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不銹鋼材料車削質(zhì)量控制方案探討

時間：2007-12-28瀏覽：1527次收藏

摘要：針對不銹鋼材料難加工的特點，從不銹鋼材料熱處理、刀具材料選擇、刀具幾何角度、結(jié)構(gòu)的確定、切削用量選取及冷卻方式等多個方面進(jìn)行解析，并采取相應(yīng)措施，成功解決了不銹鋼材料難加工的問題。

我公司在近期的新產(chǎn)品試制中，一部分工件采用了不銹鋼等難加工材料，如3Cr13、3Cr13Mo、40CrNiMo、9CrMoV等，以往也曾加工過此類材質(zhì)工件，雖然生產(chǎn)效率低，但都是批次少，數(shù)量少，生產(chǎn)周期短。大批量投產(chǎn)后，問題暴露出來，刀具磨損嚴(yán)重，磨刀次數(shù)增多，停機(jī)時間和機(jī)床調(diào)整時間增加，工件表面粗糙度差，切屑不易卷曲和折斷，劃傷工件已加工表面，直接影響工件的質(zhì)量。

圖1 工件

以圖1所示工件為例，工件材質(zhì)為3Cr13Mo，工藝要求除Ra0.8µm各外圓留磨外，均由數(shù)控車床加工完成。3Cr13Mo鋼強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、沖擊性能等指標(biāo)都比40鋼和45鋼高，是一種強(qiáng)度高、塑性好的中碳馬氏體不銹鋼。在工件試生產(chǎn)時，按車削普通碳鋼的工藝方法對3Cr13Mo鋼進(jìn)行車削試驗，其結(jié)果是切削時加工硬化嚴(yán)重，切削抗力大，切削溫度高，且容易粘刀，產(chǎn)生積屑瘤，引起工件尺寸變化并影響工件形位公差和表面粗糙度。

針對上述問題，從多個方面采取措施，使工件加工表面達(dá)到圖樣要求的尺寸和表面粗糙度，且保證了較高的生產(chǎn)效率。

1 熱處理改變材料的硬度

**表1 YW2車刀車削不同硬度3Cr13Mo材質(zhì)工件的切削參數(shù)及加工質(zhì)量**
材料狀態(tài)	切削用量			刀具耐用度T (min)	加工表面粗糙度Ra (µm)
材料狀態(tài)	ap (mm)	V_c (m/min)	f (mm/r)	刀具耐用度T (min)	加工表面粗糙度Ra (µm)
240HB(退火)	3	45～55	0.3	90～115	6.3～3.2
25～30HRC(調(diào)質(zhì))				95～110	3.2
35～38HRC(調(diào)質(zhì))				60～75	3.2

馬氏體不銹鋼在熱處理后的不同硬度，對車削加工的影響很大。表1所示是采用YW2材料的車刀，車削熱處理后不同硬度的3Cr13M。材質(zhì)工件的情況。從表1中可以看出，退火狀態(tài)的馬氏體不銹鋼雖然硬度低，但車削性能差，這是因為材料塑性和韌性大，組織不均勻，粘附、熔著性強(qiáng)，切削過程易產(chǎn)生刀瘤，不易獲得較好的表面質(zhì)量。而調(diào)質(zhì)處理后硬度在30HRC以下的3Cr13Mo材質(zhì)工件加工性較好，易達(dá)到較好的表面質(zhì)量。而硬度大于30HRC的工件，表面質(zhì)量雖然較好，但刀具易磨損，所以，在機(jī)加工前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到25～30HRC，然后再進(jìn)行切削加工。

2 刀具材料的選擇

刀具材料的切削<

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技術(shù)

不銹鋼材料車削質(zhì)量控制方案探討

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