不锈钢材料加工的难点
在不锈钢加工时,采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如
1Cr18Ni9Ti
、
2Cr13
孔时,加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除
困难等共性问题,
严重影响了此类材料零件的加工质量、
生产周期及加工成本。
按照金属工
艺学、
金属切削原理等理论对上述材质加工难点进行分析,
摸索出一套行之有效的不锈钢材
料钻、铰、镗加工工艺。
不锈钢材料加工难点分析
不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面:
切削力大,切削温度高
:
该类型材料强度大,
切削时切向应力大、
塑性变形大,因而切削力大。
此外材料导热性
极差,
造成切削温度升高,
且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内,
从而加快了刀具
的磨损。
奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织,
切削时加工硬化倾向大,
通常
是普通碳素钢的数倍,刀具在加工硬化区域内切削,使刀具寿命缩短。
(
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X/
Z&
G8
x+
J9
`9 v
3.
容易粘刀
无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。
当强韧的切屑流经前刀面时,将产生粘结、熔焊等粘刀现象,影响加工零件表面粗糙度。
刀具磨损加快
上述材料一般含高熔点元素、塑性大,切削温度高,使刀具磨损加快,磨刀、换刀频繁,从
而影响了生产效率,提高了刀具使用成本。
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不锈钢零件加工工艺
) ]0X. y$ f3 U1 e! [2 N( F- P' \; i
通过上述加工难点分析,
不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较
大的不同,其具体加工工艺如下:
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1.
钻孔加工
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- Y( N! D" y+ q( E6 T# y0 e# X8 Z
在钻孔加工时,
由于不锈钢材料导热性能差,
弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解
决此类材料的孔加工难题,
主要是选用合适的刀具材料,
确定合理的刀具的几何参数以及刀
具的切削用量。
钻削上述材料时,
钻头一般应选用
W6Mo5Cr4V2Al
、
W2Mo9Cr4Co8
等材质的钻
头,
这些材质钻头缺点是价格比较昂贵,
而且难以采购。
而采用常用的
W18Cr4V
普通标准高
速钢钻头钻孔时,
由于存在顶角较小、
切屑太宽而不能及时排出孔外、
切削液不能及时冷却
钻头等缺点,
再加上不锈钢材料导热性差,
造成集中在刀刃上的切削温度升高,
容易导致两
个后刀面和主刃烧伤及崩刃,使钻头的使用寿命降低。
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(1)
刀具几何参数设计
在采用
W18Cr4V
普通高速钢钻头钻孔时,
切削力及切削温度均集
中在钻尖上,为提高钻头切削部位的耐用度,可以适当增大顶角角度,顶角一般选
135°~
140°,顶角增大也将使外缘前角减小,钻屑变窄,以利于排屑。但是加大顶角后,钻头的
横刃变宽,
造成切削阻力增大,
因而必须对钻头横刃进行修磨,
修磨后横刃的斜角为
47°~
55°,横刃前角为
3°~5°,修磨横刃时,应将切削刃与圆柱面转角处修磨成圆角,以增
在不锈钢加工时,采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如
1Cr18Ni9Ti
、
2Cr13
孔时,加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除
困难等共性问题,
严重影响了此类材料零件的加工质量、
生产周期及加工成本。
按照金属工
艺学、
金属切削原理等理论对上述材质加工难点进行分析,
摸索出一套行之有效的不锈钢材
料钻、铰、镗加工工艺。
不锈钢材料加工难点分析
不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面:
切削力大,切削温度高
:
该类型材料强度大,
切削时切向应力大、
塑性变形大,因而切削力大。
此外材料导热性
极差,
造成切削温度升高,
且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内,
从而加快了刀具
的磨损。
奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织,
切削时加工硬化倾向大,
通常
是普通碳素钢的数倍,刀具在加工硬化区域内切削,使刀具寿命缩短。
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3.
容易粘刀
无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。
当强韧的切屑流经前刀面时,将产生粘结、熔焊等粘刀现象,影响加工零件表面粗糙度。
刀具磨损加快
上述材料一般含高熔点元素、塑性大,切削温度高,使刀具磨损加快,磨刀、换刀频繁,从
而影响了生产效率,提高了刀具使用成本。
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不锈钢零件加工工艺
) ]0X. y$ f3 U1 e! [2 N( F- P' \; i
通过上述加工难点分析,
不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较
大的不同,其具体加工工艺如下:
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1.
