⑴ 鎢鋼反刃銑刀加工304不銹鋼,做出來光潔度差是什麼原因
可能是在加工的時候轉數太低了,這樣光潔度就不好,可以提高一下轉述事實。
⑵ 為什麼數控車不銹鋼,刀沒有壞,但工件卻不光
車削工藝要注意材料的特性。
不銹鋼有哪些切削特點?
不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多。以普通45號鋼的切削加工性作為100%,奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的相對切削加工性為40%;鐵素體不銹鋼1Cr28為48%;馬氏體不銹鋼2Cr13為55%。其中,以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的切削加工性最差。不銹鋼在切削過程中有如下幾方面特點:
1. 加工硬化嚴重:在不銹鋼中,以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的加工硬化現象最為突出。如奧氏體不銹鋼硬化後的強度sb達1470~1960MPa,而且隨sb的提高,屈服極限ss升高;退火狀態的奧氏體不銹鋼ss不超過的σb30%~45%,而加工硬化後達85%~95%。加工硬化層的深度可達切削深度的1/3或更大;硬化層的硬度比原來的提高1.4~2.2倍。因為不銹鋼的塑性大,塑性變形時品格歪扭,強化系數很大;且奧氏體不夠穩定,在切削應力的作用下,部分奧氏體會轉變為馬氏體;再加上化合物雜質在切削熱的作用下,易於分解呈彌散分布,使切削加工時產生硬化層。前一次進給或前一道工序所產生的加工硬化現象嚴重影響後續工序的順利進行。
2. 切削力大:不銹鋼在切削過程中塑性變形大,尤其是奧氏體不銹鋼(其伸長率超過45號鋼的1.5倍以上),使切削力增加。同時,不銹鋼的加工硬化嚴重,熱強度高,進一步增大了切削抗力,切屑的捲曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大,如車削1Cr18Ni9Ti的單位切削力為2450MPa,比45號鋼高25%。
3. 切削溫度高:切削時塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,產生的切削熱多;加上不銹鋼的導熱系數約為45號鋼的½~¼,大量切削熱都集中在切削區和刀—屑接觸的界面上,散熱條件差。在相同的條件下,1Cr18Ni9Ti的切削溫度比45號鋼高200℃左右。
4. 切屑不易折斷、易粘結:不銹鋼的塑性、韌性都很大,車加工時切屑連綿不斷,不僅影響操作的順利進行,切屑還會擠傷已加工表面。在高溫、高壓下,不銹鋼與其他金屬的親和性強,易產生粘附現象,並形成積屑瘤,既加劇刀具磨損,又會出現撕扯現象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點更為明顯。
5. 刀具易磨損:切削不銹鋼過程中的親和作用,使刀—屑間產生粘結、擴散,從而使刀具產生粘結磨損、擴散磨損,致使刀具前刀面產生月牙窪,切削刃還會形成微小的剝落和缺口;加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削時直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現象,均會使刀具磨損加劇。
6. 線膨脹系數大:不銹鋼的線膨脹系數約為碳素鋼的1.5倍,在切削溫度作用下,工件容易產生熱變形,尺寸精度較難控制。
5切削不銹鋼時怎樣選擇刀具材料?
合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。根據不銹鋼的切削特點,要求刀具材料應具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特點。目前常用的刀具材料有高速鋼和硬質合金。
1.高速鋼的選擇:高速鋼主要用來製造銑刀、鑽頭、絲錐、拉刀等復雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時刀具耐用度很低已不符合需要,採用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。
在相同的車削條件下,用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件,刀具刃磨一次加工的件數分別為2~3件和12件,用95w18Cr4V的刀具耐用度提高了幾倍。這是由於提高了鋼的含碳量,從而增加了鋼中碳化物含量,常溫硬度提高2HRC紅硬性更好,600℃時由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC51~52,耐磨性比W18Cr4V提高2~3倍。
應用高釩高速鋼W12Cr4V4Mo製作型面銑刀加工1Cr17Ni2可以獲得較高的刀具耐用度。因為含釩量增加,可在鋼中形成硬度很高的VC,細小的VC存在於晶介,可以阻止晶粒長大,提高鋼的耐磨性;W12Cr4V4Mo的紅硬性很好,600℃時硬度可達HRC51.7,因此適合於製作切削不銹鋼的各種復雜刀具。但其強度(sb=3140MPa)及沖擊韌性(ak=2.5J/cm3)略低於W18Cr4V,使用時要稍加註意。
隨著刀具製作技術的不斷發展,對於批量大的工件,採用硬質合金多刃、復雜刀具進行切削加工效果會更好。
2. 硬質合金的選擇:YG類硬質合金的韌性較好,可採用較大的前角,刀刃也可以磨得鋒利些,使切削輕快,且切屑與刀具不易產生粘結,較適於加工不銹鋼。特別是在振動的粗車和斷續切削時,YG類合金的這一優點更為重要。另外,YG類合金的導熱性較好,其導熱系數比高速鋼高將近兩倍,比YT類合金高一倍。因此YG類合金在不銹鋼切削中應用較多,特別是在粗車刀、切斷刀、擴孔鑽及鉸刀等製造中應用更為廣泛。
較長時期以來,一般都採用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌號的硬質合金作為切削不銹鋼的刀具材料,但均不能獲得較理想的效果;採用新牌號硬質合金如813、758、767、640、712、798、YM051、YM052、YM10、YS2T、YD15等,切削不銹鋼可獲得較好的效果。而用813牌號硬質合金刀具切削奧氏體不銹鋼效果很好,因為813合金既具有較高的硬度(≥HRA91)、強度(sb=1570MPa),又具有良好的高溫韌性、抗氧化性、抗粘結性,其組織緻密耐磨性好。
6切削不銹鋼時怎樣選擇刀具幾何參數?
