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技术加工新知识--数控刀片在不锈钢加工中的选用

技术加工新知识--数控刀片在不锈钢加工中的选用

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【摘要】:
数控刀片在不锈钢加工中的选用随着加工制造在中小企业的快速发展,越来越多机械加工厂家开始对刀片的选择更加关注和挑剔,同时随着市场上众多国内外刀具品牌的快速兴起,终端用户对刀具的挑选又常常显得眼花缭乱和力不从心。本研究根据以往不锈钢加工的大量切削试验,从不锈钢加工材料特性、刀片选用、试切优选等方面进行分析归纳,目的是让广大制造从业人员对刀片的选用形成基本认识,提升刀具选用思路,最终更好地为车间提供工艺

数控刀片在不锈钢加工中的选用

随着加工制造在中小企业的快速发展,越来越多机械加工厂家开始对刀片的选择更加关注和挑剔,同时随着市场上众多国内外刀具品牌的快速兴起,终端用户对刀具的挑选又常常显得眼花缭乱和力不从心。

本研究根据以往不锈钢加工的大量切削试验,从不锈钢加工材料特性、刀片选用、试切优选等方面进行分析归纳,目的是让广大制造从业人员对刀片的选用形成基本认识,提升刀具选用思路,最终更好地为车间提供工艺技术支持及解决方案。

1.不锈钢使用范畴

   不锈钢在生产中有较为广泛的应用,如工业石油管道上所使用的阀门、联接紧固法兰盘、球阀、医药器械及食品器械中的卫生级阀门、常见的生活类五金件等。使用场合不同,对不锈钢性能要求的侧重点也不一样,目前国内也形成了几个典型的不锈钢加工行业区域。

 

    不锈钢之所以很少生锈,主要是因为其有较高的抗腐蚀性,通常材料中含Cr量在10%以上,并含有大量的Ni成分,在较高的温度下也能保持一定的强度。市场上常选用的钢种有304、316、316L等,与其他材料组相比,不锈钢属于难切削材料范畴。

2.不锈钢的主要加工特性

与45钢及其他钢种相比,不锈钢要显得难加工。因其材料特性,主要有以下几个影响其切削性能的因素:

(1)黏结现象严重:由于韧性及塑性比其他材料好,因此在加工中过程中切屑容易粘接在前刀面上,形成较为严重的积屑瘤,当加工到一定时间后,前刀面积屑瘤进一步扩大,最终导致崩刃,这种现象在低速加工中显得尤为明显。

(2)切削抗力大:不锈钢与其他钢种相比,因为塑性和韧性较好,使得在加工过程中铁屑不易从钢体上分离,导致形成较大的切削抗力。

 

(3)导热系数低:因为导热系数较其他材料低,因此在切削中产生的大量温度来不及通过铁屑直接排出带走,而附加在工件本身上,从而在刀尖部位容易形成比较集中的高切削温度,导致刀片提前磨损。此外,不锈钢加工硬化严重,线膨胀系数大等这些因素也加快了刀具磨损。

3.不锈钢加工刀片选用的主要参考

为了更好地应对不锈钢难加工特性,在保证相对稳定的切削外部条件(设备、切削液等)下,还要根据槽型特点,选择适应的切削参数。在刀片外观角度上来看,主要可以参考如下几点:

 

(1)前角γo:不锈钢塑性强,切屑不易从工件上排出,为使不锈钢在加工过程中排屑更顺畅,在保证刀具强度的同时需选择更加锋利的槽型来应对,当前角变大后,降低了切削力,使得加工更加轻快,更加有利于切屑排出,同时降低了积屑瘤产生的可能性,从而延长刀具使用寿命。

(2)后角:为防止后刀面与工件过早摩擦,在保证刀片刚性强度的前提下,可以适当增加后角,来提高刀片使用寿命。

(3)槽型:刀片槽型实际上就是刀片前角上微观尺寸所显示出来的形状,针对不锈钢的加工断屑特点,很多公司都有专门应对不锈钢加工特点的刀片槽型,如京瓷的MQ、MS;KORLOY的HA、HS槽型等,以及三菱生产的MS槽,以上槽型都有锋利的切削刃和相对大的前角,能较好地应对不锈钢难加工特性。

 

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