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有效利用自動車床車削不銹鐵五金加工件

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 文章來源:車床件PIN針廠家編輯:東莞品曄電子時間:2017-04-25 23:20

  如何利用自動車床車削不銹鐵零件?在通用機床上對不銹鐵類材料進行粗加工、半精加工和精加工,已不是太困難的事情。但是,在高生產率的專用自動車床上,怎樣解決不銹鋼材料切削中存在的切削力大、溫度高、刀具磨損嚴重、耐用度低、加工表面質量差、生產率低等問題,在一次切削加工就可達到圖樣的要求,還不是容易能達到的。

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  東莞品曄電子在加工馬氏體不銹鋼材料過程中,從刀具材料的選擇、刀具幾何角度、結構的確定、切削用量的選取,毛坯的供應狀態、潤滑和冷卻劑的選用等方面進行了反復試驗,取得了一定的成功經驗。 下面以3Cr13不銹鐵為例:

  一、切削過程中的難點及原因分析

  在零件試生產時,我們自動車床件廠家按車削普通碳鋼的工藝方法對3Crl3鋼進行了車削試驗,結果是刀具磨損嚴重,生產率低,零件表面質量達不到要求。

  比較3Crl3鋼與40鋼,45鋼等碳素結構鋼的機械性能,3Crl3鋼的強度、延伸率、斷面收縮率、沖擊性能等指標都比40鋼,45鋼高,是一種強度高、塑性好的中碳馬氏體不銹鋼。由于切削時加工硬化嚴重,切削抗力大,切削溫度高,引起刀具磨損嚴重,使磨刀次數增多,增加了停機時間和機床調整時間,降低了生產率。又由于容易粘刀,產生積屑瘤,引起工件尺寸的變化并影響表面粗糙度,而且切屑不易卷曲和折斷,又損傷工件已加工表面,直接影響零件的質量。所以,不能用切削45鋼的工藝來切削3Crl3。也不能把通用車床上的加工方法照搬到自動車床上來。因為一般自動車床裝刀較少,要求最好一次走刀就能使加工表面達到要求的尺寸和表面粗糙度,以保證較高的生產率。

  針對上述問題,東莞品曄電子采取了以下幾項措施:

  二、采取的主要技術措施

  1) 、采用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。用YW2材料的車刀對熱處理后不同硬度的3Cr13鋼的車削情況??梢?,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HRC30以下的3Cr13材料加工性較好,易達到較好的表面質量。而硬度大于HRC30時加工出的零件,表面質量雖然較好,但刀具易磨損。所以,在材料進廠后,先進行調質處理,硬度達到HRC25~30,然后再進行切削加工。

  2) 、刀具材料的選擇

  東莞品曄電子在切削參數相同的條件下,對幾種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,更小的摩擦系數和更高的耐熱性,而成為自動車床車削不銹鋼的良好刀具材料,是我自動車床件廠加工3Cr13不銹鋼的外回車刀的首選材料。由于沒有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不錯,因此可選用YW2材料的刀片作為切斷刀。

  3) 、刀具的幾何角度和結構的選取

  對于良好的刀具材料,選擇合理的幾何角度則顯得尤為重要。

  前角g0直接影響刀具的強度和導熱性,一般車削馬氏體不銹鋼時,刀具前角取10°~20°較為適。后角a0取5°~8°較合適,最大不超過10°。

  刃傾角ls,負的刃傾角可保護刀尖,提高刀刃強度,一般選取g0為-10°~30°。

  主偏角Kr應根據工件的形狀、加工部位和裝刀情況來選擇。

  刃口表面粗糙度應為Ra0.4-0.2μm。

  在刀具結構上,我自動車床件廠對外圓車刀采用外斜式圓弧斷屑槽,靠刀尖處切屑卷曲半徑大,靠外緣處切屑卷曲半徑小,切屑翻向待加工表面而折斷,斷屑情況好。對于切斷刀,我自動車床件廠將副偏角控制在1°以內,這樣可以改善排屑條件、延長刀具的使用壽命。

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