前角g0:不銹鋼的硬度、強度並不高,但其塑性、韌性都較好,熱強性高,切削時切屑不易被切離。在保證刀具有足夠強度的前提下,應選用較大的前角,這樣不僅能夠減小被切削金屬的塑性變形,而且可以降低切削力和切削溫度,同時使硬化層深度減小。
車削各種不銹鋼的前角大致為12°~30°。對馬氏體不銹鋼(如2Cr13),前角可取較大值;對奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼,前角應取較小值;對未經調質處理或調質後硬度較低的不銹鋼,可取較大前角;直徑較小或薄壁工件,宜採用較大的前角。
高速鋼銑刀取gn=10°~20°,硬質合金銑刀取gn=5°~10°;鉸刀一般取g0=8°~12°;絲錐一般取g0=15°~20°(機用)或g0=20°(手用)。
後角a0:加大後角能減小後刀面與加工表面的摩擦,但會使切削刃的強度和散熱能力降低。後角的合理值取決於切削厚度,切削厚度小時,宜選較大後角。
不銹鋼車刀或鏜刀通常取a0=10°~20°(精加工)或a0=6°~10°(粗加工);高速鋼端銑刀取a0=10°~20°,立銑刀取a0=15°~20°;硬度合金端銑刀取a0=5°~10°,立銑刀取a0=12°~16°;鉸刀和絲錐取a0=8°~12°。
8 切削不銹鋼時怎樣選擇切削用量?
切削用量對加工不銹鋼時的加工硬化、切削力、切削熱等有很大影響,特別是對刀具耐用度的影響較大。選擇的切削用量合理與否,將直接影響切削效果。
表4 車螺紋和鑽、擴、鉸孔時的切削用量
工序名稱
切削速度Vc
(m/min)
進給量f
(mm/r)
切削深度ap
(mm)
車螺紋
20~50
-
0.1~1
鑽孔
12~20
0.1~0.25
≤17.5
擴孔
8~18
0.1~0.4
0.1~1
鉸孔
2.5~5
0.1~0.2
0.1~0.2
註:刀具材料為高速鋼
1. 切削速度Vc:加工不銹鋼時切削速度稍微提高一點,切削溫度就會高出許多,刀具磨損加劇,耐用度則大幅度下降。
為了保證合理的刀具耐用度,就要降低切削速度,一般按車削普通碳鋼的40%~60%選取。鏜孔和切斷時,由於刀具剛性、散熱條件、冷卻潤滑效果及排屑情況都比車外圓差,切削速度還要適當降低。
不同種類的不銹鋼的切削加工性各不相同,切削速度也需相應調整。一般1Cr18Ni9Ti等奧氏體不銹鋼的切削速度校正系數Kv為1.0,硬度在HRC28以下的2cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為1.3~1.5,硬度為HRC28~35的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.9~1.1,硬度在HRC35以上的2Cr13等馬氏體不銹鋼的Kv為0.7~0.8,耐濃硝酸不銹鋼的Kv為0.6~0.7。
2. 切削深度ap:粗加工時餘量較大,應選用較大的切深,可減少走刀次數,同時可避免刀尖與毛坯表皮接觸,減輕刀具磨損。但加大切深應注意不要因切削力過大而引起振動,可選ap=2~5 mm。精加工時可選較小的切削深度,還要避開硬化層,一般採用ap=0.2~0.5 mm。
3. 進給量f:進給量的增大不僅受到機床動力的限制,而且切削殘留高度和積屑瘤高度都隨進給量的增加而加大,因此進給量不能過大。為提高加工表面質量,精加工時應採用較小的進給量。同時,應注意f不得小於0.1 mm/r,避免微量進給,以免在加工硬化區進行切削,並且應注意切削刃不要在切削表面停留。
加工不銹鋼的切削用量見表4和表5。
表5 不銹鋼的常用切削用量
工件
直徑范圍
(mm)
車外圓
鏜孔
切斷
粗加工
精加工
主軸轉速n
(m/min)
進給量f
(mm/r)
主軸轉速n
(m/min)
進給量f
(mm/r)
主軸轉速n
(m/min)
進給量f
(mm/r)
主軸轉速n
(m/min)
進給量f
(mm/r)
≤10
1200~955
