不锈钢的钻削和铰削

一、不锈钢的钻削和铰削

1.不锈钢的钻削

不锈钢的钻削一般采用高速钢麻花钻，少数淬硬的可用硬质合金钻头。由于标准麻花钻钻削不锈钢时轴向力大，且不易卷屑而造成堵塞，故必须经过修磨。修磨的要点是：在钻头上做分屑槽；修磨横刃以减小轴向力；修磨成双顶角以改善散热条件。钻削不锈钢的典型钻头形状如图9-7所示。其几何参数见表9-19。

图9-7　加工不锈钢的“群钻”型钻头

表9-19　钻头几何参数

注：①d₀为钻头直径。

②大直径钻头取括号中较小的值，小直径钻头取较大的值。

③对于直径小于35mm的钻头，h不超过1.2mm，b不超过1.4mm。

④钻削强度、韧性均大的沉淀硬化不锈钢时，外刃可稍大，l=（1/4～1/3）d₀。

⑤分屑槽槽深应大于进给量。

在不锈钢上钻小孔，采用四刃带麻花钻，可以提高刀具寿命，钻后扩张量比一般两刃带钻头的小。钻孔径（3～7）mm的工件，可采用整体硬质合金钻头。钻孔的切削用量可参考表9-20。

表9-20　不锈钢钻削用量

注：①乳化液冷却。

②硬质合金钻削用量适用于不锈钢强度σ_b＞1200MPa。

③钻削耐高温、耐酸不锈钢或不锈钢强度σ_b＞1200MPa时，取较低的切削速度和进给量。

④钻深孔时v_c和f应取较小值，并增加退刀次数或附加低频轴向振动以利排屑。

钻削不锈钢时，经常发现钻头容易磨损、折断；孔表面粗糙，有时会出现深沟；孔径扩大，孔形不圆或向一边倾斜等现象。这些问题应在操作时加以注意。

（1）钻头的几何形状必须刃磨正确，两切削刃要保持对称。钻头后角过大，会产生“扎刀”现象，引起颤振，使钻出孔呈多角形。

（2）钻头必须装正。

（3）保持钻头锋利，用钝应及时修磨。

（4）按钻孔深度，尽量缩短钻头长度，加大钻心厚度以增加刚性。在钻头切入或切出时调整进给的大小。

（5）充分冷却润滑，切削液一般以硫化油为宜，流量不得少于（5～8）L/min，不可中途停止冷却。

（6）认真注意切削过程，特别应观察切屑排出情况，若发现切屑杂乱卷绕，立即退刀检查。

2.不锈钢的铰削

不锈钢材料韧性大，导热性差，加工硬化趋势强、切屑容易黏附，故不锈钢铰削时经常遇到的问题是：孔表面容易划出沟槽，粗糙度值大，孔径超差，呈喇叭口，铰刀易磨损等。对于2Cr13，主要是铰孔的粗糙度问题；对于1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢和耐浓硝酸不锈钢等材料，则主要是铰刀磨损问题。为避免这些问题，应注意以下问题。

首先应提高预加工工序（前道工序）的质量，防止加工孔出现划沟、椭圆或多边形、锥度或喇叭口、腰鼓形、轴心线弯曲或偏斜等现象。使用润滑性能良好的切削液，可以减轻不锈钢切屑黏附问题，并使之顺利排屑，从而降低孔表面粗糙度值和提高铰刀的耐用度。一般以使用硫化油（或85%～90%的硫化油和10%～15%煤油的混合油）为宜，也可用乳化液。

另外，应注意铰削过程中切屑的形状，由于铰削余量较小，切屑一般呈箔卷状，或呈很短的螺卷状。若切屑大小不一，有的呈碎末状，有的呈小块状，说明切削不均匀。若切屑呈成条弹簧状，说明铰削余量太大。若切屑呈针状或碎片状，说明铰刀已磨钝。使用硬质合金铰刀铰削时，会出现收缩现象，退刀时易将孔表面拉出沟痕，可采取加大主偏角来改善这种情况。

（1）铰刀。铰刀材料一般使用硬质合金，如YG8、YG8N、YW2等。2Cr13等不锈钢铰孔时，为降低表面粗糙度，可采用调整钢铰刀。

不锈钢用铰刀的结构和几何参数与普通铰刀稍有不同，为防止铰削时切屑堵塞和增强刀齿，铰刀齿数一般较少。可按表9-21选取。

表9-21　不锈钢用铰刀齿数

不锈钢用铰刀的几何参数见表9-22。

表9-22　不锈钢用铰刀几何参数

（2）铰孔的加工余量。铰削余量如过小，前道工序的加工痕迹不能完全消除，同时变铰削为挤压，促使加工硬化，进而加速铰刀磨损。一般情况下，加工余量可按表9-23选取。

表9-23　铰孔的加工余量

续表

（3）常用的铰削用量见表9-24。

表9-24　常用的铰削用量

注：①表中的转速系按C620-1型车床选定的，其他车床可参考选用邻近的转速。

　　②2Cr13等不锈钢铰孔时，如采用硬质合金铰刀，应选用远比表中所列数值大的转速。

　　③耐浓硝酸用不锈钢等铰孔时，转速应选表中较低的转速。

　　④刀直径较小时，铰孔时应选用较小的进给量。