不銹鋼材料車削質量控制

發布日期:2012-10-26    蘭生客服中心    瀏覽:4344

  某公司在近期的新產品試制中,一部分工件采用了不銹鋼等難加工材料,如3Cr13、3Cr13Mo、40CrNiMo、9CrMoV等,以往也曾加工過此類材質工件,雖然生產效率低,但都是批次少,數量少,生產周期短。大批量投產后,問題暴露出來,刀具磨損嚴重,磨刀次數增多,停機時間和機床調整時間增加,工件表面粗糙度差,切屑不易卷曲和折斷,劃傷工件已加工表面,直接影響工件的質量。

  工件材質為3Cr13Mo,工藝要求除Ra0.8µm各外圓留磨外,均由數控車床加工完成。3Cr13Mo鋼強度、延伸率、斷面收縮率、沖擊性能等指標都比40鋼和45鋼高,是一種強度高、塑性好的中碳馬氏體不銹鋼。在工件試生產時,按車削普通碳鋼的工藝方法對3Cr13Mo鋼進行車削試驗,其結果是切削時加工硬化嚴重,切削抗力大,切削溫度高,且容易粘刀,產生積屑瘤,引起工件尺寸變化并影響工件形位公差和表面粗糙度。

  針對上述問題,從多個方面采取措施,使工件加工表面達到圖樣要求的尺寸和表面粗糙度,且保證了較高的生產效率。

  1、熱處理改變材料的硬度

  馬氏體不銹鋼在熱處理后的不同硬度,對車削加工的影響很大。表1所示是采用YW2材料的車刀,車削熱處理后不同硬度的3Cr13M。材質工件的情況。從表1中可以看出,退火狀態的馬氏體不銹鋼雖然硬度低,但車削性能差,這是因為材料塑性和韌性大,組織不均勻,粘附、熔著性強,切削過程易產生刀瘤,不易獲得較好的表面質量。而調質處理后硬度在30HRC以下的3Cr13Mo材質工件加工性較好,易達到較好的表面質量。而硬度大于30HRC的工件,表面質量雖然較好,但刀具易磨損,所以,在機加工前先進行調質處理,硬度達到25-30HRC,然后再進行切削加工。

  2、刀具材料的選擇

  刀具材料的切削性能關系著刀具的耐用度和生產率,刀具材料的工藝性影響著刀具本身的制造與刃磨質量。

  對刀具切削部分材料的選取原則是具有較高的耐磨性,并能在較高的溫度下保持其切削性能。

  目前常用的材料有:高速鋼和硬質合金。由于高速鋼只能在600℃以下保持其切削性能,而不銹鋼切削時產生的高溫往往高于60090,而硬質合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性,因此用硬質合金材料制成的刀具更適合不銹鋼的切削加工。在切削參數相同的條件下,對幾種合金材料的刀具進行了車削對比試驗。

  采用TiC-TiCN-TiN復合涂層刀片的外圓車刀,耐用度比較高,工件表面質量好,生產率高。這是因為這種涂層硬質合金材料的刀片,具有更好的強度和韌性,又因其表面具有更高的硬度和耐磨性,更小的摩擦因數和更高的耐熱性,而成為車削不銹鋼的良好刀具材料。限于不具備這種材料的切斷刀片,通過表2的對比試驗可知,YW2硬質合金的切削性能也較好,因此可選用YW2材料的刀片作為切斷刀。

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