机械加工, 正如我们通常指的那样, 涉及使用切削工具从毛坯或工件上去除多余的材料, 最终获得所需的几何形状, 方面, 和表面质量. 一般来说, 不锈钢比其他常规材料更难加工, 例如铜和铝合金. 这是由于几个关键因素.
1. 不锈钢为什么难加工? 主要因素如下:
1). 严重加工硬化层
加工硬化在奥氏体和奥氏体中最为明显 + 铁素体不锈钢. 不锈钢具有很高的可塑性, 以及塑性变形过程中, 元素扭曲, 导致高强化系数. 此外, 奥氏体不稳定, 并在切削应力的影响下, 一些奥氏体转变为马氏体. 此外, 化学杂质在切削热的影响下容易分解和分布, 导致切削过程中形成硬化层. 这个硬化层, 由先前的 feed 创建或从先前的流程传输, 会严重影响下一道工序的顺利进行.
2). 易磨损切削刀具
在不锈钢切割过程中, 由于亲和力, 芯片相互粘附, 造成刀具粘附和扩散磨损. 这可能会导致刀具正面出现凹坑并损坏切削刃. 也可能发生小剥落和碎裂. 此外, 不锈钢中的碳化物颗粒非常坚硬, 切削过程中与刀具产生直接接触和摩擦, 这可能会导致划痕. 此外, 加工硬化会加剧刀具磨损.
3). 车床上的高切削力
车床在加工不锈钢时使用高切削力. 不锈钢在切割过程中变得更具塑性, 不锈钢的严重加工硬化进一步增加了切削阻力, 使材料更难卷曲或断裂.
4). 切割困难且容易粘连
因为该材料既具有高塑性又坚韧, 车床加工过程中的连续切削不仅影响操作的平稳性，而且会导致切屑的形成. 它还可能损坏加工表面. 高温高压下, 不锈钢与其他金属有很强的亲和力, 容易造成粘连和积屑瘤的形成. 这进一步加剧了工具的磨损, 导致表面恶化. 这个问题在某些高韧性不锈钢中尤其明显.
5). 高线膨胀系数
不锈钢的线膨胀系数为 1.5 是碳钢的几倍. 工件在切削温度下发生热变形, 导致尺寸精度难以控制.
6). 高切削温度
切割不锈钢时, 塑性变形和工具摩擦显着. 切削热过大, 再加上不锈钢的低导热率, 将大量热量集中在切削区域和刀具切屑之间的界面处, 导致散热不良.
2. 解决方案
基于以上各因素分析, 鸿威盛精密科技将为您提供针对各个因素量身定制的不锈钢加工解决方案.
1). 刀具几何形状
刀具几何形状对切削性能起着至关重要的作用. 确保切割顺畅、轻松, 硬质合金刀具应采用较大的前角以延长刀具寿命. 这有助于强化刀片并最大限度地提高陶瓷工具的抗压强度. 后角直接影响刀具磨损和刀片强度. 导程角的变化影响径向和轴向切削力, 以及切割宽度和厚度.
2). 刀具材料选择
因为不锈钢加工时的切削力和温度都比较高, 我们建议使用 高性能涂层硬质合金刀片 作为首要选择. 在某些应用中, 也可以考虑陶瓷或 CBN 工具. 具有先进涂层的硬质合金具有出色的硬度, 高温阻力, 和化学稳定性, 使其成为加工精密不锈钢零件的理想选择.
3). 刀具刃口应保持锋利
刀具刃口应保持锋利，以尽量减少加工硬化. 应最小化进给率和背切深度，以防止刀具切穿硬化层, 这会影响刀具寿命和效率.
4). 应尽量减少前刀面的粗糙度
防止刀具粘住, 应仔细打磨刀具的前刀面和后刀面，以尽量减少粗糙度, 从而减少切屑流动阻力并防止切屑粘住.
5). 注意断屑槽的研磨
由于不锈钢具有非凡的韧性, 刀具前刀面上的断屑槽应仔细研磨，以利于断屑, 芯片收集, 以及切削过程中的切屑去除.
6). 切削油——选择合适的切削油
由于不锈钢容易粘连且散热性差, 选择防粘、散热性能好的切削油至关重要. 例如, 选择冷却性能优良的不锈钢专用切削油, 清除, 防锈, 和防滑性能.
通过以上分析, 我们了解不锈钢加工难的原因. 解决方案应主要关注刀具和切削油. 这将克服加工困难, 提高精度和效率, 延长刀具寿命, 减少工具更换, 并降低劳动强度.
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