不鏽鋼鑽鉸鏜孔加工都有哪些注意事項你清楚嗎

最新 02-06

不鏽鋼的加工工藝及相關刀具參數設計相比於普通結構鋼材料有著很大的不同，下面就來講下具體加工工藝。

一、鑽孔加工

在鑽孔加工時，因為不鏽鋼材料的導熱性能差且彈性模量小，孔加工不太容易。想要解決不鏽鋼的孔加工難題，最好是選擇合適的刀具材料，確定合理的刀具的幾何參數以及刀具的切削用量。鈦浩機械是以迴轉頂尖、絲杠、軸加工、數控車床加工、刀柄刀桿、夾頭接桿為公司的主打產品，鑽削不鏽鋼時，鑽頭通常要選擇W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材質的鑽頭，這種鑽頭的缺點是價格昂貴，也不太好買。但使用常見的W18Cr4V普通標準高速鋼鑽頭鑽孔時，因為會有頂角較小、切屑太寬導致不能及時排出孔外、切削液不能及時冷卻鑽頭等缺點，再加上不鏽鋼材料導熱性差，導致集中在刀刃上的切削溫度升高，容易使得兩個後刀面和主刃燒傷及崩刃，縮短鑽頭的使用壽命。

1、刀具幾何參數

在採用W18Cr4V普通高速鋼鑽頭鑽孔時，切削力及切削溫度均集中在鑽尖上，為提高鑽頭切削部位的耐用度，可以適當增大頂角角度，頂角一般選135°～140°，頂角增大也將使外緣前角減小，鑽屑變窄，以利於排屑。但是加大頂角後，鑽頭的橫刃變寬，造成切削阻力增大，因而必須對鑽頭橫刃進行修磨，修磨後橫刃的斜角為47°～55°，橫刃前角為3°～5°，修磨橫刃時，應將切削刃與圓柱面轉角處修磨成圓角，以增加橫刃強度。

由於不鏽鋼材料彈性模量較小，切屑層下的金屬彈性恢復大，加之加工過程中加工硬化嚴重，后角太小會加快鑽頭後刀面的磨損，而且增加了切削溫度，降低鑽頭的壽命。因此須適當加大后角，但后角太大，將使鑽頭的主刃變得單薄，減小了主刃的剛性，所以后角應以12°～15°為宜。為使鑽屑變窄，利於排屑，還需要在鑽頭兩個後刀面上開交錯分布的分屑槽。

2、切削用量選擇

鑽削時，切削用量的選擇應從降低切削溫度的基本點出發，因為高速切削將會使切削溫度升高，而高的切削溫度將加劇刀具磨損，因而切削用量中最重要的是選擇切削速度。鈦浩機械是以迴轉頂尖、絲杠、軸加工、數控車床加工、刀柄刀桿、夾頭接桿為公司的主打產品，一般情況下，切削速度以12～15m/min較為合適。進給量對刀具壽命影響較小，但進給量選擇太小將會使刀具在硬化層內切削，加劇磨損；而進給量如果太大，又會使表面粗糙度變差。綜合上述兩個因素，進給量選擇為0.32～0.50mm/r為宜。

3、切削液選擇

鑽削時，為降低切削溫度，可採用乳化液作為冷卻介質。

二、鉸孔加工

1、刀具幾何參數

不鏽鋼材料的鉸削加工大部分使用硬質合金鉸刀。鉸刀的結構和幾何參數與普通鉸刀有所不同。為增強刀齒強度並防止鉸削時產生切屑堵塞現象，鉸刀齒數一般比較少。鉸刀前角一般為8°～12°，但在某些特定情況，為了實現高速鉸削，也可採用0°～5°前角；后角一般為8°～12°；主偏角的選擇視孔的不同而異，一般情況下通孔為15°～30°，不通孔為45°；

鉸孔時為了使切屑向前排出，也可適當增加刃傾角角度，刃傾角角度一般為10°～20°；刃帶寬度為0.1～0.15mm；鉸刀上倒錐應較普通鉸刀大，硬質合金鉸刀一般為0.25～0.5mm/100mm，高速鋼鉸刀為0.1～0.25mm/100mm；鉸刀校正部分長度一般為普通鉸刀的65%～80%，其中圓柱部分長度為普通鉸刀的40%～50%。

2、切削用量選擇

鉸孔時進給量為0.08～0.4mm/r，切削速度為10～20m/min，粗鉸餘量一般為0.2～0.3mm，精鉸餘量為0.1～0.2mm。粗鉸時應採用硬質合金刀具，精鉸時可採用高速鋼刀具。

3、切削液選擇

不鏽鋼材料鉸孔時，可採用全損耗系統用油或二硫化鉬作為冷卻介質。

三、鏜孔加工

1、刀具材料選擇

因加工不鏽鋼零件時切削力大、切削溫度高，刀具材料應盡量選擇強度高、導熱性好的YW或YG類硬質合金。精加工時也可使用YT14及YT15硬質合金刀片。鈦浩機械是以迴轉頂尖、絲杠、軸加工、數控車床加工、刀柄刀桿、夾頭接桿為公司的主打產品，批量加工上述材料零件時，可採用陶瓷材料刀具，由於此類材料的特點主要是韌性大，加工硬化嚴重，切削這些材料的切屑以單元切屑形式產生，將使刀具產生振動，容易造成刀刃產生微崩現象，因此選擇陶瓷刀具切削此類材料零件時首先應考慮的是微觀韌性。

目前Sialon是一種比較好的選擇，特別是α/βSialon材料，因其優異的抗高溫變形的性能以及擴散磨損的性能而引人注目，並成功應用於切削鎳基合金，其壽命遠遠超過Al2O3基陶瓷。此外，SiC晶須加強陶瓷也是切削不鏽鋼或鎳基合金的一種很有效的刀具材料。

對於此類材料淬火零件的加工，可以採用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次於金剛石，硬度可達7000～8000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優點是耐熱性比金剛石高得多，可達1200℃，可承受很高的切削溫度。此外其化學惰性很大，與鐵族金屬在1200～1300℃時也不起化學作用，因此非常適合加工不鏽鋼材料。其刀具壽命是硬質合金或陶瓷刀具的幾十倍。

2、刀具幾何參數

刀具幾何參數對其切削性能起重要的作用，為使切削輕快、順利，硬質合金刀具宜採用較大的前角，以提高刀具壽命。一般粗加工時，前角取10°～20°，半精加工時取15°～20°；精加工時取20°～30°。主偏角的選擇依據是，當工藝系統剛性良好時，可取30°～45°；如工藝系統剛性差時，則取60～75°，當工件長度與直徑之比超過10倍時，可取90°。

用陶瓷刀具鏜削不鏽鋼材料時，絕大多數情況下，陶瓷刀具均採用負前角進行切削。前角大小一般選應－5°～－12°。這樣有利於加強刀刃，充分發揮陶瓷刀具抗壓強度較高的優越性。后角大小直接影響刀具磨損，對刀刃強度也有影響，一般選用5°～12°。主偏角的改變會影響徑向切削分力與軸向切削分力的變化以及切削寬度和切削厚度的大小。因為工藝系統的振動對陶瓷刀具極為不利，所以主偏角的選擇要有利於減少這種振動，一般選取30°～75°。選用CBN作為刀具材料時，刀具幾何參數為前角0°～10°，后角12°～20°，主偏角45°～90°。