0.19~0.60
1200~955
0.10~0.20
1200~675
0.07~0.30
1200~955
手動
>10~20
955~765
955~765
955~600
955~765
>20~40
765~480
0.27~0.81
765~480
0.10~0.30
765~480
0.10~0.50
765~600
0.10~0.25
>40~60
480~380
600~380
480~380
610~480
>60~80
380~305
480~305
380~230
180~305
>80~100
305~230
380~230
305~185
380~230
0.08~0.20
>100~150
230~150
305~185
230~150
305~150
>150~200
185~120
230~150
185~120
150以下
註:
工件材料:1Cr18Ni9Ti;刀具材料:YG8。
表中較小的直徑選用較高的主軸轉速,較大的直徑選用較低的轉速。
當工件材料和刀具材料不同時,主軸轉速應根據具體情況作適當校正。
9 切削不銹鋼時怎樣選擇切削液和冷卻方式?
由於不銹鋼的切削加工性較差,對切削液的冷卻、潤滑、滲透及清洗性能有更高的要求,常用的切削液有以下幾類:
1. 硫化油:是以硫為極壓添加劑的切削油。切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物,而且在高溫下不易破壞,具有良好的潤滑作用,並有一定的冷卻效果,適用於一般車削、鑽孔、鉸孔及攻絲。硫化豆油適用於鑽、擴、鉸孔等工序。
直接硫化油的配方是:礦物油98%,硫2%。
間接硫化油的配方是:礦物油78%~80%,植物油或豬油18%~20%,硫1.7%。
2. 機油、錠子油等礦物油:其潤滑性能較好,但冷卻和滲透性較差,適用於外圓精車。
3. 植物油:如菜油、豆油等,其潤滑性能較好,適用於車螺紋及鉸孔、攻絲等工序。
4. 乳化液:具有較好的冷卻和清洗性能。也有一定的潤滑作用,可用於不銹鋼粗車。
在切削加工過程中應使切削液噴嘴對准切削區,或最好採用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方式。
⑶ 不銹鋼光亮退火爐退的不銹鋼管不光亮,問題如何解決
不銹鋼管退火是否光亮主要有以下一些影響因素:
1、退火溫度是否達到規定溫度。不銹鋼熱處理一般是採取固溶熱處理,也就是人們平常所謂的「退火」,溫度范圍為1040~1120℃(日本標准)。你也可以通過退火爐觀察孔觀察,退火區的不銹鋼管應為白熾狀態,但沒出現軟化下垂。
2、退火氣氛。一般都是採用純氫作為退火氣氛,氣氛純度最好是99.99%以上,如果氣氛中另一部分是惰性氣體的話,純度也可以低一點,但是絕對不能含有過多氧氣、水汽。
3、爐體密封性。光亮退火爐應是封閉的,與外界空氣隔絕;採用氫氣作保護氣的,只有一個排氣口是通的(用來點燃排出的氫氣)。檢查的方法可以用肥皂水抹在退火爐各個接頭縫隙處,看是否跑氣;其中最容易跑氣的地方是退火爐進管子的地方和出管子的地方,這個地方的密封圈特別容易磨損,要經常檢查經常換。
4、保護氣壓力。為了防止出現微漏,爐內保護氣應保持一定的正壓,如果是氫氣保護氣,一般要求20kBar以上。
5、爐內水汽。一方面檢查爐體材料是否乾燥,初次裝爐,爐體材料必須要烘乾;二是進爐的不銹鋼管是否殘留過多水漬,特別管子上面如果有孔的話,千萬別漏水進去了,要不然就把爐子氣氛全破壞了。
要注意基本上就是這些,正常的話,開爐後應該退20米左右的不銹鋼管就會開始發亮,亮得反光的那種。
請採納。
⑷ 為什麼我們的不銹鋼管材拋光出來就是不亮呢
如焊接管材前來的帶料有源出現發黑、發藍嚴重的話需要增加拋光深度,因焊接前的帶料在退火過程中出現了嚴重的表面氧化,拋光時需將表面氧化層去掉,還原不銹鋼的金屬光亮。另需注意拋光輪的粗細度,在材料無異常的情況下,使用的拋光輪越細表面顏色就越光亮。
