铬镍不锈钢的切削加工

1Cr18Ni9Ti 不锈钢的强度硬度很低(硬度≤187HB)，而塑性很高，具有良好的耐酸性、耐腐蚀性。经固溶处理后的机械性能，屈服强度s0.2≥205MPa，抗拉强度sb≥520MPa，伸长率d5≥40%，收缩率y≥50%，用常规牌号的硬质合金刀具和常规方法加工很困难，原因是该材料的塑性及韧性较大，容易产生粘刀现象，断屑困难，同时产生振动，使刀具容易崩刃、磨损。
1 刀具材料的选择
根据1Cr18Ni9Ti不锈钢的性能及特点，刀具选用我公司生产的硬质合金刀片，牌号为YG813。YG813硬质合金相当于国际标准ISO的K10～K20/M20，密度为14.4g/cm3，硬度为91.5HRA，抗弯强度为2100MPa。该硬质合金具有良好的耐磨性、热硬性、高温韧性和抗粘接能力，适合于加工高温合金、不锈钢、高锰钢等材料。由于YG813 是一种加有少量稀有难熔金属碳化物的WC-Co系的合金，组织结构细密，强度高，适合于粗、精加工(注:该产品曾获得原冶金部和四川省的“重大科技成果奖 ”)。
2 切削用量、刀具角度等参数的选择
以目前我公司生产的法兰(图1)为例，介绍切削用量、刀具角度等参数的选用。

图1 法兰

精加工时切削用量的选择
在切削用量三要素中，切削深度ap和进给量f的增大，都会使切削力增大，工件变形增大，并可能引起振动，从而降低加工精度和增大表面粗糙度Ra值。切削速度v增大时，切削力减小，并可减小或避免积屑瘤，有利于加工质量和表面质量的提高。但在车削时，当切削速度v=30～70m/min时，容易产生振动，高于或低于这个范围，振动呈减弱的趋势：进给量f较小时，振幅较大，随着f的增加，振幅变小：切削深度ap增加，振幅也会增大。根据以上结论，精车图1法兰时，应尽可能地减小切削深度ap，适当减小进给量f。
实践表明，切削速度v=15～25m/min，切削深度ap=0.10～0.15mm，进给量f=0. 18～0.25mm/r，最后进行精细车时，切削速度v=80～100m/min，切削深度ap=0.01～0.03mm，进给量f=0.11～0.16mm/r，可以取得较满意的效果。
刀具角度的选择
适当加大刀具前角和减小进给量，提高切削速度，可以得到带状切屑。带状切屑的切削力较平稳，加工表面较为光洁。由于该工件材料硬度较低，对切削刃的牢固性要求较低，可适当加大刀具的后角，减小后刀面与工件加工表面间的摩擦，使切削刃锋利。刀具角度的选用如图2所示。

图2 刀具角度示意图

切削液的选择
切削液的作用主要是冷却和润滑，以改善切削过程。在精车本工件时，主要是希望提高表面质量和减小刀具磨损，因此选用比热小、流动性差的切削油，它主要作用是润滑，同时也有一定的冷却作用。
工件的安装
按常规用三爪卡盘夹紧本法兰工件进行切削，很难达到加工精度，特别是工件的平面度和平行度。因此需要设计一套一次性夹具。首先将法兰毛坯车削好，内孔暂钻 Ø18mm 孔，端面和外圆各留0.5mm余量。在精车时先进行安装，将端面外圆车削好，然后进行安装车削内孔，基本可以达到图纸技术要求。