不銹鋼材質(zhì)本身的特殊性對(duì)數(shù)控切削加工的影響
不同種類(lèi)的不銹鋼由于機(jī)械性能和化學(xué)成分的不同其數(shù)控切削的難度也不相同,。有的不銹鋼在切削加工時(shí)，很難達(dá)到滿(mǎn)意的加工表面粗糙度;而有的不銹鋼，雖容易達(dá)到要求的加工表面粗糙度,，但在切削加工過(guò)程中刀具卻特別容易磨損,。
經(jīng)總結(jié),，各類(lèi)不銹鋼很難切削的主要原因有以下幾個(gè)方面：
熱強(qiáng)度高,、韌性大對(duì)數(shù)控高速切削不適應(yīng)奧氏體類(lèi)不銹鋼與馬氏體類(lèi)不銹鋼其硬度和抗拉強(qiáng)度不高,，只相當(dāng)于40號(hào)鋼,，但延伸率、斷面收縮率和沖擊值卻比較高,。
如,，1Cr18Ni9Ti延伸率為40號(hào)鋼的210(百分號(hào))，這樣在數(shù)控高速切削過(guò)程中就不容易被切斷,，切削變形時(shí)所消耗的功相當(dāng)大,。
相對(duì)來(lái)說(shuō)，不銹鋼在高溫下的強(qiáng)度降低較少,，如45號(hào)鋼在500°時(shí)其持久強(qiáng)度為7kg/mM2,，而1Cr18Ni9Ti在550°時(shí)其持久強(qiáng)度仍保持在19～24kg/mM2。
實(shí)踐證明,，在相同切削溫度的作用下，不銹鋼切削比普通碳素鋼難加工,，其熱強(qiáng)度高是一個(gè)極其重要的因素,。
加工硬化趨勢(shì)強(qiáng)對(duì)數(shù)控車(chē)削不利在數(shù)控高速車(chē)削的過(guò)程中，由于刀尖對(duì)工件材料擠壓的結(jié)果使切削區(qū)的金屬產(chǎn)生變形,，晶內(nèi)發(fā)生滑移,，晶格畸變，組織致密,，機(jī)械性能也隨著發(fā)生變化,，一般切削硬度也能增加2～3倍。
數(shù)控切削后加工硬化層深度可以從幾十微米到幾百微米不等,，因此前一次走刀所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象又妨礙了下一次走刀時(shí)的切削,，并且加工硬化層的高硬度導(dǎo)致刀具特別容易磨損。
切屑的粘附性強(qiáng),、導(dǎo)熱差對(duì)數(shù)控切削有影響在數(shù)控切削過(guò)程中,，切削碎屑很容易牢固地粘附或熔著在刀尖和刀刃上，形成積屑瘤,，造成工件加工表面的表面粗糙度惡化,，同時(shí)增加切削過(guò)程中的振動(dòng)，加速刀具磨損,。
而且大量的切削熱無(wú)法及時(shí)傳導(dǎo)出來(lái),，甚至切削產(chǎn)生的熱量也無(wú)法傳導(dǎo)到切屑的整體上，造成傳入刀具總熱量比普通碳素鋼多3～5倍,，使切削刃在高溫下失去切削性能,。在數(shù)控切削過(guò)程中,，所產(chǎn)生的大量熱能未能迅速排出，必然會(huì)傳遞給刀具,，使切削部位溫度升高,。
同時(shí)由于排屑比較困難，尤其是不斷屑,，使被切削下來(lái)的切屑產(chǎn)生擠塞,，特別是加工內(nèi)孔，切屑擠塞更加嚴(yán)重,。另外,，刀具因受螺紋截面形狀的限制，再加之本身強(qiáng)度較差,，加工中容易產(chǎn)生振動(dòng),，刀尖很容易在切削過(guò)程中由于局部溫度過(guò)高而燒壞或因振動(dòng)太大而崩裂。
數(shù)控切削不銹鋼刀具的問(wèn)題及解決對(duì)策
數(shù)控切削后螺紋表面粗糙度太差魚(yú)鱗斑狀波紋及啃刀現(xiàn)象是不銹鋼螺紋車(chē)削中最常遇到的現(xiàn)象,，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因有：
