不銹鋼的加工工藝及相關(guān)刀具參數(shù)設(shè)計相比于普通結(jié)構(gòu)鋼材料有著很大的不同，下面就來講下具體加工工藝。

一、鉆孔加工

         在鉆孔加工時，因為不銹鋼材料的導(dǎo)熱性能差且彈性模量小，孔加工不太容易。想要解決不銹鋼的孔加工難題，最   好是選擇合適的刀具材料，確定合理的刀具的幾何參數(shù)以及刀具的切削用量。

1、刀具幾何參數(shù)

        在采用W18Cr4V普通高速鋼鉆頭鉆孔時，切削力及切削溫度均集中在鉆尖上，為提高鉆頭切削部位的耐用度，可以適當(dāng)增大頂角角度，頂角一般選135°～140°，頂角增大也將使外緣前角減小，鉆屑變窄，以利于排屑。但是加大頂角后，鉆頭的橫刃變寬，造成切削阻力增大，因而必須對鉆頭橫刃進(jìn)行修磨，修磨后橫刃的斜角為47°～55°，橫刃前角為3°～5°，修磨橫刃時，應(yīng)將切削刃與圓柱面轉(zhuǎn)角處修磨成圓角，以增加橫刃強度。

        由于不銹鋼材料彈性模量較小，切屑層下的金屬彈性恢復(fù)大，加之加工過程中加工硬化嚴(yán)重，后角太小會加快鉆頭后刀面的磨損，而且增加了切削溫度，降低鉆頭的壽命。因此須適當(dāng)加大后角，但后角太大，將使鉆頭的主刃變得單薄，減小了主刃的剛性，所以后角應(yīng)以12°～15°為宜。為使鉆屑變窄，利于排屑，還需要在鉆頭兩個后刀面上開交錯分布的分屑槽。

2、切削用量選擇

        鉆削時，切削用量的選擇應(yīng)從降低切削溫度的基本點出發(fā)，因為高速切削將會使切削溫度升高，而高的切削溫度將加劇刀具磨損，因而切削用量中最重要的是選擇切削速度。

         鈦浩機械是以回轉(zhuǎn)頂尖、絲杠、軸加工、數(shù)控車床加工、刀柄刀桿、夾頭接桿為公司的主打產(chǎn)品，一般情況下，切削速度以12～15m/min較為合適。

         進(jìn)給量對刀具壽命影響較小，但進(jìn)給量選擇太小將會使刀具在硬化層內(nèi)切削，加劇磨損；而進(jìn)給量如果太大，又會使表面粗糙度變差。綜合上述兩個因素，進(jìn)給量選擇為0.32～0.50mm/r為宜。

3、切削液選擇

鉆削時，為降低切削溫度，可采用乳化液作為冷卻介質(zhì)。

二、鉸孔加工

1、刀具幾何參數(shù)

      不銹鋼材料的鉸削加工大部分使用硬質(zhì)合金鉸刀。鉸刀的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)與普通鉸刀有所不同。為增強刀齒強度并防止鉸削時產(chǎn)生切屑堵塞現(xiàn)象，鉸刀齒數(shù)一般比較少。鉸刀前角一般為8°～12°，但在某些特定情況，為了實現(xiàn)高速鉸削，也可采用0°～5°前角；后角一般為8°～12°；主偏角的選擇視孔的不同而異，一般情況下通孔為15°～30°，不通孔為45°；

       鉸孔時為了使切屑向前排出，也可適當(dāng)增加刃傾角角度，刃傾角角度一般為10°～20°；刃帶寬度為0.1～0.15mm；鉸刀上倒錐應(yīng)較普通鉸刀大，硬質(zhì)合金鉸刀一般為0.25～0.5mm/100mm，高速鋼鉸刀為0.1～0.25mm/100mm；鉸刀校正部分長度一般為普通鉸刀的65%～80%，其中圓柱部分長度為普通鉸刀的40%～50%。

2、切削用量選擇

     鉸孔時進(jìn)給量為0.08～0.4mm/r，切削速度為10～20m/min，粗鉸余量一般為0.2～0.3mm，精鉸余量為0.1～0.2mm。粗鉸時應(yīng)采用硬質(zhì)合金刀具，精鉸時可采用高速鋼刀具。

3、切削液選擇

不銹鋼材料鉸孔時，可采用全損耗系統(tǒng)用油或二硫化鉬作為冷卻介質(zhì)。

三、鏜孔加工

1、刀具材料選擇

        因加工不銹鋼零件時切削力大、切削溫度高，刀具材料應(yīng)盡量選擇強度高、導(dǎo)熱性好的YW或YG類硬質(zhì)合金。精加工時也可使用YT14及YT15硬質(zhì)合金刀片。鈦浩機械是以回轉(zhuǎn)頂尖、絲杠、軸加工、數(shù)控車床加工、刀柄刀桿、夾頭接桿為公司的主打產(chǎn)品，批量加工上述材料零件時，可采用陶瓷材料刀具，由于此類材料的特點主要是韌性大，加工硬化嚴(yán)重，切削這些材料的切屑以單元切屑形式產(chǎn)生，將使刀具產(chǎn)生振動，容易造成刀刃產(chǎn)生微崩現(xiàn)象，因此選擇陶瓷刀具切削此類材料零件時首先應(yīng)考慮的是微觀韌性。

