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材料为不锈钢细长轴的加工工艺
[摘要]铬镍不锈钢高温强度和高温硬比较高,产生切削力大,表面加工硬化大,韧性大,切削时易产生积屑瘤,屑难断,线膨胀系数大,热导率系数低,切削温度高,工件热变形大,刀具易磨损,刀具耐用低,铬镍不锈钢细长轴加工易弯曲并形成鼓形零件,工件加工精度及表面质量难保证,故加工不锈钢细长轴关键工艺是控制尺寸精度、表面质量及变形。
[关键词]不锈钢细长轴加工新工艺
一、不锈钢(1Cr18Ni9Ti)与45钢性能对照表(表1)
表1
要表现在以下几个方面:
(1Cr18Ni9Ti)塑性大。不锈钢(1Cr18Ni9Ti)塑性大,其伸长率超过45钢2倍以上,切削时塑性变形大,加上加工硬化大,剪切滑移区金属材料的剪切应力增大,故总的切削力增大。
(1Cr18Ni9Ti)切削温度高,刀具易磨损。切削不锈钢时,切削温度比切削45钢高200-300度。其主要原因:一是切削力大,消耗功率多。二是不锈钢的导热差,其热导率只有45钢的1/3,由切削带走的热量很少,切削热导很慢,使切削区和刀面上的温度很高,加之不锈钢材料中的高硬度碳化物(TiC)形成的硬度点对刀面的磨损以及加工硬化等原因,使刀具极易磨损。
。因为不绣钢的塑性高,粘附性强,极易形成积屑瘤,严重影响已加工表面质量,难以得到光洁表面。
。由于不绣钢的塑性高,韧性且高温度强度大,切时切屑不易折断。对工人有安全隐患,故解决断屑和排屑是切削不锈钢的难题之一。
。不锈钢的线膨胀系数大(),加工时热膨胀和热变形对工件加工精度的影响。
二、不锈钢细长轴的工艺特点分析
,变形严重。细长轴刚性差,在切削过程中,工件受切削力、自重、离心力和切削热的作用下,工件会变形,严重影响加工精度,工件容易报废。并且由于行程长,刀具磨损快,表面质量难以控制。
,只要降低切削力,增加工件刚性,严重控制刀具磨损,降低切削热,解决工件受热变形,工件刚性变形,工件表面粗糙度升高等问题,就可以保证不锈钢细长轴加工精度。
三、加工不锈钢细长轴的新工艺
不锈钢细长轴塑性大,表面加工硬化严重,加工时切削力大,加工切削温度大,刀具易磨损。刀具材料应选择热硬性高、耐磨性高、抗热振动好的材料。粗加工:选用下列硬质合金牌号:YS2、YG8N、YG640、YG530、YG8A等。因为它们耐磨性、抗振性、抗冲击性、抗热振性好材料。精加工:选用YN10、YM10、YN05等。而YN10、YM10具有极好耐高温性和抗粘结性能,特别适合表面粗糙度小的不锈钢细长轴的加工,而YN05的硬度、耐磨性是硬质合金中最高的,耐磨性接近陶瓷。
(1)前角和前刀面的选择。不锈钢塑性高,加工硬化严重,宜选取300-350大前角和较小负倒棱,在保证刀刃前强度的前提下又使刀刃锋利,降低切削力,减少工件加工硬化和变形。(2)主偏角、刃倾角、刀尖圆弧半径的的选择。加工不锈钢细长轴径向力小的特点,宜选用930主偏角,100-150的刃倾角和较小刀尖圆弧半径。(3)后角和副偏角的选择。因为减小加工硬化,减小刀具与工件的