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不鏽鋼加工對刀具材質(zhì)和參數的要求
日期：2024-07-13 19:29
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摘要：
不鏽鋼加工對刀具材質(zhì)和參數的要求
1 不鏽鋼加工對刀具的基本要求
對刀具幾何參數的要求 加工不鏽鋼時(shí)，刀具切削部分的幾何形狀，一般應從前角、後角方麵的選擇來(lái)考慮。在選擇前角時(shí)，要考慮卷屑槽型、有無(wú)倒棱和刃傾角的正負角度大小等因素。不論何種刀具，加工不鏽鋼時(shí)都必須采用較大的前角。增大刀具的前角可減小切屑切離和清出過(guò)程中所遇到的阻力。對後角選擇要求不十分嚴格，但不宜過(guò)小，後角過(guò)小容易和工件表麵產(chǎn)生嚴重摩擦，使加工表麵粗糙度惡化，加速刀具磨損。並且由於強烈摩擦，增強了不鏽鋼表麵加工硬化的效應；刀具後角也不宜過(guò)大，後角過(guò)大，使刀具的楔角減小，降低了切削刃的強度，加速了刀具的磨損。通常，後角應比加工普通碳鋼時(shí)適當大些。
對刀具切削部分表麵粗糙度的要求 提高刀具切削部分的表麵光潔度可減少切屑形成卷曲時(shí)的阻力，提高刀具的耐用度。與加工普通碳鋼相比較，加工不鏽鋼時(shí)應適當降低切削用量以減緩刀具磨損；同時(shí)還要選擇適當的冷卻潤滑液，以便降低切削過(guò)程中的切削熱和切削力，延長(cháng)刀具的使用壽命。
對刀桿材料的要求 加工不鏽鋼時(shí)，由於切削力較大，故刀桿必須具備足夠的強度和剛性，以免在切削過(guò)程中發(fā)生顫振和變形。這就要求選用適當大的刀桿截麵積，同時(shí)還應采用強度較高的材料來(lái)製造刀桿，如采用調質(zhì)處理的45號鋼或50號鋼。
對刀具切削部分材料的要求 加工不鏽鋼時(shí)，要求刀具切削部分的材料具有較高的耐磨性，並能在較高的溫度下保持其切削性能。目前常用的材料有：高速鋼和硬質(zhì)合金。由於高速鋼隻能在600°C以下保持其切削性能，因此不宜用於高速切削，而隻適用於在低速情況下加工不鏽鋼。由於硬質(zhì)合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性，因此用硬質(zhì)合金材料製成的刀具更適合不鏽鋼的切削加工。
硬質(zhì)合金分鎢鈷合金(YG)和鎢鈷鈦合金(YT)兩大類(lèi)。鎢鈷類(lèi)合金具有良好的韌性，製成的刀具可以采用較大的前角與刃磨出較為鋒利的刃口，在切削過(guò)程中切屑易變形，切削輕快，切屑不容易粘刀，所以在一般情況下，用鎢鈷合金加工不鏽鋼比較合適。特彆是在振動(dòng)較大的粗加工和斷續切削加工情況下更應采用鎢鈷合金刀片，它不象鎢鈷鈦合金那樣硬脆，不易刃磨，易崩刃。鎢鈷鈦合金的紅硬性較好，在高溫條件下比鎢鈷合金耐磨，但它的脆性較大，不耐衝擊、振動(dòng)，一般作不鏽鋼精車(chē)用刀具。
2 刀具材料牌號的選擇
刀具材料的切削性能關(guān)係著(zhù)刀具的耐用度和生產(chǎn)率，刀具材料的工藝性影響著(zhù)刀具本身的製造與刃磨質(zhì)量。宜選擇硬度高、抗粘結性和韌性好的刀具材料，如YG類(lèi)硬質(zhì)合金，*好不要選用YT類(lèi)硬質(zhì)合金，尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奧氏體不鏽鋼應**避免選用YT類(lèi)硬質(zhì)合金，因為不鏽鋼中的鈦(Ti)和YT類(lèi)硬質(zhì)合金中的Ti產(chǎn)生親合作用，切屑容易把合金中的Ti帶走，促使刀具磨損加劇。生產(chǎn)實(shí)踐表明，選用YG532、YG813及YW2三種牌號材料加工不鏽鋼具有較好的加工效果（見(jiàn)附表）。
