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精密车削加工3Cr13不锈钢的解决方案
在零件试生产时,我们按精密车削加工普通碳钢的工艺方法对3Cr13不锈钢进行了车削试验,结果是刀具磨损非常严重,生产率极低,零件表面质量达不到要求。
比较3Cr13钢与40钢、45钢等碳素结构钢的机械性能可知,3Cr13钢的强度比40钢和45钢高,它是一种强度高、塑性好的中碳马氏体不锈钢。由于切削时加工硬化严重,切削抗力大,切削温度高,导致刀具磨损严重,磨刀次数增多,增加了停机时间和机床调整时间,降低了生产率。同时又容易粘刀,产生积屑瘤,引起工件尺寸的变化并影响表面粗糙度,而且切屑不易卷曲和折断,易损伤工件已加工表面,影响零件质量。所以,不能用切削45钢的工艺来切削3Cr13,也不能把通用车床上的加工方法照搬到自动车床上来。因为一般自动车床装刀较少,要求最好一次走刀就能使被加工表面达到要求的尺寸和表面粗糙度,以保证较高的生产率。
2主要技术措施
1)通过热处理,改变材料的硬度
马氏体不锈钢在热处理后的不同硬度,对车削加工的影响很大。表1是用YW2材料的车刀对热处理后不同硬度的3Cr13钢的车削情况。可见,退火状0.10.10.1态的马氏体不锈钢虽然硬度低,但车削性能差,这是因为材料塑性和韧性大,组织不均匀,粘附,熔着性强,切削过程易产生刀瘤,不易获得较好的表面质量。而调质处理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料,车削加工性较好,易达到较好的表面质量。用硬度在HRC30以上的材料加工出的零件,表面质量虽然较好,但刀具易磨损。所以,在条件允许的情况下,可以在材料进厂后,先进行调质处理,硬度达到HRC25~HRC30,然后再进行切削加工。
2)刀具材料的选择
在自动车床上车削不锈钢,一般使用的硬质合金的刀具材料有:YG6、YG8、YT15、YT30、YW1、YW2等材料。
常用的高速钢刀具有:W18Cr4V、W6M05Cr4V2AL等材料。我们在切削参数相同的条件下,对几种材料的刀具进行了车削对比试验,从表2可见:采用TiC-TiCN-TiN复合涂层刀片的外圆车刀,耐用度比较高,切削速度可取高,工件表面质量好,生产率高。但是,没有这种材料的切断刀片。通过表2的对比试验,YW2硬质合金的切削性能也不错,我们选用YW2材料的刀片作为切断刀。
不同刀具材料切削对比试验
刀具材料刀具的几何角度切削用量刀具耐用度
min加工表面粗糙度
μm
前角γ后角α主偏角Kr刃倾角λν
m/min s
mm/r
YG8 15°8°90°-10 45~55 0.1 72~82 Ra3.2
以上就是精密车削加工3Cr13不锈钢的解决方案,希望这篇文章对广大的朋友们有帮助。如果有朋友对加工中心有需要,欢迎致电高瑞数控客服热线13656237188,网址:www.ghrein.com.cn/我们将会为您推荐合适客户的卧式加工中心。