不同種類的不銹鋼由于機(jī)械性能和化學(xué)成分的不同,其數(shù)控切削的難度也不相同。有的不銹鋼在切削加工時(shí),很難達(dá)到滿意的加工表面粗糙度;而有的不銹鋼,雖容易達(dá)到要求的加工表面粗糙度,但在切削加工過(guò)程中刀具卻特別容易磨損。經(jīng)華夏模具網(wǎng)總結(jié),各類不銹鋼很難切削的主要原因有以下幾個(gè)方面:
熱強(qiáng)度高、韌性大對(duì)數(shù)控高速切削不適應(yīng)
奧氏體類不銹鋼與馬氏體類不銹鋼其硬度和抗拉強(qiáng)度不高,只相當(dāng)于40號(hào)鋼,但延伸率、斷面收縮率和沖擊值卻比較高。如,1Cr18Ni9Ti延伸率為40號(hào)鋼的210%,這樣在數(shù)控高速切削過(guò)程中就不容易被切斷,切削變形時(shí)所消耗的功相當(dāng)大。相對(duì)來(lái)說(shuō),不銹鋼在高溫下的強(qiáng)度降低較少,如45號(hào)鋼在500°時(shí)其持久強(qiáng)度為7kg/mM2,而1Cr18Ni9Ti在550°時(shí)其持久強(qiáng)度仍保持在19~24kg/mM2。實(shí)踐證明,在相同切削溫度的作用下,不銹鋼切削比普通碳素鋼難加工,其熱強(qiáng)度高是一個(gè)極其重要的因素。
加工硬化趨勢(shì)強(qiáng)對(duì)數(shù)控車削不利
在數(shù)控高速車削的過(guò)程中,由于刀尖對(duì)工件材料擠壓的結(jié)果使切削區(qū)的金屬產(chǎn)生變形,晶內(nèi)發(fā)生滑移,晶格畸變,組織致密,機(jī)械性能也隨著發(fā)生變化,一般切削硬度也能增加2~3倍。數(shù)控切削后加工硬化層深度可以從幾十微米到幾百微米不等,因此前一次走刀所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象又妨礙了下一次走刀時(shí)的切削,并且加工硬化層的高硬度導(dǎo)致刀具特別容易磨損。
切屑的粘附性強(qiáng)、導(dǎo)熱差對(duì)數(shù)控切削有影響
在數(shù)控切削過(guò)程中,切削碎屑很容易牢固地粘附或熔著在刀尖和刀刃上,形成積屑瘤,造成工件加工表面的表面粗糙度惡化,同時(shí)增加切削過(guò)程中的振動(dòng),加速刀具磨損。而且大量的切削熱無(wú)法及時(shí)傳導(dǎo)出來(lái),甚至切削產(chǎn)生的熱量也無(wú)法傳導(dǎo)到切屑的整體上,造成傳入刀具總熱量比普通碳素鋼多3~5倍,使切削刃在高溫下失去切削性能。在數(shù)控切削過(guò)程中,所產(chǎn)生的大量熱能未能迅速排出,必然會(huì)傳遞給刀具,使切削部位溫度升高。同時(shí)由于排屑比較困難,尤其是不斷屑,使被切削下來(lái)的切屑產(chǎn)生擠塞,特別是加工內(nèi)孔,切屑擠塞更加嚴(yán)重。另外,刀具因受螺紋截面形狀的限制,再加之本身強(qiáng)度較差,加工中容易產(chǎn)生振動(dòng),刀尖很容易在切削過(guò)程中由于局部溫度過(guò)高而燒壞或因振動(dòng)太大而崩裂。