不锈钢是一种具有优异耐久性和再循环性的材料,在很多行业获』得了广泛的应用。但是由于其韧性←强、塑性大、膨胀系数高,所以加工难度较大,对★加工工艺提出了更高的要求,本文通过分析不锈钢管材料的分类及特点,提出了改善不锈钢管切削加工的途径。

国内很多公司现生产各种∮清扫机械,洗扫车、洒水车、吸尘车等,产品零件多为不锈钢管件,不锈钢管具有多种其它金属没有的优异性能,具有美观的表面和较强的耐腐蚀性,不必经过镀色等≡表面处理,具有良好清洁度,在很宽的温度范围内有很好的强韧性,是一种具有优异耐久性和再循环性的材料,在重工业、轻工业、建筑装饰和♂生活用品等行业获得了广泛的应用。但在实▲际生产中,不锈钢管的加工比较困难,切削时易产生硬化层,切屑⊙容易粘刀,刀具磨损严重,效率低,工件表面质量差。下面我们逐一分析,找到提高不锈钢管加工质量的方@法。

1不锈钢管材料的分类及特点

1.1不锈钢管的分类:含铬量为12%以上的铁基合金称为〒不锈钢管不锈钢管不锈钢管和耐酸刚的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀性介质的钢称为不锈钢管;耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢称为耐酸钢。不锈钢管有多种分类@ 方法,在生产中通常按不锈钢管热处理后的显微组织状态分为5大类:铁素体不锈钢管(用400系列的数♀字标示)、奥氏体不锈钢管(用200300系列的数◆字标示)、马氏体不锈钢管(用400系列的数♀字标示)、奥氏体--铁『素体双相不锈钢管、沉淀硬化不锈钢管。其中奥氏体不锈钢管在机械加工零件中比较常用。

1.2不锈钢管的加︼工特点:不锈钢管材料以铁为基体,却拥有比钢铁更优质的性能,但是由于々其韧性强、塑性大、膨胀系数高,使其在加工上有很大难度,易产生Ψ 粘附现象形成积屑瘤、鳞刺,从而导致零件表面较为粗糙。另一方面因为材料散热差,对刀具的耐切削高温要求高,刀具磨损较▃快。其中铁素体不锈钢管:含铬量为25%-30%时,切屑容易擦伤或粘结在切削刃上,使切削力和切削温度升高,工件表面会产▲生撕裂现象,影响表面质∞量,机械性能和工艺性能较差;奥氏体不锈钢管材料的不稳定性及线膨胀系数较大,加工时易受切削温度的影响产生变形,难以「控制尺寸精度:加工硬化现象很突出,可达基本硬度的1.42.2倍,断屑困难,刀具易Ψ磨损;奥氏体--铁『素体双相不锈钢管:加工硬化现象严重,断屑困难,刀具易磨损、切削加工较奥氏体不锈钢管困难;马氏体不锈钢管:材料硬度高,难切削;沉淀硬化不锈钢管:比︽切削加工其他不锈钢管困难。

改善不锈钢管切削加工的途径:

2.1合理选择刀具材料:选择具有较高硬度、强度和韧〓性,又具有良好的耐磨性、抗氧化性及抗粘结性刀∩具材料。高速钢应选用W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2ALW12Cr4V4MoW10Mo4Cr4V3AL等高性能高速钢;硬质合金应选用TaNb)的钨钴类◣合金(其导热系数比高速钢高两倍),如813798(自贡硬质合金厂产品)、YA6YH11(株洲硬质合金厂产品)等,这种刀↑片的硬度、强度、耐磨性、耐热性都ζ有所增强,切削不锈钢管材料效果更好。

2.2合理选择刀具几何参数:采用较大的前角,减少→切削力,降低被切削金属的塑性变形,减少热量的产生,降低切削温度,减小加工的硬化层深卐度,实现相关的图纸要求,按※刀具类型和切削条件不同,前角在12°~30°范围内选取;负倒棱不宜过宽;为了减小摩擦和加工硬化,后角>(8°~10°),加工材料的厚度大↙后角就小,厚度小后角就大;为了加强刀头强度,使加工过程更加顺畅,刃倾角=-2°~-6°,断续切削时⌒刃倾角=-5°~-15°;刀具磨钝」标准VB为一般刀具的1/2;封闭式容屑类刀具,应适当加大容屑空间;刀具前后㊣ 刀面的表面粗糙度要小,利于排屑,减少粘刀问题的发生,刀刃部分要时刻保持锋利,有效减少较硬材料的吃刀量,保证产↓品加工过程的顺畅。

2.3选取合适的切削用量:切削速ω度不宜过高,以减小切削温度;进给量不宜过大,以免切削负荷太①重;但也不宜过小,以免切削刃在上次进给所形成的冷硬层内工作;背吃刀量不☉宜过小,以避免在加工硬化层或毛坯外皮内切削。

2.4合理选择切削液和冷却◆方式:要求切削液具有良好的冷却、润滑和渗透作用。应选用含SCL等极压添加剂的乳化液、硫化油和∴四氯化碳、煤油和油酸混合液等作切削液;应用喷嘴对准切削区,或最好采用⊙高压冷却、喷雾〖冷却等冷却方法。

2.5对工件进行适卐当的热处理:对于马氏体不锈钢管,可采用调质处理,硬度控制在28-35HRC之间,使之∑ 具有良好的切削加工性;对于奥氏体不锈钢管,可先在高温下退火,使切屑变脆,改善其切削加☆工性。

3不锈钢管钻削、铰削时应注意的问题:

3.1提高钻头的设计质量和制造▼质量。钻头必须刃磨○正确,切削刃要对称,尽量缩短钻头长度,后角不宜过〖大,修磨横刃以减小轴向力,硬质合金钻头必须开分屑槽,钻头刃部修磨成双顶角,以改ω 善散热。

3.2正确安】装钻头、铰刀、工件,刀具必须装正,刀具的轴线和工件加工孔的轴线必须保持一致,保♀持钻头锋利,使用高速钢刀具时,切削速度不宜过高,进给量不宜过大。

3.3钻削时要充分冷□却润滑,切削液一般用硫化油,中√途不可停止冷却,铰孔时宜采用硫化油和煤油的混合液,钻、铰孔的直径较大时,可采用内◤冷却,使排屑顺利,从而降低孔的表面粗糙度,提高刀具寿命。

3.4加工过▆程中,应密切注意切屑的形状和排出情况,以防切屑■堵塞,避免孔径※超差。

4、结语

总之,由于不锈钢管的切削力大↓,加工硬化严重,断屑、排屑困难,易产生ㄨ积屑瘤,影响加工表面质量等特点,给切削加工带来困难,所以在切削加工时应综合考虑刀具的材料、切削用量、冷却□ 润滑等方面,合理选择刀具的几何参数,掌握不锈钢管切削加工的技巧,才能保证不锈钢管加工的质量。