钻孔加工
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在钻孔加工时,
由于不锈钢材料导热性能差,
弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解
决此类材料的孔加工难题,
主要是选用合适的刀具材料,
确定合理的刀具的几何参数以及刀
具的切削用量。
钻削上述材料时,
钻头一般应选用
W6Mo5Cr4V2Al
、
W2Mo9Cr4Co8
等材质的钻
头,
这些材质钻头缺点是价格比较昂贵,
而且难以采购。
而采用常用的
W18Cr4V
普通标准高
速钢钻头钻孔时,
由于存在顶角较小、
切屑太宽而不能及时排出孔外、
切削液不能及时冷却
钻头等缺点,
再加上不锈钢材料导热性差,
造成集中在刀刃上的切削温度升高,
容易导致两
个后刀面和主刃烧伤及崩刃,使钻头的使用寿命降低。
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(1)
刀具几何参数设计
在采用
W18Cr4V
普通高速钢钻头钻孔时,
切削力及切削温度均集
中在钻尖上,为提高钻头切削部位的耐用度,可以适当增大顶角角度,顶角一般选
135°~
140°,顶角增大也将使外缘前角减小,钻屑变窄,以利于排屑。但是加大顶角后,钻头的
横刃变宽,
造成切削阻力增大,
因而必须对钻头横刃进行修磨,
修磨后横刃的斜角为
47°~
55°,横刃前角为
3°~5°,修磨横刃时,应将切削刃与圆柱面转角处修磨成圆角,以增
在不锈钢加工时,采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如1Cr18Ni9Ti、2Cr13孔时,加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除困难等共性问题,严重影响了此类不锈钢材料零件的加工质量、生产周期及加工成本。按照金属工艺学、金属切削原理等理论对上述材质加工难点进行分析,摸索出一套行之有效的不锈钢材料钻、铰、镗加工工艺。 不锈钢材料加工难点分析
不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面: 切削力大,切削温度高:
该类型不锈钢材料强度大,切削时切向应力大、塑性变形大,因而切削力大。此外不锈钢材料导热性极差,造成切削温度升高,且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内,从而加快了刀具的磨损。
在钻孔加工时,由于不锈钢材料导热性能差,弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解决此类材料的孔加工难题,主要是选用合适的刀具材料,确定合理的刀具的几何参数以及刀具的切削用量。钻削上述材料时,钻头一般应选用W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材质的钻头,这些材质钻头缺点是价格比较昂贵,而且难以采购。而采用常用的W18Cr4V普通标准高速钢钻头钻孔时,由于存在顶角较小、切屑太宽而不能及时排出孔外、切削液不能及时冷却钻头等缺点,再加上不锈钢材料导热性差,造成集中在刀刃上的切削温度升高,容易导致两个后刀面和主刃烧伤及崩刃,使钻头的使用寿命降低。
(1)刀具几何参数设计 在采用W18Cr4V普通高速钢钻头钻孔时,切削力及切削温度均集中在钻尖上,为提高钻头切削部位的耐用度,可以适当增大顶角角度,顶角一般选135°~140°,顶角增大也将使外缘前角减小,钻屑变窄,以利于排屑。但是加大顶角后,钻头的横刃变宽,造成切削阻力增大,因而必须对钻头横刃进行修磨,修磨后横刃的斜角为47°~55°,横刃前角为3°~5°,修磨横刃时,应将切削刃与圆柱面转角处修磨成圆角,以增加横刃强度。由于不锈钢材料弹性模量较小,切屑层下的金属弹性恢复大,加之加工过程中加工硬化严重,后角太小会加快钻头后刀面的磨损,而且增加了切削温度,降低钻头的寿命。因此须适当加大后角,但后角太大,将使钻头的主刃变得单薄,减小了主刃的刚性,所以后角应以12°~15°为宜。为使钻屑变窄,利于排屑,还需要在钻头两个后刀面上开交错分布的分屑槽。9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m
(2)切削用量选择钻削时,切削用量的选择应从降低切削温度的基本点出发,因为高速切削将会使切削温度升高,而高的切削温度将加剧刀具磨损,因而切削用量中最重要的是选择切削速度。一般情况下,切削速度以12~15m/min较为合适。进给量对刀具寿命影响较小,但进给量选择太小将会使刀具在硬化层内切削,加剧磨损;而进给量如果太大,又会使表面粗糙度变差。综合上述两个因素,进给量选择为0.32~0.50mm/r为宜。 (3)切削液选择钻削时,为降低切削温度,可采用乳化液作为冷却介质。 铰孔加工0 L
