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教你怎么克服不锈钢加工难点

发布于:2018-04-08 23:35:13 点击量:

   不锈钢加工是指凭着不锈钢的性能对不锈钢进行剪、折、弯、焊等机械加工最终得到工业生产所需的不锈钢制品的过程,在不锈钢加工的过程中需要借助大


量的机床、仪器、不锈钢加工设备。不锈钢加工设备分类分为剪切设备和表面处理设备,剪切设备中又分为开平设备和分条设备。此外,从不锈钢的厚度来分,


又有冷热轧加工设备之分。热切割设备主要有等离子切割、激光切割、水切割等。

 




 不锈钢表面加工等级



  原面:NO.1热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料,工业用槽罐、化学工业装置等,厚度较厚由2.0MM-8.0MM。



  钝面:NO.2D冷轧后经热处理、酸洗者,其材质柔软,表面呈银白色光泽,用于深冲压加工,如汽车构件、水管等。



  雾面:NO.2B冷轧后经热处理、酸洗,再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由于表面光滑,易于再研磨,使表面更加光亮,用途广泛,如餐具、建材等。


采用改善机械性能的表面处理后,几乎满足所有用途。


 



  粗砂NO.3用100-120号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹。用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨房设备等。



  细砂:NO.4用粒度150-180号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹,条纹比NO.3细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、


厨房设备及食品设备等。



  #320用320号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹,条纹比NO.4细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品


设备等。



  毛丝面HAIRLINE:HLNO.4经适当粒度抛光砂带的连续研磨生成研磨花纹的产品(细分150-320号)。主要用于建筑装饰,电梯,建筑物的门、面板等。



  亮面:BA经冷轧后施以光亮退火,并经过平整得到的产品。表面光泽度极好,有很高的反射率。如同镜面的表面。用于家电产品、镜子、厨房设备、装饰材


料等。






  不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面:



  1. 切削力大,切削温度高



  该类型材料强度大,切削时切向应力大、塑性变形大,因而切削力大。此外材料导热性极差,造成切削温度升高,且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区


域内,从而加快了刀具的磨损。



 

  2. 加工硬化严重



  奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织,切削时加工硬化倾向大,通常是普通碳素钢的数倍,刀具在加工硬化区域内切削,使刀具寿命缩短


  3. 容易粘刀



  无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。当强韧的切屑流经前刀面时,将产生粘结、熔焊等粘刀现象,影响加


工零件表面粗糙度。


 


  4. 刀具磨损加快



  上述材料一般含高熔点元素、塑性大,切削温度高,使刀具磨损加快,磨刀、换刀频繁,从而影响了生产效率,提高了刀具使用成本。



  主要是降低切削线速度,进给。采用专门加工不锈钢或者高温合金的刀具,钻孔攻丝最好内冷


 


  不锈钢零件加工工艺


  通过上述加工难点分析,不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较大的不同,其具体加工工艺如下:



  1.钻孔加工



  在钻孔加工时,由于不锈钢材料导热性能差,弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解决此类材料的孔加工难题,主要是选用合适的刀具材料


  镗孔加工



  (1)刀具材料选择 因加工不锈钢零件时切削力大、切削温度高,刀具材料应尽量选择强度高、导热性好硬质合金。



  对于此类材料淬火零件的加工,可以采用CBN(立方氮化硼)刀片,CBN硬度仅次于金刚石,硬度可达7000~8000HV,因此耐磨性很高,与金刚石相比,CBN突


出优点是耐热性比金刚石高得多,可达1200℃,可承受很高的切削温度。此外其化学惰性很大,与铁族金属在1200~1300℃时也不起化学作用,因此非常适合加


工不锈钢材料。其刀具寿命是硬质合金或陶瓷刀具的几十倍。


  (2)刀具几何参数  刀具几何参数对其切削性能起重要的作用,为使切削轻快、顺利,硬质合金刀具宜采用较大的前角,以提高刀具寿命。一般粗加工时,


前角取10°~20°,半精加工时取15°~20°;精加工时取20°~30°。主偏角的选择依据是,当工艺系统刚性良好时,可取30°~45°;如工艺系统刚性差时,


则取60~75°,当工件长度与直径之比超过10倍时,可取90°。





  用陶瓷刀具镗削不锈钢材料时,绝大多数情况下,陶瓷刀具均采用负前角进行切削。前角大小一般选应-5°~-12°。这样有利于加强刀刃,充分发挥陶瓷


刀具抗压强度较高的优越性。后角大小直接影响刀具磨损,对刀刃强度也有影响,一般选用5°~12°。主偏角的改变会影响径向切削分力与轴向切削分力的变


化以及切削宽度和切削厚度的大小。因为工艺系统的振动对陶瓷刀具极为不利,所以主偏角的选择要有利于减少这种振动,一般选取30°~75°。选用CBN作为


刀具材料时,刀具几何参数为前角0°~10°,后角12°~20°,主偏角45°~90°。


  (3)前刀面刃磨时粗糙度值要小  为避免出现切屑粘刀现象,刀具的前、后刀面应仔细刃磨以保证具有较小的粗糙度值,从而减少切屑流出阻力,避免切屑


粘刀。



  (4)刀具刃口应保持锋利 刀具刃口应保持锋利,以减少加工硬化,进给量和背吃刀量不宜过小,以防止刀具在硬化层中切削,影响刀具使用寿命。



  (5)注意断屑槽的磨削 由于不锈钢切屑具有强韧的特点,刀具前刀面上断屑槽修磨应合适,从而使切削过程中断屑、容屑、排屑方便。



  (6)切削用量的选择 根据不锈钢材料特点,加工时宜选用低速和较大进给量进行切削。



  (7)切削液选择要合适  由于不锈钢具有极易产生粘结和散热性差的特点,因此在镗削中选用抗粘结和散热性好的切削液相当重要,如选用含氯较高的切削


液,以及具有良好冷却、清洗、防锈和润滑作用的不含矿物油、不含亚酸盐的水溶液,如H1L-2合成切削液。



  采用上述工艺方法,可以克服不锈钢的加工难点,使不锈钢在进行钻、铰、镗孔时刀具寿命得到极大的提高,减少操作中磨刀、换刀次数,在提高生产效率



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