不銹鋼材料加工的難點(diǎn)

在不銹鋼加工時(shí)，采取鉆、鉸、鏜工藝加工一些奧氏體組織及馬氏體組織不銹鋼材料如

1Cr18Ni9Ti

、

2Cr13

孔時(shí)，加工過(guò)程中會(huì )出現刀具磨損加快、加工表面完好性差、切屑排除

困難等共性問(wèn)題，

嚴重影響了此類(lèi)材料零件的加工質(zhì)量、

生產(chǎn)周期及加工成本。

按照金屬工

藝學(xué)、

金屬切削原理等理論對上述材質(zhì)加工難點(diǎn)進(jìn)行分析，

摸索出一套行之有效的不銹鋼材

料鉆、鉸、鏜加工工藝。

不銹鋼材料加工難點(diǎn)分析

不銹鋼材料加工難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

切削力大，切削溫度高

: 

該類(lèi)型材料強度大，

切削時(shí)切向應力大、

塑性變形大，因而切削力大。

此外材料導熱性

極差，

造成切削溫度升高，

且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長(cháng)區域內，

從而加快了刀具

的磨損。

奧氏體不銹鋼以及一些高溫合金不銹鋼均為奧氏體組織，

切削時(shí)加工硬化傾向大，

通常

是普通碳素鋼的數倍，刀具在加工硬化區域內切削，使刀具壽命縮短。

( 

^4 

X/ 

Z& 

G8 

x+ 

J9 

`9 v 

   3. 

容易粘刀

無(wú)論是奧氏體不銹鋼還是馬氏體不銹鋼均存在加工時(shí)切屑強韌、切削溫度很高的特點(diǎn)。

當強韌的切屑流經(jīng)前刀面時(shí)，將產(chǎn)生粘結、熔焊等粘刀現象，影響加工零件表面粗糙度。

刀具磨損加快

上述材料一般含高熔點(diǎn)元素、塑性大，切削溫度高，使刀具磨損加快，磨刀、換刀頻繁，從

而影響了生產(chǎn)效率，提高了刀具使用成本。

6 U' b8 e2 v% S0 H5 |, ]7 {, b 

不銹鋼零件加工工藝

) ]0X. y$ f3 U1 e! [2 N( F- P' \; i 

通過(guò)上述加工難點(diǎn)分析，

不銹鋼的加工工藝及相關(guān)刀具參數設計與普通結構鋼材料應具有較

大的不同，其具體加工工藝如下：

  ]$ C- L! F: x 

+ D  {: z3 z8 Y. t% u; {' b 

    1.

鉆孔加工

% ~# |) H2 i) \# r: |8 k 

- Y( N! D" y+ q( E6 T# y0 e# X8 Z 

在鉆孔加工時(shí)，

由于不銹鋼材料導熱性能差，

彈性模量小，孔加工起來(lái)也比較困難。解

決此類(lèi)材料的孔加工難題，

主要是選用合適的刀具材料，

確定合理的刀具的幾何參數以及刀

具的切削用量。

鉆削上述材料時(shí)，

鉆頭一般應選用

W6Mo5Cr4V2Al

、

W2Mo9Cr4Co8

等材質(zhì)的鉆

頭，

這些材質(zhì)鉆頭缺點(diǎn)是價(jià)格比較昂貴，

而且難以采購。

而采用常用的

W18Cr4V

普通標準高

速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，

由于存在頂角較小、

切屑太寬而不能及時(shí)排出孔外、

切削液不能及時(shí)冷卻

鉆頭等缺點(diǎn)，

再加上不銹鋼材料導熱性差，

造成集中在刀刃上的切削溫度升高，

容易導致兩

個(gè)后刀面和主刃燒傷及崩刃，使鉆頭的使用壽命降低。

4 Z# p" o. S1 ^% S, o* P  ] 

(1)

刀具幾何參數設計

在采用

W18Cr4V

普通高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，

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(shí)，應將切削刃與圓柱面轉角處修磨成圓角，以增

在不銹鋼加工時(shí)，采取鉆、鉸、鏜工藝加工一些奧氏體組織及馬氏體組織不銹鋼材料如

1Cr18Ni9Ti

、

2Cr13

孔時(shí)，加工過(guò)程中會(huì )出現刀具磨損加快、加工表面完好性差、切屑排除

困難等共性問(wèn)題，

嚴重影響了此類(lèi)材料零件的加工質(zhì)量、

生產(chǎn)周期及加工成本。

按照金屬工

藝學(xué)、

金屬切削原理等理論對上述材質(zhì)加工難點(diǎn)進(jìn)行分析，

摸索出一套行之有效的不銹鋼材

料鉆、鉸、鏜加工工藝。

不銹鋼材料加工難點(diǎn)分析

不銹鋼材料加工難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

切削力大，切削溫度高

: 

該類(lèi)型材料強度大，

切削時(shí)切向應力大、

塑性變形大，因而切削力大。

此外材料導熱性

極差，

造成切削溫度升高，

且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長(cháng)區域內，

從而加快了刀具

的磨損。

奧氏體不銹鋼以及一些高溫合金不銹鋼均為奧氏體組織，

切削時(shí)加工硬化傾向大，

通常

是普通碳素鋼的數倍，刀具在加工硬化區域內切削，使刀具壽命縮短。

( 

^4 

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Z& 

G8 

x+ 

J9 

`9 v 

   3. 