⑸ 分析不銹鋼為什麼切削加工困難
與優質碳素結構鋼相比,不銹鋼材料加入了Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素。這些合金元素的增加,不僅提高了鋼的耐蝕性,對不銹鋼的機械性能也有一定影響。如馬氏體不銹鋼4Cr13與45號中碳鋼相比,具有相同的含碳量,但相對切削加工性只有45鋼的58%;奧氏體不銹1Cr18Ni9Ti只有40%,而奧氏體—鐵素體雙相不銹鋼韌性高、切削性更差。
2.不銹鋼材料切削難點分析
在實際加工中,切削不銹鋼往往伴隨著斷刀、粘刀現象的發生。由於不銹鋼在切削時塑性變形大,產生的切屑不易折斷、易粘結,導致在切削過程中加工硬化嚴重,每一次走刀都對下一次切削產生硬化層,經過層層積累,不銹鋼在切削過程中的硬度越來越大,需要的切削力也隨之升高。
加工硬化層的產生、切削力的增高必然導致刀具與工件之間的摩擦增大,切削溫度也隨之升高。並且,不銹鋼的導熱系數較小,散熱條件差,大量切削熱集中刀具與工件之間,使已加工表面惡化,嚴重影響了已加工表面的質量。而且,切削溫度的升高會加劇刀具磨損,使刀具前刀面產生月牙窪,切削刃產生缺口,從而影響工件表面質量,降低了工作效率,增加了生產成本。
3.提高不銹鋼加工質量的方法
由上可以看出,不銹鋼的加工比較困難,切削時易產生硬化層,容易斷刀;產生的切屑不易折斷,導致粘刀,會加劇刀具的磨損。針對不銹鋼這些切削特點,結合生產實際,我們從刀具材料、切削參數及冷卻方式三方面入手,找到提高不銹鋼加工質量的方法。
3.1 刀具材料的選擇
選擇合適的刀具是加工出高質量零件的基礎。刀具太差,加工不出合格的零件;選擇過好的刀具,雖然能滿足零件的表面質量要求,但容易造成浪費,提高了生產成本。結合不銹鋼切削時散熱條件差、產生加工硬化層、易粘刀等特點,選擇的刀具材料應滿足耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼親和作用小的特點。
3.1.1 高速鋼
高速鋼是加入W、Mo、Cr、V、Go等合金元素的高合金工具鋼,具有較好的工藝性能,強度和韌性配合好,抗沖擊振動的能力較強。在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度(HRC仍在60以上),高速鋼紅硬性好,適合製作銑刀、車刀等銑削刀具,可以滿足不銹鋼切削時產生的硬化層及散熱性差等切削環境。
W18Cr4V是最典型的高速鋼刀具,自1906年誕生以來,已經被廣泛製作成各種刀具以滿足切削加工的需要。但隨著各種被加工材料機械性能的不斷提高,W18Cr4V刀具已經不能滿足難加工材料的加工要求。高性能的鈷高速鋼應時而生。與普通高速鋼相比,鈷高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性,適合高切除率加工和斷續切削加工,常用牌號如W12Cr4V5Co5。
3.1.2 硬質合金鋼
硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷或鎳、鉬為粘結劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。硬質合金具有強度和韌性較好,耐熱、耐磨、耐腐蝕、硬度高等一系列優良性能。在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度,適合不銹鋼、耐熱鋼等難加工材料的切削加工。常見硬質合金主要分為三類:YG類(鎢鈷類硬質合金)、YT類(鎢鈦鈷類)、YW類(鎢鈦鉭(鈮)類),這三種合金的成分不同,用途也有很大差別。其中YG類硬質合金由於具有較好的韌性,導熱性也較好,可以選擇較大的前角,適合不銹鋼的切削。
3.2 切削不銹鋼刀具幾何參數的選擇
