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304不锈钢车削加工特点及加工工艺_车削加工的特点

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-28 10:04:09

304不锈钢广泛应用与各行各业,你肯定对其车削加工特点及相关的加工工艺很感兴趣。下面就由我为你带来304不锈钢车削加工特点及加工工艺,希望你喜欢。

304不锈钢车削加工特点

(1)切削力大

AISI 304奥氏体不锈钢的硬度不高(硬度 187HBS),由于其含大量的Cr、Ni、Mn等元素,塑性较好(断后伸长率 5 40%,断面收缩率60%)。切削加工时塑性变形大,尤其在较高温度时仍可保持较高的强度(普通钢在切削温度升高时强度下降明显),导致AISI304奥氏体不锈钢的切削力较大。常规切削条件下,AISI 304不锈钢的单位切削力达2450MPa,比45钢高25%以上。

(2)加工硬化严重

AISI 304不锈钢在切削加工时伴有较为明显的塑性变形,材料晶格会产生严重的歪扭;同时,由于奥氏体组织在稳定性方面的缺陷,一小部分奥氏体在此过程中变成了马氏体;此外,奥氏体中存在的杂质化合物会随着切削过程的进行因受热而分解,弥散分布的杂质在表面产生了硬化层,使加工硬化现象十分明显,硬化后的强度 b达1500MPa以上,硬化层深度0.1-0.3mm。

(3)切削区局部温度高

由于AISI304不锈钢所需切削力大,且切屑不易切离,使得分离切屑所消耗的功也较大。常规条件下切削AISI 304不锈钢比低碳钢高约50%,产生的切削热多。奥氏体不锈钢的导热性差,AISI304不锈钢的热导率为16.3-21.5W/m K,仅为45钢热导率的三分之一,因而使得切削区域的温度较高(通常切削加工时切屑所带走的热量应占切削热量的70%以上),大量切削热集中在切削区和 刀 屑 接触面上,传入刀具中的热量达20%(切削一般碳素钢时该数值仅为9%),使得在同等切削条件下,AISI304不锈钢切削温度比45钢高约200-300℃。

(4)刀具易产生粘附磨损

由于奥氏体不锈钢的高温强度高,加工硬化倾向大,因此,切削负荷重,奥氏体不锈钢与刀具和切屑之间会因为切削过程中其与刀具之间的亲合趋势显著增强,从而不可避免地产生粘结、扩散等现象,并生成 切屑瘤 ,造成刀具粘附磨损。特别是少部分碳化物所形成的硬质夹杂物,加速了刀具磨损,甚至造成崩刃,大大降低了刀具的使用寿命,也影响了加工零件的表面质量。

304不锈钢车削加工工艺

由于AISI304奥氏体不锈钢的切削加工性较差,因此必须选择合理的车削加工工艺,包括合理选择车刀材料、刀具几何参数、切削用量及冷却液等,才能获得较高的生产效率和加工质量。

(1)刀具材料

正确选择刀具材料对于保证高效切削加工奥氏体不锈钢具有重要意义。根据AISI 304不锈钢难以车削加工的特点,分析可知:选用的刀具应该具有强度高、韧性强的特点,同时还要具有较好的耐磨与耐热性能,并确保与不锈钢的亲和作用较小。目前最为常用的切削刀具材料仍首选硬质合金和高速钢。

①硬质合金

难加工材料由于切削力较大,切屑与前刀面接触短,使得切削力主要集中在刃口附近,容易发生崩刃现象,因此可选用YG类的硬质合金刀具进行加工。YG类硬质合金韧性较好,耐磨性和红硬性较高,导热性能也很好,适合加工奥氏体不锈钢,如YG3X、YG8、YW1、YW2A、YW3等,其硬度较高,达到74-82HRC,耐磨性和耐热性也较高,达850-1000℃;还可选用YG8N刀具,由于加入了Nb,使得切削性能比YG8提高了1-2倍,应用在粗加工及半精加工时效果良好。

