切削不锈钢缸筒时怎样选择刀具材料?

    切削不锈钢缸筒加工时怎样选择刀具几何参数呢?通常,人们把含铬量大于12%或含镍量大于8%的合金钢叫不锈钢。这种钢在大气中或在腐蚀性介质中具有一定的耐蚀能力,并在较高温度(>450℃)下具有较高的强度。含铬量达16%~18%的钢称为耐酸钢或耐酸不锈钢,习惯上通称为不锈钢。
    
    不锈钢缸筒材质通常分为:
     
    马氏体不锈钢、:含铬量12%~18%,含碳量0.1%~0.5%(有时达1%)。
    铁素体不锈钢:含铬量12%~30%。
    奥氏体不锈钢:含络量12%~25%,含镍量7%~20%(或20%以上)。
    奥氏体铁素体不锈钢:与奥氏体不锈钢相似,仅在组织中含有一定量的铁素体。
     
    不锈钢缸筒加工切削的过程中塑性变形大,尤其是奥氏体不锈钢的伸长率**过45号钢的1.5倍以上,使切削力增加。同时,不锈钢缸筒的加工硬化严重,热强度高,进一步增大了切削抗力,切屑的卷曲折断也比较困难。因此加工不锈钢缸筒的切削力大。
     
    切削温度高:切削时塑性变形及与刀具间的摩擦都很大,产生的切削热多;加上不锈钢缸筒的导热系数约为45号钢的?~?,大量切削热都集中在切削区和刀—屑接触的界面上,散热条件差。在相同的条件下,1Cr18Ni9Ti的切削温度比45号钢高200℃左右。
    
    切屑不易折断、易粘结:不锈钢缸筒的塑性、韧性都很大,车加工时切屑连绵不断,不仅影响操作的顺利进行,切屑还会挤伤已加工表面。在高温、高压下,不锈钢与其他金属的亲和性强,易产生粘附现象,并形成积屑瘤,既加剧刀具磨损,又会出现撕扯现象而使已加工表面恶化。含碳量较低的马氏体不锈钢的这一特点更为明显。
    
    刀具易磨损:切削不锈钢缸筒过程中的亲和作用,使刀—屑间产生粘结、扩散,从而使刀具产生粘结磨损、扩散磨损,致使刀具前刀面产生月牙洼,切削刃还会形成微小的剥落和缺口;加上不锈钢缸筒中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削时直接与刀具接触、摩擦,擦伤刀具,还有加工硬化现象,均会使刀具磨损加剧。
    
    线膨胀系数大:不锈钢缸筒的线膨胀系数约为碳素钢的1.5倍,在切削温度作用下,工件容易产生热变形,尺寸精度较难控制。
    
    切削不锈钢缸筒时怎样选择刀具材料?
    
    合理选择刀具材料是保证高效率切削加工不锈钢的重要条件。根据不锈钢的切削特点,要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈钢的亲和作用小等特点。目前常用的刀具材料有高速钢和硬质合金。
     
    切削不锈钢时怎样选择刀具几何参数?
    前角g0:不锈钢的硬度、强度并不高,但其塑性、韧性都较好,热强性高,切削时切屑不易被切离。在保证刀具有足够强度的前提下,应选用较大的前角,这样不仅能够减小被切削金属的塑性变形,而且可以降低切削力和切削温度,同时使硬化层深度减小。
    车削各种不锈钢的前角大致为12°~30°。对马氏体不锈钢(如2Cr13),前角可取较大值;对奥氏体和奥氏体 铁素体不锈钢,前角应取较小值;对未经调质处理或调质后硬度较低的不锈钢,可取较大前角;直径较小或薄壁工件,宜采用较大的前角。
    高速钢铣刀取gn=10°~20°,硬质合金铣刀取gn=5°~10°;铰刀一般取g0=8°~12°;丝锥一般取g0=15°~20°(机用)或g0=20°(手用)。
    后角a0:加大后角能减小后刀面与加工表面的摩擦,但会使切削刃的强度和散热能力降低。后角的合理值取决于切削厚度,切削厚度小时,宜选较大后角。
    不锈钢车刀或镗刀通常取a0=10°~20°(精加工)或a0=6°~10°(粗加工);高速钢端铣刀取a0=10°~20°,立铣刀取a0=15°~20°;硬度合金端铣刀取a0=5°~10°,立铣刀取a0=12°~16°;铰刀和丝锥取a0=8°~12°。
    
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