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更新时间:2020-4-28 8:59:38  浏纋ai问

  不锈钢车削jian有着liang好的膖ou痵hi等特dian

  不锈钢车削jian的膖ou痵hi性neng很好的jicheng了不锈钢,瞙uai苁悄蛂e性nenghuai是综合性nengdu很chu色,下面zuo一个详细的zong结;

  不锈钢具有liang好的耐shi性neng、耐re性neng和低wen强du及综合机械性neng,广泛应用yu食pin设bei、化工设bei和原子neng工业设bei等方面。此类奥氏体不锈钢具有liang好的耐晶间腐shi性neng,在许多氧化性酸(如HNO3)中du具有优liang的耐shi性neng,在碱溶液、大部分有机酸和wu机酸中以及大qi、水和蒸汽中也具有较强的耐shi性neng。AISI 304奥氏体不锈钢的xiang对可qie削性Kr约为0.4,是典型的nanqie削加工材料。

  1 AISI 304不锈钢车削加工的特dian

  AISI 304奥氏体不锈钢的化学成分jian表1。AISI304奥氏体不锈钢的qie削加工性neng较差,主要表现在qie削力大、加工硬化严重、qie削区ju部wendu高和dao具易chan生zhanfu磨损等方面。

  表1 AISI 304不锈钢的化学成分(wt%)

  (1)qie削力大

  AISI 304奥氏体不锈钢的硬du不高(硬秖u?87HBS),由yu其含大量的Cr、Ni、Mn等元su,塑性较好(断后伸长率δ5≥40%,断面收缩率ψ≥60%)。qie削加工时塑性变形大,尤其在较高wendu蔮i钥杀hi较高的强du(普tong钢在qie削wendu升高时强du下降明显),导zhiAISI304奥氏体不锈钢的qie削力较大。常规qie削条jian下,AISI 304不锈钢的单位qie削力达2450MPa,bi45钢高25%以上。

  (2)加工硬化严重

  AISI 304不锈钢在qie削加工时伴有较为明蟳uan乃苄员湫危牧暇Ц窕醕han生严重的wai扭;同时,由yu奥氏体组zhi在稳定性方面的缺陷,一小部分奥氏体在此guo程中变成了马氏体;此外,奥氏体中存在的杂质化合物会随着qie削guo程的进行因受re而分解,弥san分布的杂质在表面chan生了硬化层,使加工硬化现象十分明显,硬化后的强duσb达1500MPa以上,硬化层深du0.1-0.3mm。

  (3)qie削区ju部wendu高

  由yuAISI304不锈钢所需qie削力大,且qie屑不易qie离,使得分离qie屑所xiao耗的功也较大。常规条jian下qie削AISI 304不锈钢bi低碳钢高约50%,chan生的qie削re多。奥氏体不锈钢的导re性差,AISI304不锈钢的re导率为16.3-21.5W/m·K,仅为45钢re导率的三分之一,因而使得qie削区域的wendu较高(tong常qie削加工时qie屑所带走的re量应占qie削re量的70%以上),大量qie削re集中在qie削区和“dao—屑”接触面上,传入dao具中的re量达20%(qie削一般碳su钢蔮ei檬到鑫?%),使得在同等qie削条jian下,AISI304不锈钢qie削wendubi45钢高约200-300℃。

  (4)dao具易chan生zhanfu磨损

  由yu奥氏体不锈钢祄u遷en强du高,加工硬化倾向大,因此,qie削负荷重,奥氏体不锈钢yudao具和qie屑之间会因为qie削guo程中其yudao具之间的亲合趋势显zhuzeng强,从而不可bi免地chan生zhan结、扩san等现象,并生成“qie屑瘤”,造成dao具zhanfu磨损。特别是少部分碳化物所形成的硬质jia杂物,加su了dao具磨损,甚zhi造成崩刃,大大降低了dao具的使用寿命,也影响了加工零jian的表面质量。

  2 选择合理的车削加工工艺

  由yuAISI304奥氏体不锈钢的qie削加工性较差,因此必须选择合理的车削加工工艺,包括合理选择车dao材料、dao具几何参数、qie削用量及冷却液等,才nenghuo得较高的效率和加工质量。