可根据实际情况选用如813、758、YM051和YM052等多种新型优质的硬质合金。以813为典型,此类新型合金在奥氏体不锈钢切削时具有良好的性能,其本质原因是此类合金有较高的硬度( 91HRA)和强度( b=1570MPa),并在韧性、耐热性和抗粘连性等方面有良好的表现,同时组织致密,具有较好的耐磨性。车削AISI 304不锈钢时,使用813硬质合金刀具效果极佳,寿命比一般硬质合金提高了2-3倍。

②高速钢

高速钢刀具可以有效避免车削不锈钢工件因为尺寸、形状结构等方面的原因引起的硬质刀具较易损坏的现象。传统的高速钢刀具(如W18Cr4V)在耐用性等方面已经不能适应目前加工的要求,但可使用含铝高速钢(如W6Mo5Cr4V2Al)和含氮高速钢(如W12Mo3Cr4V3N)等切削性能优越的新型高速钢刀具。

(2)刀具几何参数

合理确定所选刀具几何参数是有效提升刀具耐用度与AISI 304不锈钢材料加工效果的重要因素,一般要求刀具要有较大的前、后角及锋利的切削刃口。

①前角

在充分考虑刀具强度的前提下,要尽可能地选用较大的前角 0,能降低切削力及切削温度,同时能有效降低硬化层的深度。在车削奥氏体不锈钢加工时,前角值一般为 0=12 -20 。

②后角

在保证刀具强度的前提下,尽可能选择较大的后角 0,并能有效减小后刀面与加工表面之间的摩擦,同时切削刀具的强度以及散热能力也有一定的降低。后角值的选取与切削厚度紧密相关,在切削厚度较小时,一般选择较大的后角。实际经验表明,一般精加工时,后角 0=10 -20 ;粗加工时可以选择后角 0=6 -10 。此外,在主刀刃上制作负倒棱等措施对于强化刀刃具有较为明显的作用,可将切削加工时所产生的热量分散到刀具的前刀面和后刀面,降低刀刃部分的磨损,从而提高刀具的耐用度。

③主偏角、副偏角和刀尖圆弧

一般取主偏角 r=45 -75 ,副偏角 r =8 -15 。同时为了有效增加刀尖强度,可采用磨出刀尖圆弧rc的方案,选择半径rc=0.2-0.8mm。在粗车、进给量大时一般选择较大的刀尖圆弧半径。

④刃倾角

在奥氏体不锈钢材料的切削加工中,为了提升刀尖强度,通常取刃倾角为负值。一般取刃倾角 s为-8 -3 ,在断续切削时可取 s为-15 -5 。

⑤卷屑槽

奥氏体不锈钢材料具有良好的韧性及塑性,加工时不易断屑,通过优化前刀面的断屑槽参数和切削用量,采用强迫变形的方法以利于断屑。在合理选择切削用量的条件下,可以采用双刃倾角同时结合外斜式卷屑槽的方法,即刃磨出双刃倾角,使得切屑截面呈棱面形,然后在前刀面上刃磨出外斜式的圆弧卷屑槽,靠近刀尖处的切屑卷曲半径大,而靠近外缘处的切屑卷曲半径小,使车削加工时切屑沿着卷屑槽导流并卷曲成宝塔状,形成短而紧的螺旋卷屑,同时切屑翻向待加工表面而折断,断屑情况理想。

⑥刀具表面粗糙度

降低刀具的前刀面和后刀面以及刃口处的表面粗糙度可解决AISI 304不锈钢车削加工时切屑与刀具之间粘附性强的问题。最好在专用工具磨床上用金刚石砂轮仔细地刃磨,使得刀具表面粗糙度Ra 0.4 m,可有效减少加工过程中切屑的粘连,同时也可降低加工过程中的切削阻力,提升刀具耐用性。如选用带涂层刀具,其涂层材料主要采用物理沉积法,以获得更光滑的刀具切削表面。