(1)刀具几何参数设计 不锈钢材料的铰削加工大部分使用硬质合金铰刀。铰刀的结构和几何参数与普通铰刀有所不同。为增强刀齿强度并防止铰削时产生切屑堵塞现象,铰刀齿数一般比较少。铰刀前角一般为8°~12°,但在某些特定情况,为了实现高速铰削,也可采用0°~5°前角;后角一般为8°~12°;主偏角的选择视孔的不同而异,一般情况下通孔为15°~30°,不通孔为45°;铰孔时为了使切屑向前排出,也可适当增加刃倾角角度,刃倾角角度一般为10°~20°;刃带宽度为0.1~0.15mm;铰刀上倒锥应较普通铰刀大,硬质合金铰刀一般为0.25~0.5mm/100mm,高速钢铰刀为0.1~0.25mm/100mm;铰刀校正部分长度一般为普通铰刀的65%~80%,其中圆柱部分长度为普通铰刀的40%~50%。
加横刃强度。
由于不锈钢材料弹性模量较小,
切屑层下的金属弹性恢复大,
加之加工过程中
加工硬化严重,
后角太小会加快钻头后刀面的磨损,
而且增加了切削温度,
降低钻头的寿命。
因此须适当加大后角,但后角太大,
将使钻头的主刃变得单薄,减小了主刃的刚性,所以后
角应以
12°~15°为宜。为使钻屑变窄,利于排屑,还需要在钻头两个后刀面上开交错分
布的分屑槽。
9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m
(2)
切削用量选择
钻削时,切削用量的选择应从降低切削温度的基本点出发,因为高
速切削将会使切削温度升高,
而高的切削温度将加剧刀具磨损,
因而切削用量中最重要的是
选择切削速度。
一般情况下,
切削速度以
12
~
15m/min
较为合适。
进给量对刀具寿命影响较
小,但进给量选择太小将会使刀具在硬化层内切削,加剧磨损;而进给量如果太大,又会使
表面粗糙度变差。综合上述两个因素,进给量选择为
0.32
~
0.50mm/r
为宜。
(3)
切削液选择
钻削时,为降低切削温度,可采用乳化液作为冷却介质。
铰孔加工
0 L
(1)
刀具几何参数设计
不锈钢材料的铰削加工大部分使用硬质合金铰刀。铰刀的结构
和几何参数与普通铰刀有所不同。
为增强刀齿强度并防止铰削时产生切屑堵塞现象,
铰刀齿
数一般比较少。铰刀前角一般为
8°~12°,但在某些特定情况,为了实现高速铰削,也可
采用
0°~5°前角;
后角一般为
8°~12°;
主偏角的选择视孔的不同而异,
一般情况下通
孔为
15°~30°,
不通孔为
45°;
铰孔时为了使切屑向前排出,
也可适当增加刃倾角角度,
刃倾角角度一般为
10°~20°;
刃带宽度为
0.1
~
0.15mm
;
铰刀上倒锥应较普通铰刀大,
硬
质合金铰刀一般为
0.25
~
0.5mm/100mm
,高速钢铰刀为
0.1
~
0.25mm/100mm
;铰刀校正部分
长度一般为普通铰刀的
65%
~
80%
,其中圆柱部分长度为普通铰刀的
40%
~
50%
。
加横刃强度。
由于不锈钢材料弹性模量较小,
切屑层下的金属弹性恢复大,
加之加工过程中
加工硬化严重,
后角太小会加快钻头后刀面的磨损,
而且增加了切削温度,
降低钻头的寿命。
因此须适当加大后角,但后角太大,
将使钻头的主刃变得单薄,减小了主刃的刚性,所以后
角应以
12°~15°为宜。为使钻屑变窄,利于排屑,还需要在钻头两个后刀面上开交错分
布的分屑槽。
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(2)
切削用量选择
钻削时,切削用量的选择应从降低切削温度的基本点出发,因为高
速切削将会使切削温度升高,
而高的切削温度将加剧刀具磨损,
因而切削用量中最重要的是
选择切削速度。
一般情况下,
切削速度以
12
~
15m/min
较为合适。
进给量对刀具寿命影响较
小,但进给量选择太小将会使刀具在硬化层内切削,加剧磨损;而进给量如果太大,又会使
表面粗糙度变差。综合上述两个因素,进给量选择为
0.32
~
0.50mm/r
为宜。
(3)
切削液选择
钻削时,为降低切削温度,可采用乳化液作为冷却介质。
铰孔加工
0 L
(1)
刀具几何参数设计
不锈钢材料的铰削加工大部分使用硬质合金铰刀。铰刀的结构
和几何参数与普通铰刀有所不同。
为增强刀齿强度并防止铰削时产生切屑堵塞现象,
铰刀齿
数一般比较少。铰刀前角一般为
8°~12°,但在某些特定情况,为了实现高速铰削,也可
采用
0°~5°前角;
后角一般为
8°~12°;
主偏角的选择视孔的不同而异,
一般情况下通
孔为
15°~30°,
不通孔为
45°;
铰孔时为了使切屑向前排出,
也可适当增加刃倾角角度,
刃倾角角度一般为
10°~20°;
刃带宽度为
0.1
~
0.15mm
;
铰刀上倒锥应较普通铰刀大,
硬
质合金铰刀一般为
0.25
~
0.5mm/100mm
,高速钢铰刀为
0.1
~
0.25mm/100mm
;铰刀校正部分
长度一般为普通铰刀的
65%
~
80%
,其中圆柱部分长度为普通铰刀的
40%
~
50%
。
浩兴钢业(4008-366-771)是一家是集不锈钢贸易、加工、配送服务为一体的综合型实力企业.专业供应不锈钢板,库存大、规格全,是国内最具公信力的不锈钢板材供应商!
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