奥氏体不锈钢铣削加工工艺分析

尹富斌

摘 要：奥氏体不锈钢铣削加工工艺在工业生产的过成中是十分重要的，在给出了不锈钢在铣削加工工艺的参考数值的情况下，对整个工艺参数的实际价值进行相关的分析，已经解决了不锈钢铣削加工中的难题。该文主要介绍了奥氏体不锈钢铣削加工工艺的特点以及进行问题分析，对于其改善工艺的途径进行了阐述。

关键词：奥氏体 不锈钢 铣削加工

中图分类号：TG54 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0109-02

奥氏体不锈钢是不锈钢的一种，钢极容易被腐蚀，在这样的情况下，金属表层就会形成一种钝化膜，因此，要想提高不锈钢的耐腐蚀性，就要在里面加入一些合金元素，这样就可以提高钢的抗腐蚀性。不锈钢的使用是十分广泛的，在食品、化工、航空、航天和建筑中被广泛应用。因此，必须要重视奥氏体不锈钢铣削加工工艺。

1 奥氏体不锈钢铣削加工工艺的主要特点

不锈钢的种类有很多，其中奥氏体不锈钢在不锈钢中是十分重要的，而且奥氏体不锈钢的切削加工性也比较差，奥氏体不锈钢切削加工工艺的特点如下。

（1）加工硬化严重。奥氏体不锈钢在加工的过程中会出现严重的硬化情况，这一现象也是极为突出的，奥氏体不锈钢在铣削加工之后强度会达到1 470～1 960 MPa，而且随着强度的不断提高，屈服极限就会逐渐升高，加工硬化层的深度在加工的过程中，会达到原本切削加工的1/3，而且从硬度上来看，也会比原来硬1.4倍，这是因为奥氏体不锈钢自身的塑性比较大，这样在塑性变形的时候晶格，就会出现歪扭的现象，强化系数也非常得大，这样的情况下，奥氏体就极为不稳定，这样在切削应力的影响下，有很大一部分奥氏体会变为马氏体，之后与一些化合物杂质混合，在切削应力的影响下，就会呈现出弥散的状态，导致切削加工的过程发生硬化出现了硬化层，这样在前一道工序中如果出现了硬化层，那么就会严重影响后续工序的开展，使奥氏体不锈钢铣削加工工艺的顺利进行受到严重的阻碍。

（2）切削力较大。奥氏体不锈钢现在加工的过程中，极容易出现塑性变形的现象，这样就会使切削力增加，而且奥氏体不锈钢在加工硬化较为严重的情况下，热强度较高，这样就会进一步增加切削抗力，在切削抗力的作用下，切屑的卷曲也是极为困难的。在这样的情况下，奥氏体不锈钢铣削加工工艺的切削力是极大的，会比45钢高出25%。

（3）切削的温度较高。奥氏体不锈钢铣削加工工艺在进行的过程中，切削时会发生塑性变形，而且和刀具之间会有着极大的摩擦力，这样切削的热量就会增加，由于不锈钢自身的导热系数是45钢的1/2，这样就导致了有很多的切削热全部集中在了铣刀与切削区的接触面上，这一区域的散热条件是极差的，在相同的条件下，1Cr18Ni9Ti的切削温度相对于45钢来说会出高200 ℃左右。

2 奥氏体不锈钢铣削加工工艺不良现象的改善途径

铣削不锈钢的主要问题如下：不锈钢的熔着性较强，而且不锈钢的粘附性也较高，这样切屑就会粘附在铣刀的刀齿上，使得切削的条件变得极为恶劣，在逆铣的过程中，刀尺会在已经硬化的表面上进行滑行，这样就会进一步加剧硬化的趋势，在铣削的过程中，也会受到震动和冲击，导致铣刀的刀齿出现磨损或者是崩裂。为了减少这些问题的发生，必须要注意以下关键点。

2.1 选择合适的铣刀材料以及切削用量

2.1.1 合理的选择刀具

铣削不锈钢在加工的过程中，除了端铣刀或者是有些立铣刀能够使用合金当做刀齿的原材料，其他的各种铣刀都要使用高速钢，尤其是钨-钼系和高钒高速钢的性能较好，而且刀具的耐用度也较高，比普通的钢要高出1～2倍，比较适合制作不锈钢铣刀的硬质合金的牌号有很多，例如YS2T、YG8、YS25等，只要满足以上要求的硬质合金牌号就可以，这样就可以减少问题的发生，在整个切削的过程中，变得更加顺利。

2.1.2 选择合理的刀具几何参数

铣削不锈钢的过程中，对于切削刃有着严格的要求，切削刃必须要满足承受冲击力强，也要满足锋利的特点，在整个切削加工的过程中，最为合适的就是大螺旋角銑刀，而且要保证螺旋角能够从20°增加到45°，这样刀具的耐用度就会在一定程度上得到提高，切削也会变得更快，但是螺旋角不能够过大，否则就会削弱刀齿，这样是不利于整个工艺的稳定的。

使用波形刃铣刀进行薄壁件或者是不锈钢管材的加工，在加工的过程中，有着振动小、切削快、工件不变形、切削易碎的特点。在使用硬质合金立铣刀进行高速铣削的过程中，可以使整个加工工艺取得良好的效果。

2.1.3 合理的选择刀具的切削用量

硬质合金铣刀在铣洗不锈钢的时候，需要取vc=70～150 m/

min，vf=37.5～150 mm/min，在这样的情况下，还要根据合金牌号和相应的工件材料来进行相应的调整，在调整的过程中，一定要了解切削用量，应该按照规定的参数来进行调整。

2.1.4 选择合适的铣削方法

不锈钢在铣削的过程中，必须要选择合适的切削方法，比较常用的就是顺铣法加工，这种方法能够最大限度地将切削刃从金属中切离出来，而且整个过程中是非常平稳的，切屑粘结的接触面积也是非常小的，这样在高速离心力的作用下，就极容易将切屑甩掉，而不会出现刀齿切入工件的情况，也就不会出现切削冲击前刀面的情况，从而产生崩刀或者是剥落等现象，使得整个刀具的耐用度得到一定程度的提高。

2.2 对工件进行适当的热处理

奥氏体不锈钢能够在高温下退火，这样就会使得切削变碎，也能够使得整个切削加工的性能发生改变，对于马氏体不锈钢也能够采用调质进行处理，在处理的过程中，一定要将硬度全部控制在HRC28～35，这样在进行调质处理之后，硬度就会降到HRC28以下，提高了铣削加工的性能。

2.3 注意对铣削全过程的控制

铣削的过程中，一定要注意对全过程的把控，注意铣削的过程，一定要严格检查刀齿的跳动情况，这是均匀铣洗的关键。在铣削过程中，注意切屑的形状，由于铣削余量小，切屑应呈箔卷状或很短的螺卷状。若切屑大小不一，说明铣削不均匀。

3 结语

从以上分析可知，通过选择适宜的刀具材料、优化刀具几何角度参数、合理选择切削用量等途径可有效地改善奥氏体不锈钢的铣削加工工艺性能，解决了实际生产中不锈钢材料难加工的问题。

参考文献

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