(3)切削用量

AISI 304不锈钢属于典型的难加工材料,需合理地选择切削用量。切削用量对加工硬化、切削力、热量以及加工效率等方面都有较大的影响。对切削温度和刀具耐用度影响最大的是切削速度 c,其次是进给量f,而背吃刀量ap的影响程度最低。

①切削速度

车削AISI304不锈钢时,为了保证合理的刀具耐用度,需适当降低切削速度,可按车削普通碳素钢的40%-60%选用切削速度,切削速度一般取 c=50-80m/min。

②背吃刀量

粗加工时可选用较大的背吃刀量,以避免刀尖与表皮间的接触,并减少走刀次数,以减少刀具磨损。粗加工时可选背吃刀量ap=2-5mm,不宜过大,否则会引起切削振动;精加工时则应选用较小的背吃刀量,一般ap=0.2-0.5mm,也不宜过小,以避开硬化层。

③进给量

进给量对加工质量影响较大,当进给量增大时,会加大切削残留高度,大大影响工件的表面质量,通常可选用f=0.1-0.8mm。精加工时应选用较小的进给量,一般取f=0.15-0.40mm/min,取值不能过小,以避免在加工硬化层内进行切削。

AISI 304奥氏体不锈钢的常用切削用量见表2(刀具材料YG8),当直径较小时宜选用较高的主轴转速;反之亦然。

(4)切削液

由于AISI304不锈钢切削加工性能较差,因此所选择的切削液必须具有更好的冷却性、润滑性和渗透性(即抗粘结性能),应尽可能选用含有S、Cl等极压添加剂的乳化液、硫化油。

乳化液具有良好的冷却性能,主要用于不锈钢的粗车加工;硫化油具有一定的冷却性能和润滑性能,且成本较低,可用于不锈钢的半精加工或精加工;如在切削液中加入极压或者油性添加剂则可显著增强其润滑性能,一般多用于不锈钢的精车加工。四氯化碳、煤油和油酸混合液制成的切削液极大地提高了冷却润滑液的渗透性,特别适用于AISI 304奥氏体不锈钢材料的精车加工。由于奥氏体不锈钢的切削热量大,应尽可能采用喷雾冷却、高压冷却等方法,提高冷却效果。

304不锈钢介绍

AISI 304奥氏体不锈钢(即0Cr18Ni9不锈钢)具有良好的耐蚀性能、耐热性能和低温强度及综合机械性能,广泛应用于食品设备、化工设备和原子能工业设备等方面。此类奥氏体不锈钢具有良好的耐晶间腐蚀性能,在许多氧化性酸(如HNO3)中都具有优良的耐蚀性能,在碱溶液、大部分有机酸和无机酸中以及大气、水和蒸汽中也具有较强的耐蚀性能。AISI 304奥氏体不锈钢的相对可切削性Kr约为0.4,是典型的难切削加工材料。

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车削加工工艺特点是什么 ?

楼上的你是不是干车床不久啊,除了你说的还有,上四爪可以加工长方形四方形的模具,椎体,圆等等。。。。。。至于特点是(1)易于保证各加工面之间的位置精度,车削时工件绕某一固定轴作旋转运动,个表面有统一的回转轴线,(2)切削过程比较平稳,一般情况下车削过程是连续进行的,避免了惯性力和冲击力。

(3)刀具简单,制造 磨刃 安装比较简单。

总结车.铣.齿轮加工.钻床的特点.结构.加工工艺范围

车床加工主要特点是,车刀对旋转的工件进行车削加工.在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工.车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工.,9,

数控车削加工有何工艺特点

车床加工:车床是使用最广泛的机床。车床的主运动为主轴带动工件的回转运动,进给运动为车刀的直线运动。工艺特点

1.容易保证加工件的位置精度;

2.一般为连续切削,因而切削过程平稳;

3.刀具结构简单;

4.适合有色金属的精加工;

应用

车削主要用于加工各种回转表面。 铣削加工

铣削是一种加工非旋转体表面的方法。其主运动为铣刀的高速旋转,进给运动为工件及铣刀的直线运动(纵向、横向、垂直)。

铣削的工艺特点

(1)加工范围广(可铣平面、凸台、园弧面、沟槽、螺旋槽、齿轮等) ;

(2)铣削没有空行程,可采用比较高的切削速度,铣刀又是多齿刀具,故生产率高;

(3)铣削加工精度高,精铣平面的精度为:IT9~IT7,Ra3.2~1.6 m。

(4)铣削是断续切削,容易引起振动。 齿轮加工按加工原理不同进行分类:

成形法:用与被加工齿轮齿间形状完全相同的成形刀具,直接切出渐开线齿形的方法.如铣齿,成形法磨齿等.