         目前Sialon是一種比較好的選擇，特別是α/βSialon材料，因其優(yōu)異的抗高溫變形的性能以及擴散磨損的性能而引人注目，并成功應(yīng)用于切削鎳基合金，其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Al2O3基陶瓷。此外，SiC晶須加強陶瓷也是切削不銹鋼或鎳基合金的一種很有效的刀具材料。

       對于此類材料淬火零件的加工，可以采用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次于金剛石，硬度可達(dá)7000～8000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優(yōu)點是耐熱性比金剛石高得多，可達(dá)1200℃，可承受很高的切削溫度。

       此外其化學(xué)惰性很大，與鐵族金屬在1200～1300℃時也不起化學(xué)作用，因此非常適合加工不銹鋼材料。其刀具壽命是硬質(zhì)合金或陶瓷刀具的幾十倍。

2、刀具幾何參數(shù)

       刀具幾何參數(shù)對其切削性能起重要的作用，為使切削輕快、順利，硬質(zhì)合金刀具宜采用較大的前角，以提高刀具壽命。一般粗加工時，前角取10°～20°，半精加工時取15°～20°；精加工時取20°～30°。主偏角的選擇依據(jù)是，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性良好時，可取30°～45°；如工藝系統(tǒng)剛性差時，則取60～75°，當(dāng)工件長度與直徑之比超過10倍時，可取90°。

        用陶瓷刀具鏜削不銹鋼材料時，絕大多數(shù)情況下，陶瓷刀具均采用負(fù)前角進(jìn)行切削。前角大小一般選應(yīng)－5°～－12°。這樣有利于加強刀刃，充分發(fā)揮陶瓷刀具抗壓強度較高的優(yōu)越性。后角大小直接影響刀具磨損，對刀刃強度也有影響，一般選用5°～12°。

        主偏角的改變會影響徑向切削分力與軸向切削分力的變化以及切削寬度和切削厚度的大小。因為工藝系統(tǒng)的振動對陶瓷刀具極為不利，所以主偏角的選擇要有利于減少這種振動，一般選取30°～75°。選用CBN作為刀具材料時，刀具幾何參數(shù)為前角0°～10°，后角12°～20°，主偏角45°～90°。

3、前刀面刃磨時粗糙度值要小

       為避免出現(xiàn)切屑粘刀現(xiàn)象，刀具的前、后刀面應(yīng)仔細(xì)刃磨以保證具有較小的粗糙度值，從而減少切屑流出阻力，避免切屑粘刀。

4、保持刀具刃口的鋒利

      刀具刃口應(yīng)保持鋒利，以減少加工硬化，進(jìn)給量和背吃刀量不宜過小，以防止刀具在硬化層中切削，影響刀具使用壽命。

5、注意斷屑槽的磨削

        由于不銹鋼切屑具有強韌的特點，刀具前刀面上斷屑槽修磨應(yīng)合適，從而使切削過程中斷屑、容屑、排屑方便。

6、選擇切削用量

根據(jù)不銹鋼材料特點，加工時宜選用低速和較大進(jìn)給量進(jìn)行切削。

         采用陶瓷刀具進(jìn)行鏜削時，切削用量的合理選擇是充分發(fā)揮陶瓷刀具性能的關(guān)鍵之一。陶瓷刀具連續(xù)切削時可以按照磨損耐用度與切削用量之間的關(guān)系選擇切削用量；斷續(xù)切削則應(yīng)按照刀具破損規(guī)律確定合理切削用量。由于陶瓷刀具有優(yōu)越的耐熱性和耐磨性，切削用量對刀具磨損壽命的影響比硬質(zhì)合金刀具要小。

       一般情況下，用陶瓷刀具加工時，進(jìn)給量對刀具的破損影響最為敏感。因而，根據(jù)工件材料的性質(zhì)，在機床功率、工藝系統(tǒng)剛度和刀片強度許可的前提下，在鏜削不銹鋼零件時，盡可能選擇高的切削速度、較大的背吃刀量和比較小的進(jìn)給量。

7、選擇合適切削液

       由于不銹鋼具有極易產(chǎn)生粘結(jié)和散熱性差的特點，因此在鏜削中選用抗粘結(jié)和散熱性好的切削液相當(dāng)重要，如選用含氯較高的切削液，以及具有良好冷卻、清洗、防銹和潤滑作用的不含礦物油、不含亞酸鹽的水溶液，如H1L－2合成切削液。

       使用以上工藝方法，能夠減少不銹鋼的加工難點，極大的提高不銹鋼在進(jìn)行鉆、鉸、鏜孔時的刀具壽命，降低操作中磨刀、換刀頻率，不但能增強生產(chǎn)效率和孔加工質(zhì)量，能還降低勞動強度與生產(chǎn)成本。