  (1)dao具材料

  正萬ei≡馾ao具材料对yu保证高效qie削加工奥氏体不锈钢具有重要yi义。根据AISI 304不锈钢nan以车削加工的特dian,分析可知:选用的dao具应gai具有强du高、韧性强的特dian,同时huai要具有较好的耐磨yu耐re性neng,并确保yu不锈钢的亲和作用较小。目前最为常用的qie削dao具材料仍首选硬质合金簍ou遱u钢。

  ①硬质合金

  nan加工材料由yuqie削力较大,qie屑yu前dao面接触短,使得qie削力主要集中在刃口fujin,rong易发生崩刃现象,因此可选用YG类的硬质合金dao具进行加工。YG类硬质合金韧性较好,耐磨性和红硬性较高,导re性neng也很好,shi合加工奥氏体不锈钢,如YG3X、YG8、YW1、YW2A、YW3等,其硬du较高,达到74-82HRC,耐磨性和耐re性也较高,达850-1000℃;huai可选用YG8Ndao具,由yu加入了Nb,使得qie削性nengbiYG8提高了1-2倍,应用在粗加工及半精加工时效果liang好。

  可根据实jiqing况选用如813、758、YM051和YM052等多种新型优质的硬质合金。以813为典型,此类新型合金在奥氏体不锈钢qie削时具有liang好的性neng,其眏u试蚴谴死嗪辖鹩薪细叩挠瞕u(≥91HRA)和强du(σb=1570MPa),并在韧性、耐re性和抗zhanlian衴uan确矫嬗衛iang好的表现,同时组zhizhi密,具有较好的耐磨性。车削AISI 304不锈钢时,使用813硬质合金dao具效果极佳,寿命bi一般硬质合金提高了2-3倍。

  ②高su钢

  高su钢dao具可以有效bi免车削不锈钢工jian因为尺寸、形状结gou等方面的原因引起的硬质dao具较易损坏的现象。传tong祄u遱u钢dao具(如W18Cr4V)在耐用衴uan确矫嬉裫ing不nengshi应目前加工的要qiu,但可使用含铝高su钢(如W6Mo5Cr4V2Al)和含氮高su钢(如W12Mo3Cr4V3N)等qie削性neng优越的新衪ou遱u钢dao具。

  (2)dao具几何参数

  合理确定所选dao具几何参数是有效提升dao具耐用duyuAISI 304不锈钢材料加工效果的重要因su,一般要qiudao具要有较大的前、后jiao及锋利的qie削刃口。

  ①前jiao

  在充分考虑dao具强du的前提下,要尽可neng地选用较大的前jiaoγ0,neng降低qie削力及qie削wendu,同时neng有效降低硬化层的深秖uT诔迪靼率咸宀恍飧旨庸な保癹iao值一般为γ0=12°-20°。

  ②后jiao

  在保证dao具强du的前提下,尽可neng选择较大的后jiaoα0,并neng有效减小后dao面yu加工表面之间的摩ca,同时qie削dao具的强du以及sanreneng力也有襤uanǖ慕档汀:骿iao值祅anuyuqie削厚du紧密xiang关,在qie削厚du较小时,一般选择较大的后jiao。实jijingyan表明,一般精加工时,后jiaoα0=10°-20°;粗加工时可以选择后jiaoα0=6°-10°。此外,在主礵u猩现谱鞲旱筶ing等措施对yu强化礵u芯哂薪衔飨yuan淖饔茫山玵ie削加工时所chan生的re量分san到dao具的前dao面和后dao面,降低礵u胁糠值哪ニ穑佣岣遜ao具的耐用秖uⅫ/p>

  ③主偏jiao、副偏jiao和dao尖圆弧

  一般qu主偏jiaoκr=45°-75°,副偏jiaoκr′=8°-15°。同时为了有效zeng加dao尖强du,可采用磨chudao尖圆弧rc的方an,选择半jingrc=0.2-0.8mm。在粗车、进给量大时一般选择较大的dao尖圆弧半jing。

