不锈钢加工中的难点及解决方法

新产品的不断涌现对零部件的材料提出了更高的要求。有时所需的材料必须满足高硬度、高耐磨、高韧性等特殊要求，从而产生一批难加工材料，而加工技术 提出了更高的要求。与优质碳素结构钢相比，不锈钢材料含有Cr、Ni、Nb、Mo等合金元素。这些合金元素的增加不仅提高了钢的耐蚀性，而且对不锈钢的加工性能也有一定的影响。

本文以不锈钢等难加工材料为对象，结合加工中遇到的实际问题，分析不锈钢的加工难点，提出切实有效的解决方案。

本文结合加工中遇到的实际问题，分析不锈钢加工中的难点 ，并提出切实有效的解决方案。

不锈钢加工难点分析 切割

在实际加工中，切割不锈钢时常伴有断刀和卡刀的发生。由于不锈钢在切削过程中塑性变形大，产生的切屑不易断裂，易粘结，导致切削过程中加工硬化严重。每次通过都会产生一个硬化层，用于下一次切割。经过层层堆积，不锈钢处于切割过程中。随着介质中的硬度越来越大，所需的切削力也越来越大。

加工硬化层的产生和切削力的增大必然导致刀具与工件之间的摩擦力增大，切削温度也随之升高。

此外，不锈钢的导热系数小，散热条件差，大量切削热集中在刀具和工件之间，使加工表面变质，严重影响加工表面质量。而且，切削温度的升高会加剧刀具磨损，造成刀具前刀面出现月牙坑、刃口产生间隙，从而影响工件的表面质量，降低工作效率，增加生产成本。

提高不锈钢质量的方法 加工

由上可知，不锈钢的加工难度较大，切削时容易产生“硬化层”，容易折断刀具，产生的切屑不易折断，导致粘在工具上，会加剧工具的磨损。针对不锈钢的这些切削特性，结合生产其实我们从刀具材料、切削参数和冷却方式三个方面着手，寻找提高不锈钢加工质量的方法。

3.1 刀具材料的选择

选择合适的刀具是加工高质量零件的基础。刀具太差，无法加工出合格的零件；如果选用好的刀具，虽然能满足零件的表面质量要求，但很容易造成浪费，增加生产成本。结合不锈钢切削时散热条件差、加工硬化层、易粘刀等特点，选用的刀具材料应满足耐热性好、耐磨性高、与不锈钢亲和力低等特点。

3.1.1 高速 钢

高速钢是添加了W、Mo、Cr、V、Go等元素的高合金工具钢。具有良好的工艺性能，良好的强度和韧性，抗冲击和振动能力强。在高速切削产生高热量的情况下（约500℃），仍能保持较高的硬度（HRC仍为60以上）。高速钢红硬性好，适用于制作铣刀、荆棘等铣刀，能满足不锈钢切削的要求。硬化层、散热不良等切削环境。

W18Cr4V是最典型的高速钢刀具。自1906年诞生以来，它已被广泛制造成各种工具以满足切割的需要。但随着各种加工材料力学性能的不断提高，W18Cr4V刀具已不能满足难加工材料的加工要求。高性能钴高速钢应时而生。与普通高速钢相比，钴高速钢在使用中具有更好的耐磨性、红硬性和可靠性。适用于高去除率加工和断续切削加工。 W12Cr4V5Co5等常用牌号。

3.1.2 硬质合金钢

硬质合金是以高硬度难熔金属碳化物（WC、TiC）微米粉末为主要成分，钴、镍、钼为结合剂，在真空炉或氢还原炉中烧结而成的粉末冶金。产品。硬质合金具有良好的强度和韧性、耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、高硬度等一系列优良性能。在500℃时也基本保持不变，在1000℃时仍具有较高的硬度，适用于不锈钢、耐热钢等难加工材料的切削。常见的硬质合金主要分为三类：YG型（钨钴硬质合金）、YT型（钨钛钴型）、YW型（钨钛钽（铌）型），这三种合金的成分不同，用途也大不相同。其中，YG硬化铀具有良好的韧性和导热性。可选择较大的前角，适合不锈钢切割。

3.2 不锈钢刀具切削几何参数的选择

1) 前角哟：

结合不锈钢强度高、韧性好、切削时切屑不易切掉等特点，在保证刀具有足够强度的前提下，应选择较大的前角，可减少加工对象塑性变形还可以降低切削温度和切削力，同时减少硬化层的产生。

2) 后角 ao：

增大后角会降低加工面与后刀面之间的摩擦力，但切削刃的散热能力和强度也会降低。后角的大小取决于切削厚度。当切削厚度较大时，应选择较小的后角。

• 主偏角kr、副偏角k’r：

减小主偏角kr可以增加切削刃的工作长度，有利于散热，但会增加切削时的径向力，容易产生振动。 kr的值常取50°～90°。如果机床刚性不足，可适当增加。次偏角常取k’r=9°~15。

4) 叶片倾角λs：

为了增加刀尖强度，一般取刀片倾角λs=7°~_-3°。

3.3 切削液及冷却方式的选择

不锈钢的切削加工性较差，对切削液的冷却、润滑、渗透和清洗性能有较高的要求。常用的切削液有几种：

1) 乳液：

一种较为常见的冷却方式，具有较好的冷却、清洁和润滑性能，常用于不锈钢毛坯车。

2) 硫化油：

切削时金属表面可形成高熔点硫化物，在高温下不易被破坏，润滑效果好，并有一定的冷却作用，一般用于钻孔、铰孔和攻丝。

3) 发动机油、主轴油等矿物油：

润滑性能好，但冷却性和渗透性较差，适用于外圆精密车削。

切削过程中，切削液喷嘴应对准切削区域，或采用高压冷却、喷雾冷却等冷却方式。

综上所述，虽然不锈钢具有切削性差、加工硬化严重、切削力大、导热系数低、易粘、易磨损刀具等缺点，但只要找到合适的加工方法，使用合适的刀具、切削方法和切削量，选择合适的冷却液，在工作中认真思考，解决了不锈钢等难加工材料的问题。