容易粘刀

無(wú)論是奧氏體不銹鋼還是馬氏體不銹鋼均存在加工時(shí)切屑強韌、切削溫度很高的特點(diǎn)。

當強韌的切屑流經(jīng)前刀面時(shí)，將產(chǎn)生粘結、熔焊等粘刀現象，影響加工零件表面粗糙度。

刀具磨損加快

上述材料一般含高熔點(diǎn)元素、塑性大，切削溫度高，使刀具磨損加快，磨刀、換刀頻繁，從

而影響了生產(chǎn)效率，提高了刀具使用成本。

6 U' b8 e2 v% S0 H5 |, ]7 {, b 

不銹鋼零件加工工藝

) ]0X. y$ f3 U1 e! [2 N( F- P' \; i 

通過(guò)上述加工難點(diǎn)分析，

不銹鋼的加工工藝及相關(guān)刀具參數設計與普通結構鋼材料應具有較

大的不同，其具體加工工藝如下：

  ]$ C- L! F: x 

+ D  {: z3 z8 Y. t% u; {' b 

    1.

鉆孔加工

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在鉆孔加工時(shí)，

由于不銹鋼材料導熱性能差，

彈性模量小，孔加工起來(lái)也比較困難。解

決此類(lèi)材料的孔加工難題，

主要是選用合適的刀具材料，

確定合理的刀具的幾何參數以及刀

具的切削用量。

鉆削上述材料時(shí)，

鉆頭一般應選用

W6Mo5Cr4V2Al

、

W2Mo9Cr4Co8

等材質(zhì)的鉆

頭，

這些材質(zhì)鉆頭缺點(diǎn)是價(jià)格比較昂貴，

而且難以采購。

而采用常用的

W18Cr4V

普通標準高

速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，

由于存在頂角較小、

切屑太寬而不能及時(shí)排出孔外、

切削液不能及時(shí)冷卻

鉆頭等缺點(diǎn)，

再加上不銹鋼材料導熱性差，

造成集中在刀刃上的切削溫度升高，

容易導致兩

個(gè)后刀面和主刃燒傷及崩刃，使鉆頭的使用壽命降低。

4 Z# p" o. S1 ^% S, o* P  ] 

(1)

刀具幾何參數設計

在采用

W18Cr4V

普通高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，

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(shí)，應將切削刃與圓柱面轉角處修磨成圓角，以增

    在不銹鋼加工時(shí)，采取鉆、鉸、鏜工藝加工一些奧氏體組織及馬氏體組織不銹鋼材料如1Cr18Ni9Ti、2Cr13孔時(shí)，加工過(guò)程中會(huì )出現刀具磨損加快、加工表面完好性差、切屑排除困難等共性問(wèn)題，嚴重影響了此類(lèi)不銹鋼材料零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)周期及加工成本。按照金屬工藝學(xué)、金屬切削原理等理論對上述材質(zhì)加工難點(diǎn)進(jìn)行分析，摸索出一套行之有效的不銹鋼材料鉆、鉸、鏜加工工藝。     不銹鋼材料加工難點(diǎn)分析 

不銹鋼材料加工難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： 切削力大，切削溫度高: 

    該類(lèi)型不銹鋼材料強度大，切削時(shí)切向應力大、塑性變形大，因而切削力大。此外不銹鋼材料導熱性極差，造成切削溫度升高，且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長(cháng)區域內，從而加快了刀具的磨損。 

      在鉆孔加工時(shí)，由于不銹鋼材料導熱性能差，彈性模量小，孔加工起來(lái)也比較困難。解決此類(lèi)材料的孔加工難題，主要是選用合適的刀具材料，確定合理的刀具的幾何參數以及刀具的切削用量。鉆削上述材料時(shí)，鉆頭一般應選用W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材質(zhì)的鉆頭，這些材質(zhì)鉆頭缺點(diǎn)是價(jià)格比較昂貴，而且難以采購。而采用常用的W18Cr4V普通標準高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，由于存在頂角較小、切屑太寬而不能及時(shí)排出孔外、切削液不能及時(shí)冷卻鉆頭等缺點(diǎn)，再加上不銹鋼材料導熱性差，造成集中在刀刃上的切削溫度升高，容易導致兩個(gè)后刀面和主刃燒傷及崩刃，使鉆頭的使用壽命降低。