  ④刃倾jiao

  在奥氏体不锈钢材義i膓ie削加工中,为了提升dao尖强du,tong常qu刃倾jiao为负值。一般qu刃倾jiaoλs为-8°-3°,在断续qie削时可quλs为-15°-5°。

  ⑤卷屑槽

  奥氏体不锈钢材料具有liang好的韧性及塑性,加工时不易断屑,tongguo优化前dao面的断屑槽参数和qie削用量,采用强迫变形的方法以利yu断屑。在合理选择qie削用量的条jian下,可以采用双刃倾jiao同时结合外斜式卷屑槽的方法,即葂inhu双刃倾jiao,使得qie屑截面呈ling面形,然后在前dao面上葂inhu外斜式的圆弧卷屑槽,靠jindao尖处的qie屑卷曲半jing大,而靠jin外yuan处的qie屑卷曲半jing小,蔳ou迪骷庸な眖ie屑沿着卷屑槽导流并卷曲成宝塔状,形成短而紧的螺旋卷屑,同时qie屑翻向dai加工表面而zhe断,断屑qing况理想。

  ⑥dao具表面粗糙du

  降低dao具的前dao面和后dao面以及刃口处的表面粗糙du可解决AISI 304不锈钢车削加工时qie屑yudao具之间zhanfu性强的问题。最好在专用工具磨床上用金刚石砂lun仔细地葂inィ沟胐ao具表面粗糙duRa≤0.4μm,可有效减少加工guo程中qie屑的zhanlian,同时也可降低加工guo程中的qie削zu力,提升dao具耐用性。如选用带涂层dao具,其涂层材料主要采用物理沉ji法,以huo得更guang滑的dao具qie削表面。

  (3)qie削用量

  AISI 304不锈钢属yu典型的nan加工材料,需合理地选择qie削用量。qie削用量对加工硬化、qie削力、re量以及加工效率等方面du有较大的影响。对qie削wendu和dao具耐用du影响最大的是qie削suduνc,其次是进给量f,而bei硑uan读縜p的影响程du最低。

  ①qie削sudu

  车削AISI304不锈钢时,为了保证合理的dao具耐用du,需shi当降低qie削sudu,可按车削普tong碳su钢的40%-60%选用qie削sudu,qie削sudu一般quνc=50-80m/min。

  ②bei硑uan读军/p>

  粗加工时可选用较大的bei硑uan读浚詁i免dao尖yu表皮间的接触,并减少走dao次数,以减少dao具磨损。粗加工时可选bei硑uan读縜p=2-5mm,不宜guo大,fu则会引起qie削zhendong;精加工时则应选用较小的bei硑uan读浚话鉧p=0.2-0.5mm,也不宜guo小,以bi开硬化层。

  ③进给量

  进给量对加工质量影响较大,当进给量zeng大时,会加大qie削残留高du,大大影响工jian的表面质量,tong常可选用f=0.1-0.8mm。精加工时应选用较小的进给量,一般quf=0.15-0.40mm/min,qu值不nengguo小,以bi免在加工硬化层na进行qie削。

  AISI 304奥氏体不锈钢的常用qie削用量jian表2(dao具材料YG8),当zhijing较小时宜选用较高的主轴转su;fan之亦然。

  (4)qie削液

  由yuAISI304不锈钢qie削加工性neng较差,因此所选择的qie削液必须具有更好的冷却性、润滑性和渗tou性(即抗zhan结性neng),应尽可neng选用含有S、Cl等极ya添加剂的乳化液、liu化油。

  乳化液具有liang好的冷却性neng,主要用yu不锈钢的粗车加工;liu化油具有襤uanǖ睦淙葱詎eng和润滑性neng,莥e杀窘xi停捎脃u不锈钢的半精加工或精加工;如在qie削液中加入极ya或者油性添加剂则可显zhuzeng强其润滑性neng,一般多用yu不锈钢的精车加工。四氯化碳、煤油和油酸混合液制成的qie削液极大地提高了冷却润滑液的渗tou性,特别shi用yuAISI 304奥氏体不锈钢材義i木导庸ぁS蓎u奥氏体不锈钢的qie削re量大,应尽可neng采用penwu冷却、高ya冷却等方法,提高冷却效果。

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