不锈钢零件加工工艺
通过对上述加工难点的分析,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有较大差异,具体加工工艺如下:
1.钻孔加工
在钻孔加工过程中,由于不锈钢材料导热性差,弹性模量小,孔也难以加工。解决此类材料的孔加工问题,主要是选择合适的刀具材料,确定合理的刀具几何参数和刀具的切割量。钻上述材料时,一般应选择钻头W6Mo5Cr4V2Al,W2Mo9Cr4Co8.这些材料钻头的缺点是价格昂贵,难以购买。W18Cr4V普通标准高速钢钻孔,由于顶角小,芯片太宽,不能及时排出孔,切割液不能及时冷却钻,加上不锈钢材料导热性差,导致切割温度集中在刀片上,容易导致两个后刀片和主刀片烧伤和坍塌,降低钻头的使用寿命。
1)采用刀具几何参数设计W18Cr4V普通高速钢钻头钻孔时,切削力和切削温度集中在钻尖上。为了提高钻头切割部位的耐久性,可以适当增加顶角,顶角一般为135°~140°,顶角的增也会减少外缘前角,缩小钻屑,有利于排屑。然而,在增加顶角后,钻头的横刃变宽,导致切割阻力增加。因此,钻头的横刃必须磨削。磨削后,横刃的斜角为47°~55°,横刃前角为3°~5°,修磨横刃时,应将切削刃与圆柱面转角修磨成圆角,以增加横刃强度。由于不锈钢材料弹性模量小,芯片层下的金属弹性恢复大,加工过程中加工硬化严重,后角过小会加速钻头后刀面的磨损,增加切割温度,降低钻头的使用寿命。因此,后角必须适当增加,但后角过大会使钻头的主刃变薄,降低主刃的刚度,因此后角应为12°~15°为宜。为了缩小钻屑,有利于排屑,还需要在钻头两个后刀面开一个交错分布的分屑槽。
2)在选择切削量时,应从降低切削温度的基本点出发,因为高速切削会提高切削温度,高切削温度会加剧刀具磨损。因此,切削量中最重要的是选择切削速度。一般来说,切削速度为12~15m/min更合适。进给量对刀具寿命影响不大,但进给量选择过小会使刀具在硬化层中切割,加剧磨损;如果进给量过大,表面粗糙度会变差。结合以上两个因素,进给量为0.32~0.50mm/r为宜。
3)为了降低切削温度,可以使用乳化液作为冷却介质。
2.铰孔加工
1)刀具几何参数设计不锈钢材料的铰链加工大多采用硬合金铰链。铰链刀的结构和几何参数与普通铰链刀不同。为了增强刀齿的强度,防止铰链切割时的切片堵塞,铰链刀齿的数量一般较少。铰链刀的前角一般为8°~12°,但在某些情况下,0也可以用于实现高速铰削°~5°前角;后角一般为8°~12°;主偏角的选择视孔不同,一般通孔为15°~30°,不通孔为45°;铰孔时,为使切屑向前排出,也可适当增加刃倾角,刃倾角角度一般为10°~20°;刃带宽度为0.1~0.15mm;铰刀上的倒锥应大于普通铰刀,硬质合金铰刀一般为0.25~0.5mm/100mm,0.高速钢铰刀.1~0.25mm/100mm;铰刀校正部分长度一般为普通铰刀的65%~80%,其中圆柱部分长度为普通铰刀的40%~50%。
2)选择铰孔时切削用量的进给量为0.08~0.4mm/r,切削速度为10~20m/min,粗铰余量一般为0.2~0.3mm,精铰余量为0.1~0.2mm。硬质合金刀具应用于粗铰,高速钢刀具可用于精铰。
3)选用不锈钢铰孔时,可采用全损耗系统油或二硫化钼作为冷却介质。