不銹鋼的鉆削加工

齊欣　袁樹棟

【摘 要】不銹鋼是難切削金屬材料，切削加工性差，通常表現(xiàn)為刀具耐用度低，刀具容易磨損、崩刃、打刀；難以獲得所要求的加工面粗糙度和表層質(zhì)量；斷屑、卷屑、排屑困難。在不銹鋼的鉆削加工過程中，通過改進切削參數(shù)和鉆頭的幾何參數(shù)來進行鉆削加工。

【關(guān)鍵詞】不銹鋼；鉆削；熱處理

引言

不銹鋼是通常把含鉻量大于10～12%，或含鎳量大于8%的合金鋼和含鉻量為16～18%的耐酸合金鋼的統(tǒng)稱。不銹鋼塑性和韌性較高，受沖擊作用韌性較高的零件，有高度耐磨性、耐腐蝕性，并有良好的焊接性。

不銹鋼加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，可達其他材料硬度的1.4～2.2倍；斷屑困難，不銹鋼的切削力比45# 鋼普遍提高25%以上，刀具易磨損，切屑容易擦傷或粘結(jié)在切削刃上使切削力和切削溫度升高，切削溫度比45# 鋼高；由于不銹鋼材料塑性、韌性大，易在刀具的切削刃產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，形成積屑瘤外（在切削速度一定的情況下，切削鋼性或其它塑性材料時，常在刀具切削刃附近的前刀面上粘附上一塊很硬的金屬，其形狀似在刀具上長了瘤，故稱積屑瘤），被加工工件表面還會出現(xiàn)撕扯現(xiàn)象，使表面粗糙度下降，影響表面質(zhì)量。

1.合理選擇鉆頭的幾何參數(shù)：

不銹鋼鉆削，常采用麻花鉆（螺旋角β=10°～15°），把麻花鉆修磨成群鉆，由于不銹鋼的切削加工特點要求鉆頭的幾何形狀必須刃磨正確。典型鉆頭形狀如圖：

1.1 修磨橫刃，縮短橫刃，有利于分屑和斷屑，增大了鉆心部分的排屑空間，同時還保證鉆心有一定的強度以減小軸向力；橫刃修磨成雙頂角，以改善散熱條件，外刃鋒角2Φ=120°，內(nèi)刃鋒角2Φ’=135°；為了加強鉆頭的強度，刃傾角為λ= -2°～ -6°。

1.2 加大了修磨處的前角，采用較大的前角γ。=12°～30°，內(nèi)刃前角γ。τ= -15°為了減少摩擦和加工硬化；后角α。>8°～10°，外刃后角αf=8°～12°，圓弧后角αR=10°～16°，后角過大，會產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，引起振顫，使鉆出孔呈多角形；外刃長L=0.32D，1/2L>L1>1/3L，圓弧半徑R=0.2D，鉆尖高度h=0.04D，內(nèi)刃斜角τ=20°～30° 橫刃斜角Ψ=65°（注：D是鉆頭直徑）

為了避免鉆頭損壞，當(dāng)剛要鉆穿時，應(yīng)停止自動走刀，而改用手動走刀。

1.3 修磨分屑槽，易卷屑和斷屑，對排屑有利。

1.4 鉆削時，切屑往往不斷纏繞鉆頭，易使鉆頭折斷、靡損，孔表面粗糙，有時出現(xiàn)深溝而無法消除，并且操作不安全，因此開斷屑槽，在鉆頭前刀面上沿主切削刃磨出斷屑槽，能起到良好的斷屑作用。

1.5 按鉆孔深度要求，應(yīng)盡量縮短鉆頭長度

2.選取合適的切削用量：

2.1切削速度不宜過高，以減少切削溫度。

2.2進給量不宜過大，以免切削負(fù)荷太重，但也不宜過小，以免切削刃在上次進給所形成 的冷硬層內(nèi)工作。

2.3切削深度也不宜過小，以避免在前道工序所留下的加工硬化層或毛坯外皮內(nèi)切削，選擇切削參數(shù)如表：

3.切削液和冷卻方式的選擇：充分冷卻潤滑，降低切削熱。

3.1 要求切削液具有良好的冷卻、潤滑、清洗作用，以及防腐、無毒、化學(xué)穩(wěn)定性好等性能。所以應(yīng)選用含s、c1等極壓添加劑的乳化液，硫化油和四氯化碳，煤油和油酸混合液等切削液。

3.2 使用循環(huán)泵從噴嘴供應(yīng)切削液到切削區(qū)，或最好采用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方法。

4.對不銹鋼工件進行適當(dāng)熱處理：可抑制積屑瘤的產(chǎn)生

4.1 對馬氏體不銹鋼可采用調(diào)質(zhì)處理（淬火后在450℃～650℃進行高溫回火稱調(diào)質(zhì)），硬度控制在HRC28～35之間時，具有良好的切削加工性。

4.2 對于奧氏體不銹鋼，可先在高溫下退火（是將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后隨爐緩慢冷卻，以期獲得接近平穩(wěn)衡狀態(tài)組織的熱處理方法），使切屑變脆，改善其切削加工性。

5.結(jié)語

以上是不銹鋼鉆削時應(yīng)具備的條件，可有效的提高不銹鋼鉆削的加工精度，都是筆者在實踐中摸索出的一些經(jīng)驗和小竅門，充分學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識，具體問題具體分析，把理論和實踐有機的結(jié)合起來，將在工作中起到事半功倍的作用。

參考文獻：

[1]王先逵。機械加工工藝手冊。[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2007。

[2]王文斌。機械設(shè)計手冊。[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2006。

作者簡介：

姓名：齊欣；性別：女；出生：1971年12月；籍貫：黑龍江省；參加工作時間：1989年；學(xué)歷：本科；畢業(yè)院校：齊齊哈爾大學(xué)；職稱：工程師；工作單位：大慶石油管理局裝備制造集團抽油機公司；郵編：163255

姓名：袁樹棟；性別：男；出生：1968年3月；籍貫：黑龍江??；參加工作時間：1986年；學(xué)歷：高中；畢業(yè)院校：黑龍江省大慶市總機械廠技工學(xué)校；職稱：高級技師；工作單位：大慶石油管理局裝備制造集團抽油機公司；郵編：163255

（作者單位：大慶石油管理局裝備制造集團 抽油機公司）