對刀具幾何參數的要求 加工不鏽鋼時(shí)，刀具切削部分的幾何形狀，一般應從前角、後角方麵的選擇來(lái)考慮。在選擇前角時(shí)，要考慮卷屑槽型、有無(wú)倒棱和刃傾角的正負角度大小等因素。不論何種刀具，加工不鏽鋼時(shí)都必須采用較大的前角。增大刀具的前角可減小切屑切離和清出過(guò)程中所遇到的阻力。對後角選擇要求不十分嚴格，但不宜過(guò)小，後角過(guò)小容易和工件表麵產(chǎn)生嚴重摩擦，使加工表麵粗糙度惡化，加速刀具磨損。並且由於強烈摩擦，增強了不鏽鋼表麵加工硬化的效應；刀具後角也不宜過(guò)大，後角過(guò)大，使刀具的楔角減小，降低了切削刃的強度，加速了刀具的磨損。通常，後角應比加工普通碳鋼時(shí)適當大些。
對刀具切削部分表麵粗糙度的要求 提高刀具切削部分的表麵光潔度可減少切屑形成卷曲時(shí)的阻力，提高刀具的耐用度。與加工普通碳鋼相比較，加工不鏽鋼時(shí)應適當降低切削用量以減緩刀具磨損；同時(shí)還要選擇適當的冷卻潤滑液，以便降低切削過(guò)程中的切削熱和切削力，延長(cháng)刀具的使用壽命。
對刀桿材料的要求 加工不鏽鋼時(shí)，由於切削力較大，故刀桿必須具備足夠的強度和剛性，以免在切削過(guò)程中發(fā)生顫振和變形。這就要求選用適當大的刀桿截麵積，同時(shí)還應采用強度較高的材料來(lái)製造刀桿，如采用調質(zhì)處理的45號鋼或50號鋼。
對刀具切削部分材料的要求 加工不鏽鋼時(shí)，要求刀具切削部分的材料具有較高的耐磨性，並能在較高的溫度下保持其切削性能。目前常用的材料有：高速鋼和硬質(zhì)合金。由於高速鋼隻能在600°C以下保持其切削性能，因此不宜用於高速切削，而隻適用於在低速情況下加工不鏽鋼。由於硬質(zhì)合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性，因此用硬質(zhì)合金材料製成的刀具更適合不鏽鋼的切削加工。
硬質(zhì)合金分鎢鈷合金(YG)和鎢鈷鈦合金(YT)兩大類(lèi)。鎢鈷類(lèi)合金具有良好的韌性，製成的刀具可以采用較大的前角與刃磨出較為鋒利的刃口，在切削過(guò)程中切屑易變形，切削輕快，切屑不容易粘刀，所以在一般情況下，用鎢鈷合金加工不鏽鋼比較合適。特彆是在振動(dòng)較大的粗加工和斷續切削加工情況下更應采用鎢鈷合金刀片，它不象鎢鈷鈦合金那樣硬脆，不易刃磨，易崩刃。鎢鈷鈦合金的紅硬性較好，在高溫條件下比鎢鈷合金耐磨，但它的脆性較大，不耐衝擊、振動(dòng)，一般作不鏽鋼精車(chē)用刀具。
2 刀具材料牌號的選擇
刀具材料的切削性能關(guān)係著(zhù)刀具的耐用度和生產(chǎn)率，刀具材料的工藝性影響著(zhù)刀具本身的製造與刃磨質(zhì)量。宜選擇硬度高、抗粘結性和韌性好的刀具材料，如YG類(lèi)硬質(zhì)合金，*好不要選用YT類(lèi)硬質(zhì)合金，尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奧氏體不鏽鋼應**避免選用YT類(lèi)硬質(zhì)合金，因為不鏽鋼中的鈦(Ti)和YT類(lèi)硬質(zhì)合金中的Ti產(chǎn)生親合作用，切屑容易把合金中的Ti帶走，促使刀具磨損加劇。生產(chǎn)實(shí)踐表明，選用YG532、YG813及YW2三種牌號材料加工不鏽鋼具有較好的加工效果（見(jiàn)附表）。
三種硬質(zhì)合**號的性能比較
| 牌號 | 密度 g/cm³ | 抗彎強度 Mpa | 硬度 HRA | 性能即用途 | 相當於 ISO |
| YG532 | 14 | ≥1760 | ≥91.5 | 紅硬性高，韌性好，抗粘能力強，適用於奧氏體、馬氏體不鏽鋼、無(wú)磁鋼、高溫合金鋼等大型工件的粗、精加工；合金耐用度高，高溫性好，被加工工件表麵質(zhì)量高。 | K10~K20 M20 |
| YG813 | 14.05~14.1 | ≥1570 | ≥91 | 耐磨性好，有較高的抗彎強度和抗粘結能力，適於高溫合金鋼；對容易產(chǎn)生加工冷作硬化現象的奧氏體不鏽鋼、高錳鋼等，加工效果優(yōu)於YW2。 | K10~K20 M20 |
| YW2 | 12.4~13.5 | ≥1320 | ≥90.5 | 使用強度高，紅硬性較好，能承受較大的衝擊載荷。適用於耐熱鋼、高錳鋼、不鏽鋼等材料的粗、精加工。 | M20 |
3 刀具幾何參數的選擇