1)前角γo:結合不銹鋼強度高、韌性好、切削時切屑不易被切離等特點,在保證刀具有足夠強度的前提下,應選用較大的前角,這樣既可以減小加工對象的塑性變形,也能夠降低切削溫度和切削力,同時減少硬化層的產生。
2)後角αo:增加後角將減小加工表面與後刀面的摩擦,但切削刃的散熱能力和強度也隨之降低。後角的大小取決於切削厚度,切削厚度大時,宜選較小後角。
3)主偏角kr、副偏角k′r、:主偏角kr的減小可增加刀刃工作長度,有利於散熱,但在切削時會增加徑向力,容易產生振動,常取kr值為50°~90°,若機床剛性不足,可適當加大。副偏角常取k′r=9°~15°。
4)刃傾角λs:為了增加刀尖強度,刃傾角一般取λs=7°~—3°。
3.3 切削液和冷去方式的選擇
由於不銹鋼的切削加工性較差,對切削液的冷卻、潤滑、滲透及清洗性能有更高的要求,常用的切削液有以下幾類:
1)乳化液:比較常見的冷卻方式,具有較好的冷卻、清洗、潤滑性能,常用於不銹鋼粗車。
2)硫化油:切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物,而且在高溫下不易破壞,具有良好的潤滑作用,並有一定的冷卻效果,一般用於鑽孔、鉸孔及攻絲。
3)機油、錠子油等礦物油:其潤滑性能較好,但冷卻和滲透性較差,適用於外圓精車。
在切削加工過程中應使切削液噴嘴對准切削區,或最好採用高壓冷卻,噴霧冷卻等冷卻方式。
4.以把手為例子,分析不銹鋼銑削過程中的加工方法
該零件雖然結構簡單,但零件材料為1Cr18Ni9Ti,屬於奧氏體不銹鋼,厚度12,切削量較大,加工硬化嚴重。若採用逆銑,則刀齒先在已經硬化的表面上滑行,加工硬化會更嚴重,所以此零件最好採用順銑加工外形尺寸,以便減小加工硬化以及銑削時帶來的沖擊、振動,保護銑刀刀齒不易崩刃。不對稱順銑法能保證切削刃平穩地從金屬中切離,切屑粘結接觸面積小,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,切屑沖擊前刀面產生剝落和崩刃現象,提高刀具的耐用度,零件外形圖見圖1。
另外,選用哪種銑刀呢?針對上述不銹鋼難加工的特點,我們發現銑削不銹鋼的刀具應滿足以下這些特點:切削刃要鋒利,又要能承受沖擊,容屑槽也要大。結合零件外形尺寸以及我所的實際生產,選用大螺旋角銑刀(包括圓柱銑刀、立銑刀)能夠滿足上述條件,同時若把所選刀具螺旋角從20°增加到40°,刀具耐用度也可提高1.5倍以上。
選擇高速鋼立銑刀,銑刀直徑16,轉速300r/min,進給量37.5mm/min銑出六面尺寸。由於不銹鋼銑削時產生大量的熱量,故應選擇合適的冷卻方式。理論上採用噴霧冷卻法效果最為顯著,可提高銑刀耐用度一倍以上,但這種冷卻方式不適用於我們的工作場所,故這里採用10%乳化液冷卻,並保證切削液流量達到充分冷卻。鉗工劃出外形線,需要銑零件的外形尺寸。分析零件內腔有2—R4內角,需選用直徑為8的銑刀。由於銑刀直徑較小,轉速高,故應選擇刀耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小的硬質合金鋼。因為硬質合金鋼具有較高的硬度(70~175HRC),耐850℃~1000℃的高溫,具有良好的耐磨性和耐熱性以及高硬度,其切削速度也比高速鋼刀具提高2到3倍,正適合這里的高速切削。加工過程中應勤於觀察,及時清除刀齒周圍的粘屑,防止粘刀,避免損傷已加工面。
5.結語
綜上所述,雖然不銹鋼的切削性差,具有加工硬化嚴重、切削力大、導熱系數低、易粘刀、易磨損刀具等缺點,但只要找到合適的加工方法,採用合適的刀具、切削方式以及切削用量,選擇合適的冷卻液,在工作中勤於思考,不銹鋼等難加工材料也就迎「刃」而解了。
⑹ 不銹鋼材質的零件在加工中心銑加工,怎樣才能太達到更好的表面粗糙度
光潔度最關鍵的是最後一刀,用新刀,轉速不能太快,不然刀片磨損,光潔度不一致。盤專刀轉速要在1000內,刀屬越大越要慢點。小銑刀轉速要在2000內。如果用陶瓷刀,最後一刀銑十絲,銑出來非常亮。刀片也很重要。