（1）螺紋車(chē)刀兩側(cè)刃后角太小,，兩側(cè)刃與后面的螺紋表面相摩擦使加工表面惡化，加工時(shí)必須考慮螺紋旋轉(zhuǎn)角對(duì)兩側(cè)刃實(shí)際后角的影響,。
（2）螺紋車(chē)刀的前角太小,，刃口不夠鋒利，切屑不能順利地被切斷,，而是部分地被擠壓或撕裂下來(lái),，必定造成螺紋表面非常粗糙。當(dāng)前角太大時(shí),，刀刃強(qiáng)度削弱且容易磨損,、崩裂、扎刀,，更容易引起振動(dòng)而使螺紋表面產(chǎn)生波紋,。
因此，應(yīng)根據(jù)不銹鋼的不同材質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)那敖?。?chē)削耐濃硫酸用不銹鋼螺紋時(shí),，應(yīng)比車(chē)削2Cr13不銹鋼螺紋采用較小的前角，車(chē)刀兩側(cè)切削刃上應(yīng)帶有很窄的刃帶以避免刃口迅速被磨損,。切削2Cr13,、1Cr17、4Cr13時(shí),，切削刃應(yīng)盡可能鋒利,，否則就不容易達(dá)到所需的良好的表面粗糙度。
（3）螺紋刀刀片磨鈍,，實(shí)際上的前角,、后角由大變小,，切屑在形成過(guò)程中擠壓嚴(yán)重，使切削過(guò)程中切削力增加振動(dòng)加劇,，加工表面惡化嚴(yán)重,。因此，車(chē)削不銹鋼螺紋時(shí),，必須隨時(shí)保持刀刃的鋒利,，及時(shí)更換刀頭。
（4）螺紋車(chē)刀固定不牢,、刀頭伸出過(guò)長(zhǎng),、刀桿剛性不夠，或者是機(jī)床精度差,、主軸松動(dòng),、刀架部分松動(dòng)等因素都會(huì)引起振動(dòng)，使螺紋表面產(chǎn)生波紋,。因此,，在操作時(shí)必須注意操作機(jī)床、刀具及工件,，使系統(tǒng)有足夠的剛性,。安裝車(chē)刀時(shí)，除了保證安裝牢固,、不能有任何松動(dòng)以外,，車(chē)刀刀尖應(yīng)略高于工件中心0.2～0.5mm,，絕不能低于中心,，以免扎刀。
（5）車(chē)削螺紋時(shí)應(yīng)避免采用直進(jìn)法,，由于左右兩側(cè)的切屑接觸長(zhǎng)度長(zhǎng),，容易產(chǎn)生振動(dòng)，使刀尖承受的負(fù)荷加大,，引起振動(dòng)和增加排屑時(shí)的阻力,，把加工表面劃傷。因此,，對(duì)于不銹鋼螺紋的加工最好選用交叉式車(chē)削螺紋的方法,。
這種方法采用交替?zhèn)认蜻M(jìn)給，尤其對(duì)于大螺距螺紋,、粘性材料的切削,，是解決振動(dòng)問(wèn)題的最有效措施。由于左右交叉使用切削刃,，故磨損均勻,，還能延長(zhǎng)刀具的使用壽命,。
（6）數(shù)控切削螺紋的過(guò)程中切削用量的匹配程度直接影響加工的效率。切削量過(guò)小將會(huì)使刀具加劇磨損,，過(guò)大則將使刀具產(chǎn)生崩碎,，因此進(jìn)刀數(shù)和每刀進(jìn)給量會(huì)對(duì)車(chē)削螺紋產(chǎn)生決定性的影響。
為了獲得最佳刀具壽命,，工件直徑不應(yīng)大于螺紋大徑0.14mm,，應(yīng)當(dāng)避免少于0.05mm的每刀進(jìn)給量。加工的總切削量應(yīng)設(shè)定在0.1mm左右,，第一次的切深應(yīng)是刀尖半徑(R)的150～200(百分號(hào)),，最大不能超過(guò)0.5mm，對(duì)于奧氏體不銹鋼應(yīng)避免少于0.08mm的每刀進(jìn)給量,，內(nèi)螺紋用刀尖半徑小的普通刃刀片,，隨著刀深的縮小切削次數(shù)可能相應(yīng)地增加。