前角的選擇 從切削熱的產(chǎn)生和散熱方麵說(shuō)，增大前角可減小切削熱的產(chǎn)生，切削溫度不致於太高，但前角過(guò)大則因刀頭散熱體積減小，切削溫度反而升高。減小前角可改善刀頭散熱條件，切削溫度有可能降低，但前角過(guò)小，則切削變形嚴重，切削產(chǎn)生的熱量不易散掉。不鏽鋼加工對刀具材質(zhì)和參數的要求實(shí)踐表明，取前角go=15°~20°*為合適。
後角的選擇 粗加工時(shí)，對強力切削的刀具則要求切削刃口強度高，則應取較小的後角；精加工時(shí)，其刀具磨損主要發(fā)生在切削刃區和後刀麵上，對於不鏽鋼這種易出現加工硬化的材料，其後刀麵摩擦對加工表麵質(zhì)量及刀具磨損影響較大，合理的後角應為：加工奧氏體不鏽鋼(185HB以下)，其後角可取6°~8°；加工馬氏體不鏽鋼(250HB以上)，其後角取6°~8°；加工馬氏體不鏽鋼(250HB以下)，其後角為6°~10°為宜。
刃傾角的選擇 刃傾角的大小和方向，確定了流屑的方向，合理選擇刃傾角ls，通常取-10°~20°為宜。在微量精車(chē)外圓、精車(chē)孔、精刨平麵時(shí)，應采用大刃傾角刀具：應取ls45°~75
前角的選擇 從切削熱的產(chǎn)生和散熱方麵說(shuō)，增大前角可減小切削熱的產(chǎn)生，切削溫度不致於太高，但前角過(guò)大則因刀頭散熱體積減小，切削溫度反而升高。減小前角可改善刀頭散熱條件，切削溫度有可能降低，但前角過(guò)小，則切削變形嚴重，切削產(chǎn)生的熱量不易散掉。不鏽鋼加工對刀具材質(zhì)和參數的要求實(shí)踐表明，取前角go=15°~20°*為合適。
後角的選擇 粗加工時(shí)，對強力切削的刀具則要求切削刃口強度高，則應取較小的後角；精加工時(shí)，其刀具磨損主要發(fā)生在切削刃區和後刀麵上，對於不鏽鋼這種易出現加工硬化的材料，其後刀麵摩擦對加工表麵質(zhì)量及刀具磨損影響較大，合理的後角應為：加工奧氏體不鏽鋼(185HB以下)，其後角可取6°~8°；加工馬氏體不鏽鋼(250HB以上)，其後角取6°~8°；加工馬氏體不鏽鋼(250HB以下)，其後角為6°~10°為宜。
刃傾角的選擇 刃傾角的大小和方向，確定了流屑的方向，合理選擇刃傾角ls，通常取-10°~20°為宜。在微量精車(chē)外圓、精車(chē)孔、精刨平麵時(shí)，應采用大刃傾角刀具：應取ls45°~75
4 切削用量的選擇
為了抑製積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生，提高表麵質(zhì)量，用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行加工時(shí)，切削用量要比車(chē)削一般碳鋼類(lèi)工件稍低些，特彆是切削速度不宜過(guò)高，一般推薦切削速度Vc=60~80m/min，切削深度為ap=4~7mm，進(jìn)給量f=0.15~0.6mm/r為宜。
為了抑製積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生，提高表麵質(zhì)量，用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行加工時(shí)，切削用量要比車(chē)削一般碳鋼類(lèi)工件稍低些，特彆是切削速度不宜過(guò)高，一般推薦切削速度Vc=60~80m/min，切削深度為ap=4~7mm，進(jìn)給量f=0.15~0.6mm/r為宜。
公司至成立以來(lái)，以“誠信、合作、雙贏(yíng)、發(fā)展”為經(jīng)營(yíng)宗旨，堅持“價(jià)格*優(yōu)、用戶(hù)、信譽(yù)”的營(yíng)銷(xiāo)理念，在市場(chǎng)上獲得了良好的口碑。
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詳情參考：http://www.fstbi.com
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