不锈钢材料加工难点的几个方面

摘 要：在日常生活中,不锈钢的良好性能获得社会的一致好评.但是在其生产加工中,却常出现刀具磨损、粘刀等诸多问题,同时也会造成材料的严重损伤.笔者结合实际生产过程中常出现的分析,主要从不锈钢本身的材质、加工过程中的刀具和加工方法几部分重点研究加工难点,并提出相关解决方法.

关 键 词：不锈钢材料、刀具、切削加工、加工方法

不锈钢材料以铁为基体,却拥有比一般钢、铁更优质的性能.合金元素的加入使得不锈钢材料具备常温乃至高温下的耐腐蚀性,以及由于一般材料的物理性能.但是,由于其韧性增强导致加工过程中刀具极易受到磨损,而塑性较高的特性也使得加工过程产生的铁屑不容易排除,最终影响加工进程和最终效果.笔者将分别从上述几个方面对不锈钢材料的加工进行逐一讲解.

1.材质特性分析

1.1.韧性强

众所周知,不锈钢材料集体铁的存在导致该材料的硬度高,尤其是高温条件下,其现实出的高硬度、高强度更是使得加工过程中难以实现精确的切削加工,更难以实现弯折、卷曲等加工效果.

1.2.塑性大

在不锈钢的加工过程中,其表现出较大的塑性而使得加工过程中产生的切屑附着材料的表面,不易被清除.也就是说,随着加工过程的进行,其表现出的塑性使得材料具有一定粘附能力,造成加工困难.

1.3.膨胀系数高

在不锈钢材料的加工过程中,随着加工工作的深入,其材料温度也随之升高.同时其散热能力差也导致加工材料容易变形,影响准确度.另外,材料的高温度也使得加工刀具的温度持续高温,更加速了其磨损程度.

2.加工刀具

加工刀具的选择是加工过程中至关重要的一步,质量差的刀具必然使得加工过程存在一系列问题,并且也会影响到最终成品的质量；而相反的,质量高的刀具能够提高加工的效率,但由于不锈钢加工的要求不同,会造成资源浪费等现象.因此,针对不同要求,选择适合刀具是生产加工的要点所在.

2.1.材料选择

上述问题可以看出,针对不锈钢材料的特质,加工刀具的选择需要针对其性能具有良好的导热性、抗磨性以及较强的韧度.例如,高速钢刀具良好的强度和韧性能够减少加工过程的磨损,同时在较高温度下也不易受到影响改变特质,满足了不锈钢加工刀具选择的基本要求.

2.2.参数选择

刀具的几何参数对于刀具加工来讲亦是关键之处,刀具参数设置合理能够使得加工结果更加精确.刀具前脚参数一般在10—20之间,根据车床的精确程度进行精确划分；后脚参数根据加工材料的厚度来确定,厚度大后脚角度就小,反之亦然；主偏角、副偏角根据所需加工材料的特性和加工要求进行具体的设定,刃倾角的作用是增强加工刀具刀尖的强度,使得加工过程更加顺畅,其参数值一般在7—-3之间.其他各项参数都需要根据加工要求、加工流程进行灵活调整,以达到最好的加工效果.需要指出,倘若前刀面磨到略低于刀柄的位置,可以在提高刀具运用程度的同时更好的处理切屑问题.

2.3.刀具其他要求

首先,为了克服不锈钢材料的粘附问题,刀具的粗糙值不易过大,这样有利于及时排除加工的切屑,减少粘刀问题的发生；其次,刀刃部位应当时刻保持锋利,这样能够有效减少对于硬度较大的材料的吃刀量,使得加工过程更加顺利；最后,需要控制刀具的切削量,笔者总结数据如下：

3.加工方法

3.1.切削速度的控制

不锈钢材料加工过程中,对于切削技术的掌握是每个生产加工人员的必修课.长时间的经验表明,低速切削能够调整和改善加工过程中常出现的积屑问题,因为在这种状态之下,速度低导致加工过程的温度能够被控制在合理的范围之内,这样能够避免因为温度高造成的不锈钢材料加工不准确和刀具严重受损问题,也能够使材料的塑性不发生较大变化,从而能避免产生积屑瘤；相反的,如果在高速切屑的状态下,切削底层温度过高导致出现软化现象,那么在接下来的加工过程中就极容易在其表面出现积屑瘤,从而影响加工材料成品的质量.

3.2.钻孔

在生产车间我们发现,最常用的钻孔钻头一般为麻花钻,但是麻花钻在加工不锈钢材料时需要注意螺旋角的确定.钻头一般不宜过小,否则会影响加工的速度,同时锋利程度较低的钻孔加工极易造成加工偏差,使得成品不符合前期规定.但也需要注意,钻头螺旋角倘若过大就会使得加工过程中产生的废屑无法排除,造成加工的障碍.因此加工时需要注意螺旋角的选择,在选择偏大角度的同时采取断续进给模式,及时排除废屑.

3.3.切削液与冷却方式

由于不锈钢材料的一系列特质影响,加工过程中通过选取适当的切血液进行冲洗、润滑、冷却的工作,就能够使得加工过程中刀具发挥出最大作用且受到最低影响,加工材料也能够保证质量和加工过程的顺利.一般的,切削过程所选取的切血液有乳化液、矿物液和硫化液.

4.结论

综合上述各项注意事项,我们发现,由于不锈钢材料额特殊性和实用性,在其加工过程中需要对每一步进行灵活调整与运用.只有逐步谨慎、灵活应对,才能克服不锈钢材料加工中的各项难题.