展成法:用齿轮刀具与被加工齿轮作啮合传动的过程中包络出渐开线齿形的方法.如插齿,滚齿等.由于齿轮加工的方法很多,这里只列了三种最常见的:

铣齿的工艺特点

1):加工成本低,使用普通铣床,铣齿刀和一般的铣刀结构上类似,机床及刀具费用低,因此,铣齿的加工成本低,

2):加工精度低,铣齿使用通用分度头,分度精度低;铣刀分号后,同组只有齿数最少的可获得准确的齿形,其余只能获得近似的齿形。因此铣齿的加工精度低。

3):生产效率低.每铣一个齿槽都必须消耗:对刀、铣削、切出、退刀、分度、再铣另外一个齿槽,不能连续铣削,因此,铣齿的生产效率低. 插齿的工艺特点1)切制模数较大的齿轮时,插齿速度要受到插齿刀主轴往复运动惯性和机床刚性的制约;切削过程又有空程的时间损失,故生产率不如滚齿高。

2)插齿的齿形精度高,但齿轮的运动精度低。 滚齿加工的工艺特点1)滚齿是齿形加工中生产率较高、应用最广的一种加工方法。滚齿的通用性较好,用一把滚刀可加工模数相同而齿数和螺旋角不同的直齿和斜齿齿轮。滚齿法还可用于加工蜗轮。滚齿的加工尺寸范围也较大。

2)滚齿既可用于齿形的粗加工,也可用于精加工。

3)滚齿加工时,齿面是由滚刀的刀线包络而成,由于同时参加切削的刀齿数有限,工件齿面的表面质量不高。 钻削加工

钻孔是一种孔的粗加工方法,既适宜于单件小批量生产,也适宜于大批量生产。

钻孔的工艺特点

1.钻头易偏斜;

2.孔径扩大(扩大量甚至达孔径的5~10﹪);

3.孔壁质量差;

扩孔是用扩孔钻对已钻出、锻出或铸出的孔进行半精加工。

扩孔特点

1.没有横刃,且有预制孔,改善了切削条件;

2.余量少,切屑较窄,易于排屑;

3.刀齿较多,导向性好;

4.钻芯较粗,刚性较好;

5.可在一定程度上纠正原有孔轴线的偏斜。 这是我在我的课件里找的资料总结的,希望采纳

车削加工的工作原理及特点是什么

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行,可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工,并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序,提高加工精度和生产效率,特别适合于复杂形状回转类零件的加工。一些普通机床不能或不便加工的零件,加工质量稳定,减轻工作者的劳动强度。

由于这些零件的径向尺寸,无论是测量尺寸还是图纸尺寸,都是以直径值来表示的,所以数控车床采用直径编程方式,即规定用绝对值编程时,X为直径值;用相对值编程时,则以刀具径向实际位移量的二倍值为编程值。对于不同的数控车床、不同的数控系统,其编程基本上是相同的,个别有差异的地方,要参照具体机床的用户手册或编程手册。

数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面:

(一)选择并确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;(三)工具、夹具的选择和调整设计;(四)工序、工步的设计;(五)加工轨迹的计算和优化;(六)数控车削加工程序的编写、校验与修改;(七)首件试加工与现场问题的处理;(八)编制数控加工工艺技术文件;

总之,数控加工工艺内容较多,有些与普通机床加工相似

数控车床加工工艺特点是什么?

