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不銹鋼零件cnc加工的難點與解決方案新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),對零部件的材質(zhì)提出了更高的要求。有時所需材料必須滿足高硬度、高耐磨、高韌性等特殊要求,…
不銹鋼零件cnc加工的難點與解決方案 新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),對零部件的材質(zhì)提出了更高的要求。有時所需材料必須滿足高硬度、高耐磨、高韌性等特殊要求,造成一批難加工材料,對加工工藝提出更高要求。與優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼相比,不銹鋼材料含有Cr、Ni、Nb、Mo等合金元素。這些合金元素的增加不僅提高了鋼的耐蝕性,而且對不銹鋼的機械加工性能也有一定的影響。
本文以不銹鋼等難加工材料為對象,結合加工中遇到的實際問題,分析不銹鋼的cnc加工難點,提出切實有效的解決方案。
本文結合機加工中遇到的實際問題,分析了不銹鋼機加工的難點,并提出了切實有效的解決辦法。
不銹鋼切割難點分析 在實際cnc加工中,切割不銹鋼往往伴隨著斷刀、粘刀的發(fā)生。由于不銹鋼在切削過程中塑性變形大,產(chǎn)生的切屑不易斷裂,易粘結,導致切削過程中出現(xiàn)嚴重的加工硬化。每道工序都會為下一次切割產(chǎn)生硬化層。經(jīng)過層層堆積,不銹鋼進入切割過程。隨著介質(zhì)中的硬度越來越大,所需的切削力也越來越大。
加工硬化層的產(chǎn)生和切削力的增加必然會導致刀具與工件之間的摩擦力增大,切削溫度也會升高。
此外,不銹鋼的導熱系數(shù)小,散熱條件差,大量切削熱集中在刀具和工件之間,使加工表面變質(zhì),嚴重影響加工表面質(zhì)量。而且,切削溫度的升高會加劇刀具磨損,使刀具前刀面出現(xiàn)月牙坑,切削刃上出現(xiàn)缺口,影響工件表面質(zhì)量,降低工作效率,增加生產(chǎn)成本。
提高不銹鋼零件cnc加工質(zhì)量的方法 由上可知,不銹鋼的加工難度較大,切削時容易產(chǎn)生“硬化層”,容易折斷刀具,產(chǎn)生的切屑不易折斷,造成粘在刀具上,會加劇刀具的磨損。針對不銹鋼的這些切削特性,結合生產(chǎn)實際,我們從刀具材料、切削參數(shù)和冷卻方式三個方面入手,想方設法提高不銹鋼加工質(zhì)量。
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刀具材料的選擇 選擇合適的刀具是加工高質(zhì)量零件的基礎。刀具太差,無法加工出合格的零件;如果選擇了好的刀具,雖然可以滿足零件的表面質(zhì)量要求,但容易造成浪費,增加生產(chǎn)成本。結合不銹鋼切削時散熱條件差、加工硬化層、易粘刀等特點,選用的刀具材料應滿足耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼親和力低等特點。
2 高速鋼 高速鋼是添加了W、Mo、Cr、V、Go等元素的高合金工具鋼。具有良好的工藝性能,良好的強度和韌性,抗沖擊和振動能力強。在高速切削產(chǎn)生的高熱量(約500℃)的情況下,仍能保持較高的硬度(HRC仍在60以上)。高速鋼具有良好的紅硬性,適用于制作銑刀、荊棘等銑刀,能滿足不銹鋼切削的要求。硬化層、散熱不良等切削環(huán)境。
W18Cr4V是最典型的高速鋼刀具。自1906年誕生以來,已被廣泛制造成各種工具以滿足切削加工的需要。但隨著各種加工材料力學性能的不斷提高,W18Cr4V刀具已不能滿足難加工材料的加工要求。高性能鈷高速鋼應時而生。與普通高速鋼相比,鈷高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用可靠性。適用于高去除率加工和斷續(xù)切削加工。常用牌號如W12Cr4V5Co5。
2 硬質(zhì)合金鋼
硬質(zhì)合金是以高硬度難熔金屬碳化物(WC、TiC)微米粉為主要成分,鈷、鎳、鉬為結合劑,在真空爐或氫還原爐中燒結而成的粉末冶金。產(chǎn)品。硬質(zhì)合金具有良好的強度和韌性、耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性、高硬度等一系列優(yōu)良性能。在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃仍具有較高的硬度,適用于不銹鋼、耐熱鋼等難加工材料的切削。常見的硬質(zhì)合金主要分為三大類:YG型(鎢鈷硬質(zhì)合金)、YT型(鎢鈦鈷型)、YW型(鎢鈦鉭(鈮)型)、這三種合金的成分不同,用途也大不相同。其中,YG硬化鈾具有良好的韌性和導熱性??蛇x擇較大的前角,適合切割不銹鋼。
不銹鋼刀具切削幾何參數(shù)的選擇
1 前角喲:
結合不銹鋼強度高、韌性好、切削時切屑不易切斷的特點,在保證刀具具有足夠強度的前提下,應選擇較大的前角,可以減少加工對象塑性變形還可以降低切削溫度和切削力,同時減少硬化層的產(chǎn)生。
2 后傾角ao:
增大后角會減少加工面與后刀面之間的摩擦,但切削刃的散熱能力和強度也會降低。后角的大小取決于切削厚度。當切削厚度較大時,應選擇較小的后角。
?主偏角kr、次偏角k'r:
減小主偏角kr可以增加切削刃的工作長度,有利于散熱,但會增加切削時的徑向力,容易產(chǎn)生振動。kr的取值常取為50°~90°。若機床剛性不足,可適當增加。次偏角常取k'r=9°~15。
3葉片傾角λs: 為了增加刀尖的強度,一般取刀片傾角λs=7°~_ -3°。
切削液的選擇及冷卻方式 不銹鋼的切削加工性較差,對切削液的冷卻、潤滑、滲透、清洗等性能有較高的要求。常用的切削液有以下幾種:
1切削液: 一種更常見的冷卻方式,具有更好的冷卻、清潔和潤滑性能,常用于不銹鋼毛坯車。
2 硫化油: 切削時可在金屬表面形成高熔點硫化物,在高溫下不易被破壞,潤滑效果好,并有一定的冷卻效果,一般用于鉆孔、鉸孔和攻絲。
3 礦物油如機油、錠子油: 具有良好的潤滑性能,但冷卻性和滲透性較差,適用于外精密車削。
切削過程中,切削液噴嘴應對準切削區(qū)域,或采用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方式為佳。
綜上所述,不銹鋼雖然具有切削加工性差、加工硬化嚴重、切削力大、導熱系數(shù)低、易粘、易磨損刀具等缺點,但只要找到合適的加工方法,使用合適的刀具,切削方法切削量,選擇合適的冷卻液,在工作中用心思考,解決不銹鋼等難加工材料的難題。