件材料采用不同牌號的硬質(zhì)合金刀片，切削速度達80～120m/min，鉆削非常輕快。
鉆削不銹鋼時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鉆頭容易磨損、折斷，孔表面粗糙，有時出現(xiàn)深溝而無法消除；
孔徑過大，孔形不圓或向一邊傾斜等現(xiàn)象。在操作時應注意下列事項：
1)幾何形狀必須刃磨正確，兩切削刃要保持對稱。鉆頭后角過大，會產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，引起顫振，使鉆出的孔呈多角形。應修磨橫刃，以減小鉆孔軸向力。
2)鉆頭必須裝正，保持鉆頭鋒利，用鈍后應及時修磨。<LI。合理選擇鉆頭幾何參數(shù)和鉆削用量，按鉆孔深度要求，應盡量縮短鉆頭長度、加大鉆心厚度以增加剛性。使用高速鋼鉆頭時，切削速度不可過高，以防燒壞刀刃。進給量不宜過大，以防鉆頭磨損加劇或使孔鉆偏，在切入和切出時進給量應適當調(diào)小。
3)充分冷卻潤滑，切削液一般以硫化油為宜，流量不得少于5～8 L/min，不可中途停止冷卻，在直徑較大時，應盡可能采用內(nèi)冷卻方式。
4)認真注意鉆削過程，應及時觀察切屑排出狀況，若發(fā)現(xiàn)切屑雜亂卷繞立即退刀檢查，以防止切屑堵塞。還應注意機床運轉(zhuǎn)聲音，發(fā)現(xiàn)異常應及時退刀，不能讓鉆頭在鉆削表面上停留，以防鉆削表面硬化加劇。
12、怎樣解決耐酸不銹鋼鉆孔時的斷屑問題
耐酸不銹鋼的塑性和韌性都很大，鉆孔時存在的主要問題是不容易斷屑，影響切削液的流入，切削區(qū)溫度高，刀具耐用度低，生產(chǎn)率低。在鉆孔時，切削負荷大，形成切屑要消耗很多的能量，再加上這類不銹鋼的高溫強度和硬度高，鉆屑在切離時不易折斷；同時冷作硬化現(xiàn)象非常嚴重，表面硬化程度可達100%以上，硬化層厚度達0.1～0.2mm。耐酸不銹鋼的導熱系數(shù)小，只有碳鋼的1/3～1/4，切削區(qū)溫度很高，與其他金屬的親和作用強以及材料中存在的硬質(zhì)點，加劇了刀具的磨損。
為了解決耐酸不銹鋼鉆孔時的斷屑問題，研制了新型鉆耐酸不銹鋼斷屑群鉆，用它鉆孔時切屑長100mm左右呈“禮花”狀從孔中排出，斷屑效果十分理想。
在鉆孔過程中要出這種切屑的關鍵是：一要使分屑點處于臨界分屑狀態(tài)；二要適當磨出鉆尖高(h=0.05D～0.07D)和圓弧半徑(R=0.2D)；三是L1=1.7～3.3 mm位置應選擇恰當，并配合適當大的進給量和較低的切削速度，使切屑在斜擰狀態(tài)中折斷。
使用耐酸不銹鋼斷屑群鉆鉆孔時，應選用較低的切削速度和較大的進給量，有利于實現(xiàn)斷屑。
13、怎樣對不銹鋼進行鉸孔？
對不銹鋼鉸孔時，經(jīng)常遇到的問題是：孔表面容易劃出溝槽，粗糙度差，孔徑超差，呈喇叭口，鉸刀易磨損等。不同種類不銹鋼的切削加工性不同，在鉸孔中所表現(xiàn)出的問題也不一樣，如對1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼和耐濃硝酸不銹鋼鉸孔時，主要是鉸刀磨損問題；而對2Cr13等馬氏體不銹鋼鉸孔時，主要是不容易保證鉸孔的粗糙度和尺寸精度問題。為了避免這些問題，應注意以下事項：
1)合理選擇鉸刀和鉸削用量，是保證鉸孔順利進行的關鍵。
2)提高預加工工序質(zhì)量，防止預加工孔出現(xiàn)劃溝、橢圓、多邊形、錐度或喇叭口、腰鼓形狀、軸心線彎曲、偏斜等現(xiàn)象。
3)保持工件材質(zhì)硬度適中，尤其對2Cr13馬氏體不銹鋼，調(diào)質(zhì)處理后的硬度在HRC28以下為宜。
4)正確安裝鉸刀和工件，鉸刀必須裝正，鉸刀軸線應和工件預加工孔的軸線保持一致，以保證各刀齒均勻切削。
5)選用合適的切削液，可以解決不銹鋼的切屑粘附問題，并使之順利排屑，從而降低孔表面粗糙度和提高刀具耐用度。一般以使用硫化油為宜，若在硫化油中添加10%～20%CCl4或在豬油中添加20%～30%CCl4，對降低表面粗糙度有顯著的效果。由于CCl4對人體有害，宜采用硫化油85%～90%和煤油10%～15%的混合液。鉸刀直徑較大時，可采用內(nèi)冷卻方式。
6)認真注意鉸孔的過程，嚴格檢查刀齒的跳動量，是獲得均勻鉸削的關鍵。在鉸削過程中，注意切屑的形狀，由于鉸削余量小，切屑呈箔卷狀或呈很短的螺卷狀。若切屑大小不一，有的呈碎末狀、有的呈小塊狀，說明鉸削不均勻。若切屑呈條的彈簧狀，說明鉸削余量太大。若切屑呈針狀、碎片狀，說明鉸刀已經(jīng)磨鈍。還要防止切屑堵塞，應勤于觀察刀齒有無粘屑，以避免孔徑超差。使用硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時，會出現(xiàn)孔收縮現(xiàn)象，為防止退刀時將孔拉毛，可采取加大主偏角來改善這種情況。
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