不銹鋼加工的工藝及相關(guān)刀具參數(shù)設(shè)計與普通結(jié)構(gòu)鋼材料應(yīng)具有較大的不同,其具體加工工藝如下:
在鉆孔加工時,由于不銹鋼材料導(dǎo)熱性能差,彈性模量小,孔加工起來也比較困難。解決此類材料的孔加工難題,主要是選用合適的刀具材料:
(1)鏜孔加工,刀具材料選擇因加工不銹鋼零件時切削力大、切削溫度高,刀具材料應(yīng)盡量選擇強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好硬質(zhì)合金。
對于此類材料淬火零件的加工,可以采用(立方氮化硼)刀片,其硬度僅次于金剛石,硬度可達(dá)7000~8000HV,因此耐磨性很高,與金剛石相比,突出優(yōu)點是耐熱性比金剛石高得多,可達(dá)1200℃,可承受很高的切削溫度。此外其化學(xué)惰性很大,與鐵族金屬在1200~1300℃時也不起化學(xué)作用,因此非常適合加工不銹鋼材料。其刀具壽命是硬質(zhì)合金或陶瓷刀具的幾十倍。
(2)刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)對其切削性能起重要的作用,為使切削輕快、順利,硬質(zhì)合金刀具宜采用較大的前角,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(jù)是,當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性良好時,可取30~45°;如工藝系統(tǒng)剛性差時,則取60~75°,當(dāng)工件長度與直徑之比超過10倍時,可取90°。
用陶瓷刀具鏜削不銹鋼材料時,絕大多數(shù)情況下,陶瓷刀具均采用負(fù)前角進(jìn)行切削。前角大小一般選應(yīng)-5~-12°。這樣有利于加強(qiáng)刀刃,充分發(fā)揮陶瓷刀具抗壓強(qiáng)度較高的優(yōu)越性。后角大小直接影響刀具磨損,對刀刃強(qiáng)度也有影響,一般選用5~12°。
(3)前刀面刃磨時粗糙度值要小為避免出現(xiàn)切屑粘刀現(xiàn)象,刀具的前、后刀面應(yīng)仔細(xì)刃磨以保證具有較小的粗糙度值,從而減少切屑流出阻力,避免切屑粘刀。
(4)刀具刃口應(yīng)保持鋒利刀具刃口應(yīng)保持鋒利,以減少加工硬化,進(jìn)給量和背吃刀量不宜過小,以防止刀具在硬化層中切削,影響刀具使用壽命。
(5)注意斷屑槽的磨削由于不銹鋼切屑具有強(qiáng)韌的特點,刀具前刀面上斷屑槽修磨應(yīng)合適,從而使切削過程中斷屑、容屑、排屑方便。
(6)切削用量的選擇根據(jù)不銹鋼材料特點,加工時宜選用低速和較大進(jìn)給量進(jìn)行切削。
(7)切削液選擇要合適由于不銹鋼具有極易產(chǎn)生粘結(jié)和散熱性差的特點,因此在鏜削中選用抗粘結(jié)和散熱性好的切削液相當(dāng)重要,如選用含氯較高的切削液,以及具有良好冷卻、清洗、防銹和潤滑作用的不含礦物油、不含亞酸鹽的水溶液,如H1L-2合成切削液。