奧氏體不銹鋼銑削加工工藝分析

尹富斌

摘 要：奧氏體不銹鋼銑削加工工藝在工業生產的過成中是十分重要的，在給出了不銹鋼在銑削加工工藝的參考數值的情況下，對整個工藝參數的實際價值進行相關的分析，已經解決了不銹鋼銑削加工中的難題。該文主要介紹了奧氏體不銹鋼銑削加工工藝的特點以及進行問題分析，對于其改善工藝的途徑進行了闡述。

關鍵詞：奧氏體 不銹鋼 銑削加工

中圖分類號：TG54 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0109-02

奧氏體不銹鋼是不銹鋼的一種，鋼極容易被腐蝕，在這樣的情況下，金屬表層就會形成一種鈍化膜，因此，要想提高不銹鋼的耐腐蝕性，就要在里面加入一些合金元素，這樣就可以提高鋼的抗腐蝕性。不銹鋼的使用是十分廣泛的，在食品、化工、航空、航天和建筑中被廣泛應用。因此，必須要重視奧氏體不銹鋼銑削加工工藝。

1 奧氏體不銹鋼銑削加工工藝的主要特點

不銹鋼的種類有很多，其中奧氏體不銹鋼在不銹鋼中是十分重要的，而且奧氏體不銹鋼的切削加工性也比較差，奧氏體不銹鋼切削加工工藝的特點如下。

（1）加工硬化嚴重。奧氏體不銹鋼在加工的過程中會出現嚴重的硬化情況，這一現象也是極為突出的，奧氏體不銹鋼在銑削加工之后強度會達到1 470～1 960 MPa，而且隨著強度的不斷提高，屈服極限就會逐漸升高，加工硬化層的深度在加工的過程中，會達到原本切削加工的1/3，而且從硬度上來看，也會比原來硬1.4倍，這是因為奧氏體不銹鋼自身的塑性比較大，這樣在塑性變形的時候晶格，就會出現歪扭的現象，強化系數也非常得大，這樣的情況下，奧氏體就極為不穩定，這樣在切削應力的影響下，有很大一部分奧氏體會變為馬氏體，之后與一些化合物雜質混合，在切削應力的影響下，就會呈現出彌散的狀態，導致切削加工的過程發生硬化出現了硬化層，這樣在前一道工序中如果出現了硬化層，那么就會嚴重影響后續工序的開展，使奧氏體不銹鋼銑削加工工藝的順利進行受到嚴重的阻礙。

（2）切削力較大。奧氏體不銹鋼現在加工的過程中，極容易出現塑性變形的現象，這樣就會使切削力增加，而且奧氏體不銹鋼在加工硬化較為嚴重的情況下，熱強度較高，這樣就會進一步增加切削抗力，在切削抗力的作用下，切屑的卷曲也是極為困難的。在這樣的情況下，奧氏體不銹鋼銑削加工工藝的切削力是極大的，會比45鋼高出25%。

（3）切削的溫度較高。奧氏體不銹鋼銑削加工工藝在進行的過程中，切削時會發生塑性變形，而且和刀具之間會有著極大的摩擦力，這樣切削的熱量就會增加，由于不銹鋼自身的導熱系數是45鋼的1/2，這樣就導致了有很多的切削熱全部集中在了銑刀與切削區的接觸面上，這一區域的散熱條件是極差的，在相同的條件下，1Cr18Ni9Ti的切削溫度相對于45鋼來說會出高200 ℃左右。

2 奧氏體不銹鋼銑削加工工藝不良現象的改善途徑

銑削不銹鋼的主要問題如下：不銹鋼的熔著性較強，而且不銹鋼的粘附性也較高，這樣切屑就會粘附在銑刀的刀齒上，使得切削的條件變得極為惡劣，在逆銑的過程中，刀尺會在已經硬化的表面上進行滑行，這樣就會進一步加劇硬化的趨勢，在銑削的過程中，也會受到震動和沖擊，導致銑刀的刀齒出現磨損或者是崩裂。為了減少這些問題的發生，必須要注意以下關鍵點。

2.1 選擇合適的銑刀材料以及切削用量

2.1.1 合理的選擇刀具

銑削不銹鋼在加工的過程中，除了端銑刀或者是有些立銑刀能夠使用合金當做刀齒的原材料，其他的各種銑刀都要使用高速鋼，尤其是鎢-鉬系和高釩高速鋼的性能較好，而且刀具的耐用度也較高，比普通的鋼要高出1～2倍，比較適合制作不銹鋼銑刀的硬質合金的牌號有很多，例如YS2T、YG8、YS25等，只要滿足以上要求的硬質合金牌號就可以，這樣就可以減少問題的發生，在整個切削的過程中，變得更加順利。

2.1.2 選擇合理的刀具幾何參數

銑削不銹鋼的過程中，對于切削刃有著嚴格的要求，切削刃必須要滿足承受沖擊力強，也要滿足鋒利的特點，在整個切削加工的過程中，最為合適的就是大螺旋角銑刀，而且要保證螺旋角能夠從20°增加到45°，這樣刀具的耐用度就會在一定程度上得到提高，切削也會變得更快，但是螺旋角不能夠過大，否則就會削弱刀齒，這樣是不利于整個工藝的穩定的。

使用波形刃銑刀進行薄壁件或者是不銹鋼管材的加工，在加工的過程中，有著振動小、切削快、工件不變形、切削易碎的特點。在使用硬質合金立銑刀進行高速銑削的過程中，可以使整個加工工藝取得良好的效果。

2.1.3 合理的選擇刀具的切削用量

硬質合金銑刀在銑洗不銹鋼的時候，需要取vc=70～150 m/

min，vf=37.5～150 mm/min，在這樣的情況下，還要根據合金牌號和相應的工件材料來進行相應的調整，在調整的過程中，一定要了解切削用量，應該按照規定的參數來進行調整。

2.1.4 選擇合適的銑削方法

不銹鋼在銑削的過程中，必須要選擇合適的切削方法，比較常用的就是順銑法加工，這種方法能夠最大限度地將切削刃從金屬中切離出來，而且整個過程中是非常平穩的，切屑粘結的接觸面積也是非常小的，這樣在高速離心力的作用下，就極容易將切屑甩掉，而不會出現刀齒切入工件的情況，也就不會出現切削沖擊前刀面的情況，從而產生崩刀或者是剝落等現象，使得整個刀具的耐用度得到一定程度的提高。

2.2 對工件進行適當的熱處理

奧氏體不銹鋼能夠在高溫下退火，這樣就會使得切削變碎，也能夠使得整個切削加工的性能發生改變，對于馬氏體不銹鋼也能夠采用調質進行處理，在處理的過程中，一定要將硬度全部控制在HRC28～35，這樣在進行調質處理之后，硬度就會降到HRC28以下，提高了銑削加工的性能。

2.3 注意對銑削全過程的控制

銑削的過程中，一定要注意對全過程的把控，注意銑削的過程，一定要嚴格檢查刀齒的跳動情況，這是均勻銑洗的關鍵。在銑削過程中，注意切屑的形狀，由于銑削余量小，切屑應呈箔卷狀或很短的螺卷狀。若切屑大小不一，說明銑削不均勻。

3 結語

從以上分析可知，通過選擇適宜的刀具材料、優化刀具幾何角度參數、合理選擇切削用量等途徑可有效地改善奧氏體不銹鋼的銑削加工工藝性能，解決了實際生產中不銹鋼材料難加工的問題。

參考文獻

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