數(shù)控切削后螺紋尺寸不穩(wěn)定螺紋加工后,，用螺紋環(huán)規(guī)測(cè)量外螺紋“通端”進(jìn)不去或者出現(xiàn)前后松緊不一致以及“止端”部分通過(guò)等現(xiàn)象,。產(chǎn)生這些弊病的原因：
（1）螺紋牙形不對(duì)。即使螺紋中徑已經(jīng)達(dá)到規(guī)定尺寸,，螺紋環(huán)規(guī),、塞規(guī)仍可能擰不動(dòng)。
（2）螺紋倒牙,。用螺紋量規(guī)測(cè)量時(shí),，往往會(huì)出現(xiàn)受方向性限制的現(xiàn)象，也就是從一端擰過(guò)較緊,，而從另一端擰過(guò)較松,，甚至出現(xiàn)“通端”通不過(guò)而“止端”反而通過(guò)的現(xiàn)象。
（3）內(nèi)螺紋底徑車(chē)的太小,，或外螺紋底徑過(guò)大,，也會(huì)使得螺紋規(guī)擰不進(jìn)去，這是由于車(chē)刀磨損變鈍,，切削過(guò)程中有擠壓現(xiàn)象,，使螺紋的外徑或內(nèi)徑擠壓出毛刺的結(jié)果。
（4）車(chē)削直徑較小的內(nèi)螺紋時(shí)因車(chē)刀刀桿受尺寸的限制剛性較差,，車(chē)削過(guò)程中容易產(chǎn)生“讓刀”,，以至四部尺寸較大造成局部超差。
（5）車(chē)削細(xì)長(zhǎng)螺桿時(shí),，由于工件的剛性較差,，車(chē)削過(guò)程中產(chǎn)生變形，造成螺紋上的尺寸誤差,。
（6）車(chē)削薄壁工件的內(nèi),、外螺紋時(shí),，工件因受力和切削溫度的影響，產(chǎn)生局部變形,，也會(huì)產(chǎn)生螺紋的局部超差,。因此，要解決“螺紋量規(guī)進(jìn)不去”的問(wèn)題,，必須針對(duì)上述原因采取相應(yīng)的措施,，主要是從正確安裝及工件裝卡合適等方面著手。
冷卻潤(rùn)滑液在數(shù)控切削螺紋中的微妙作用
合理地使用潤(rùn)滑液能改善切削條件達(dá)到事半功倍的效果,。在數(shù)控切削不銹鋼螺紋時(shí)應(yīng)注意：
（1）要了解冷卻潤(rùn)滑液的特殊要求
a,、由于不銹鋼的韌性大、切削不易被分離,，故要求冷卻液要有較高的冷卻性能,，以帶走大量的熱量。
b,、由于粘性大,、熔著性大，在切削螺紋過(guò)程中容易產(chǎn)生積屑瘤,，故應(yīng)使冷卻液具有較高的潤(rùn)滑性能,。
c、要求冷卻液有較好的滲透性,，可在切削中滲入到金屬區(qū)的微細(xì)隙線(xiàn)中,，使切屑容易斷離。
d,、還要有一定的洗滌功能,。
（2）取用幾種合適的冷卻液
a、硫化油具有較好的冷卻性能和潤(rùn)滑機(jī)能,，按照配制方法的不同可分為直接和間接兩種,。直接流化油的配方為：礦物油98(百分號(hào)),，硫2(百分號(hào)),。間接硫化油配方為：礦物油78(百分號(hào))～80(百分號(hào))，黑機(jī)油,、植物油18(百分號(hào))～20(百分號(hào)),，硫1.7(百分號(hào))。
b,、F43號(hào)機(jī)油適合于作不銹鋼切削的冷卻潤(rùn)滑液,，對(duì)車(chē)不銹鋼螺紋效果最佳。其配方為：5號(hào)高速機(jī)油83.5(百分號(hào)),，石油磺酸鈣4(百分號(hào)),，石油磷酸鋇4(百分號(hào)),，氧化石油脂鋇皂4(百分號(hào))，二烷硫代磷酸鋅4(百分號(hào)),，二硫化0.5(百分號(hào)),。
c、植物油如豆油,，在車(chē)削螺紋時(shí)有利于得到較好的螺紋表面粗糙度和延長(zhǎng)刀具的使用壽命