车削加工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的转移来完成材料切削而获得所需工件形状和尺寸的一种切削加工方法。

特点:主要加工回旋面和平面,加工尺寸等级为IT11-IT6,表面粗糙度Ra值为12.5-0.8微米

车削加工的工作原理和特点是什么

车削加工的工艺特点就是工件旋转作主运动,车刀作进给运动。车削加工可以在卧式车床、立式车床、转塔车床、仿形车床、自动车床、数控车床以及各种专用车床上进行,主要用来加工各种回转表面,根据所选用的车刀角度和切削用量的不同,车削可分为粗车、半精车和精车等阶段。其中:粗车的尺寸公差等级为Ⅲl~rrl2,表面粗糙度R。值为12 5—25。半精车为n9~ITlO,R。值为3 2—6 4¨…;精车为n屯一IT7,R。值为0 8—1 6“m(精车有色金属R。值可达到o 4一o 8¨m)。

(1)车削外圆。车削外圆是最常见、最基本的车削方法使用各种不同的车刀车削中小型零件外圆(包括车外回转槽)的方法。其中,左偏刀主要用于需要从左向右进给,车削右边有直角轴肩的外圆以及右偏刀无法车削的外圆。

(2)车削内圆。车削内圆(孔)是指用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面。这也是常用的车削加工方法之一。常见的车孔方法在车削盲孔和台阶孔时,车刀要先纵向进给,当车到孔的根部时再横向进给,从外向中心进给车端面或台阶端面。

(3)车削平面。车削平面主要指的是车端平面(包括台阶端面),常见的方法图偏刀车削平面,可采用较大背吃刀量,切削顺利,表面光洁,大、小平面均可车削使用90。左偏刀从外向中心进给车削平面,适用于加工尺寸较小的平面或一般的台阶端面用90。左偏刀从中心向外进给车削平面,适用于加工中心带孔的端面或一般的台阶端面使用右偏刀车削平面,刀头强度较高,适宜车削较大平面,尤其是铸锻件的大平面。

(4)车削锥面。锥面可分为内锥面和外锥面,可以分别视为内圆、外圆的一种特殊形式。内外锥面具有配合紧密、拆卸方便、多次拆卸后仍能保持准确对中的特点,广泛用于要求中准确和需要经常拆卸的配合件上。工程上经常使用的标准圆锥有莫氏锥度、米制锥度和专用锥度。在普通车床上加工锥面的方法有小滑板转位法、尾座偏移法、靠模法和宽刀法等,小滑板转位法主要用于单件小批量生产,内外锥面的精度较低,长度较短(≤100mm);尾座偏移法用于单件或成批生产轴类零件上较长的外锥面;靠模法用于成批和大量生产较长的内外锥面;宽刀法用于成批和大量生产较短(≤20mm)的内外锥面。

(5)车削螺纹。在普通车床上一般使用成形车刀来加工螺纹,加工普通螺纹、方牙螺纹梯形螺纹和模数螺纹时使用的成形车刀。

一、车削加工的工作原理:

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就是在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求。

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车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方法,在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工,如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用刀具主要是车刀。

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二、车削加工的工作特点:

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(1)车削适合于加工各种内、外回转表面。车削的加工精度范围为IT13~IT6,表面粗糙度Ra值为12.5~1.6。

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(2)车刀结构简单,制造容易,便于根据加工要求对刀具材料、几何角度进行合理选择。车刀刃磨及装拆也较方便。

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(3)车削对工件的结构、材料、生产批量等有较强的适应性,应用广泛。除可车削各种钢材、铸铁、有色金属外,还可以车削玻璃钢、夹布胶木、尼龙等非金属。对于一些不适合磨削的有色金属可以采用金刚石车刀进行精细车削,能获得很高的加工精度和很小的表面粗糙度值。

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(4)除毛坯表面余量不均匀外,绝大多数车削为等切削横截面的连续切削,因此,切削力变化小,切削过程平稳,有利于高速切削和强力切削,生产效率高。

304不锈钢车削加工特点及加工工艺_车削加工的特点