沖壓工藝
不銹鋼鉆孔加工方法的工藝特點都有哪些呢?
在不銹鋼工件上鉆孔經常都會常用麻花鉆,對淬硬不銹鋼,可以使用硬質合金鉆頭,有條件的可以使用超硬高速鋼或是超精細精粒硬質合金鉆頭,在鉆孔的時候扭矩以及軸向力大,切削容易粘結、不容易折斷并且排屑相對困難,加工硬化加劇,鉆頭轉角處容易磨損,鉆頭的剛性差容易產生振動。所以要求鉆頭磨出分屑槽,修磨橫刃以減少軸向粒,修磨成雙頂角能改善散熱條件。
不銹鋼鋼的特點是韌性高,容易粘刀。所以要求鉆頭硬度要高,表面光潔度要好,鉆頭的頂角比普通鉆頭大(130--135度之間)。同時冷卻要充分,并且進刀量大于0.15mm以盡可能不在冷作硬化層切削,切削速度盡可能低以減小切削溫度。
切削液采用濃的乳化液。常用加工不銹鋼的鉆頭有: 高鈷鉆頭(m35鉆頭,m42鉆頭),其中m42鉆頭性價比最好,另外還可以用硬質合金鉆頭。
不銹鋼鈑金加工工藝及相關刀具參數設計應與普通結構鋼材料有較大區別。具體加工工藝如下:
一、鉆孔加工
鉆孔時,由于不銹鋼材料導熱性差,彈性模量小,加工孔也比較困難。解決此類材料的孔加工問題,主要方法是選擇合適的刀具材料進行鏜孔加工。
1、刀具材料選擇
由于加工不銹鋼零件時切削力大、切削溫度高,刀具材料應盡量選擇強度高、導熱性好的硬質合金。
對于此類材料的淬火零件的加工,可以使用 CBN(立方氮化硼)刀片。CBN的硬度僅次于金剛石,硬度可達7000-8000HV,所以耐磨性非常高。與金剛石相比,CBN的突出優勢是耐熱性遠高于金剛石,最高可達1200℃,并能承受非常高的切削溫度。另外,它的化學惰性很大,在1200-1300℃與鐵族金屬沒有化學作用,非常適合加工不銹鋼材料。它的刀具壽命是硬質合金或陶瓷刀具的幾十倍。
2、刀具幾何參數
刀具的幾何參數對其切削性能起著重要作用。為使切削輕巧光滑,硬質合金刀具應采用較大的前角,以提高刀具壽命。一般粗加工前角為10°~20°,半精加工為15°~20°,精加工為20°~30°。 主偏角的選擇依據是工藝系統剛性較好時,可取30°~45°;如果工藝系統剛性差,可取60~75°,當工件長徑比超過10倍時,可取90°。
在用陶瓷刀具對不銹鋼材料進行鉆孔時,大多數情況下,陶瓷刀具采用負前角進行切削。前角的大小一般應在-5°到-12°之間選擇。這有利于加強刀刃,充分發揮陶瓷刀具高抗壓強度的優越性。后角的大小直接影響刀具的磨損,也影響刀刃的強度,一般為5°~12°。主偏角的變化會影響徑向切削力和軸向切削力的變化,以及切削寬度和切削厚度的大小。由于工藝系統的振動對陶瓷刀具不利,主偏角的選擇應有利于減小這種振動,一般為30°~75°。刀具材料選用CBN時,刀具的幾何參數為前角0°~10°,后角12°~20°,主偏角45°~90°。
3、前刀面刃磨時粗糙度值要小
為避免切屑粘刀現象,刀具的前、后刀面應仔細磨銳,保證較小的粗糙度值,從而減少切屑流動阻力,避免切屑粘刀。
4、刀具刃口應保持鋒利
刀具刃口應保持鋒利,以減少加工硬化,進給量和背切量不宜過小,以免刀具在硬化層中切削,影響刀具的使用壽命。
上述工藝方法可以克服不銹鋼的加工難點,大大提高不銹鋼在鉆孔、鉸孔和鏜孔時的刀具壽命,減少操作中的磨刀和換刀次數,提高生產效率和孔加工質量。在降低勞動強度和生產成本方面可以取得滿意的效果。