(1)刀具幾何參數設計     在采用W18Cr4V普通高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，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(shí)，應將切削刃與圓柱面轉角處修磨成圓角，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大，加之加工過(guò)程中加工硬化嚴重，后角太小會(huì )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，所以后角應以12°～15°為宜。為使鉆屑變窄，利于排屑，還需要在鉆頭兩個(gè)后刀面上開(kāi)交錯分布的分屑槽。9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m 

(2)切削用量選擇鉆削時(shí)，切削用量的選擇應從降低切削溫度的基本點(diǎn)出發(fā)，因為高速切削將會(huì )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。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(huì )使刀具在硬化層內切削，加劇磨損；而進(jìn)給量如果太大，又會(huì )使表面粗糙度變差。綜合上述兩個(gè)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(shí)，為降低切削溫度，可采用乳化液作為冷卻介質(zhì)。 鉸孔加工0 L 

(1)刀具幾何參數設計   不銹鋼材料的鉸削加工大部分使用硬質(zhì)合金鉸刀。鉸刀的結構和幾何參數與普通鉸刀有所不同。為增強刀齒強度并防止鉸削時(shí)產(chǎn)生切屑堵塞現象，鉸刀齒數一般比較少。鉸刀前角一般為8°～12°，但在某些特定情況，為了實(shí)現高速鉸削，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(shí)為了使切屑向前排出，也可適當增加刃傾角角度，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(cháng)度一般為普通鉸刀的65%～80%，其中圓柱部分長(cháng)度為普通鉸刀的40%～50%。

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大，

加之加工過(guò)程中

加工硬化嚴重，

后角太小會(huì )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

角應以

12°～15°為宜。為使鉆屑變窄，利于排屑，還需要在鉆頭兩個(gè)后刀面上開(kāi)交錯分

布的分屑槽。

9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m 

(2)

切削用量選擇

鉆削時(shí)，切削用量的選擇應從降低切削溫度的基本點(diǎn)出發(fā)，因為高

速切削將會(huì )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。

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(huì )使刀具在硬化層內切削，加劇磨損；而進(jìn)給量如果太大，又會(huì )使

表面粗糙度變差。綜合上述兩個(gè)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(shí)，為降低切削溫度，可采用乳化液作為冷卻介質(zhì)。

鉸孔加工

0 L 

(1)

刀具幾何參數設計

不銹鋼材料的鉸削加工大部分使用硬質(zhì)合金鉸刀。鉸刀的結構

和幾何參數與普通鉸刀有所不同。

為增強刀齒強度并防止鉸削時(shí)產(chǎn)生切屑堵塞現象，

鉸刀齒

數一般比較少。鉸刀前角一般為

8°～12°，但在某些特定情況，為了實(shí)現高速鉸削，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(shí)為了使切屑向前排出，

也可適當增加刃傾角角度，

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(cháng)度一般為普通鉸刀的

65%

～

80%

，其中圓柱部分長(cháng)度為普通鉸刀的

40%

～

50%

。

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大，

加之加工過(guò)程中

加工硬化嚴重，

后角太小會(huì )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

角應以

12°～15°為宜。為使鉆屑變窄，利于排屑，還需要在鉆頭兩個(gè)后刀面上開(kāi)交錯分

布的分屑槽。

9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m 

(2)

切削用量選擇

鉆削時(shí)，切削用量的選擇應從降低切削溫度的基本點(diǎn)出發(fā)，因為高

速切削將會(huì )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。

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(huì )使刀具在硬化層內切削，加劇磨損；而進(jìn)給量如果太大，又會(huì )使

表面粗糙度變差。綜合上述兩個(gè)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(shí)，為降低切削溫度，可采用乳化液作為冷卻介質(zhì)。

鉸孔加工

0 L 

(1)

刀具幾何參數設計

不銹鋼材料的鉸削加工大部分使用硬質(zhì)合金鉸刀。鉸刀的結構

和幾何參數與普通鉸刀有所不同。

為增強刀齒強度并防止鉸削時(shí)產(chǎn)生切屑堵塞現象，

鉸刀齒

數一般比較少。鉸刀前角一般為

8°～12°，但在某些特定情況，為了實(shí)現高速鉸削，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(shí)為了使切屑向前排出，

也可適當增加刃傾角角度，

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(cháng)度一般為普通鉸刀的

65%

～

80%

，其中圓柱部分長(cháng)度為普通鉸刀的

40%

～

50%

。

浩興鋼業(yè)（4008-366-771）是一家是集不銹鋼貿易、加工、配送服務(wù)為一體的綜合型實(shí)力企業(yè).專(zhuān)業(yè)供應不銹鋼板,庫存大、規格全,是國內最具公信力的不銹鋼板材供應商!