▇　 隨著航空、航太、石油、化工、冶金和食品等工業(yè)的蓬勃發(fā)展，不銹鋼材料已得到廣泛應(yīng)用。

而不銹鋼材料由于韌性大、熱強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、切削時塑性變形大、加工硬化嚴(yán)重、切削熱多、散熱困難等原因，造成刀尖處切削溫度高、切屑粘附刃口嚴(yán)重、 容易產(chǎn)生積屑瘤，既加劇了刀具的磨損，又影響加工表面粗糙度。

此外，由于切屑不易捲曲和折斷，也會損傷已加工表面，影響工件的質(zhì)量。

為提高加工效率和工件質(zhì)量，正確選擇刀具材料、銑刀幾何參數(shù)和切削用量至關(guān)重要。
 

1. 刀具材料的選擇............................................

正確選用刀具材料是保證高效率加工不銹鋼的決定因素。根據(jù)不銹鋼的切削特點，刀具材料應(yīng)具備足夠的強度、韌性、高硬度和高耐磨性且與不銹鋼的粘附性要小。常用的刀具材料有硬質(zhì)合金和高速鋼兩大類。

由于高速鋼切削不銹鋼時的切削速度不能太高，因此影響生產(chǎn)效率的提高。對于銑刀類刀具，刀具材料應(yīng)選用強度高、導(dǎo)熱性好的硬質(zhì)合金，因其硬度、耐磨性等性能優(yōu)于高速鋼。

常用的硬質(zhì)合金材料有：鎢鈷類，鎢鈷鈦類，通用類。鎢鈷類硬質(zhì)合金的韌性和導(dǎo)熱性較好，不易與切屑粘結(jié)，因此適用于不銹鋼粗銑加工；而鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金的 硬度、耐磨性、耐熱性和抗氧化性能以及韌性都較好，適合于不銹鋼的精銑加工。

加工 1Cr18Ni9Ti 奧氏體不銹鋼時，不宜選用鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金，由于不銹鋼中的 Ti 和鎢鈷鈦類類硬質(zhì)合金中的 Ti 產(chǎn)生親合作用，切屑容易把合金中的 Ti 帶走，促使刀具磨損加劇。


2. 刀具幾何角度的選擇 ............................................

刀具切削部分的幾何角度，對于不銹鋼切削加工的生產(chǎn)率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影響，合理選擇和改進刀具幾何 參數(shù)是保證加工質(zhì)量、提高效率、降低成本的有效途徑。

（1）銑刀第一隙角的選擇 ( Radius Angle )

前角的大小決定刀刃的鋒利與強度。增大前角可以減小切屑的變形，從而減小切削力和切削功率，降低切削溫度，提高刀具耐用度。但是增大前角會使楔角減小，降低刀刃強度，造成崩刃，使刀具耐用度下降。

銑削不銹鋼時，在不降低刀具強度的條件下，應(yīng)把前角適當(dāng)取大一些。在刀具前角大時其塑性變形小，切削力和切削熱降低，減輕加工硬化趨勢，提高刀具耐用度，一般刀具前角宜取 12°～20°。

（2）銑刀第二隙角α0的選擇( Secend Angle )

在切削過程中，后角可以減小后刀面與切削表面的摩擦。若后角過大，則楔角減小，使散熱條件惡化，刀具刃口強度下降，降低刀具耐用度；若后角過小，摩擦嚴(yán)重，則會使刃口變鈍，增大切削力，增高切削溫度，加劇刀具磨損。

在一般情況下，后角變化不大，但必須有一個合理的數(shù)值，以利于提高刀具的耐用度。銑削不銹鋼時，由于不銹鋼的彈性和塑性都比普通碳素鋼大，所以刀具后角過小會使切斷表面與銑刀后角的接觸面積增大，摩擦產(chǎn)生的高溫區(qū)集中于銑刀后角，加快銑刀磨損，降低被加工表面光潔度。

所以銑削不銹鋼時的銑刀后角要比銑削普通碳鋼時稍大一些，但后角過大又會降低刀刃強度，直接影響銑刀的耐用度，因此，一般情況下銑刀第一隙角宜取 20°～30°。

（3）銑刀螺旋角的選擇

當(dāng)切削深度 ap 和進給量f不變時，減小螺旋角Kr可使散熱條件得到改善，減少刀具損壞，使刀具切入、切出平穩(wěn)。但螺旋角減小又會使徑向力增大，在切削時容易引起振動。銑削不銹鋼的硬化傾向性強，易產(chǎn)生振動，振動又會使加工硬化嚴(yán)重。

因此，螺旋角一般宜取 45°～55°。具體角度應(yīng)根據(jù)機床、零件、刀具系統(tǒng)的剛性和切削用量來選擇。

（4）銑刀刃傾角 Rake Angle 的選擇

刃傾角可控制切屑流向，當(dāng)刃傾角λs為負(fù)值時，切屑流向已加工表面；當(dāng)刃傾角λs為正值時，切屑流向待加工表面。為了使切屑不劃傷已加工表面，在精加工時，刃傾角λs值為正值。

當(dāng)λs為正值時，刀尖強度低并首先接觸工件，易損壞；當(dāng)λs為負(fù)值時，刀尖強度高，耐沖擊，可避免崩壞刀尖，切入、切出平穩(wěn)，銑削不銹鋼時，一般刀具刃傾角宜取 0°～20°。



3. 切削用量的選擇 ...........................................

切削用量的大小對生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量有很大影響，因此在確定了刀具的幾何參數(shù)以后，還要選定合理的切削用量。在選擇切削用量時，應(yīng)注意考慮以下因素：

一是要根據(jù)不銹鋼及各類毛坯的硬度等來選擇切削用量；
二是要根據(jù)刀具材料、焊接質(zhì)量和車刀的刃磨條件來選擇切削用量；
三是要根據(jù)零件直徑、加工馀量和銑床精度等來選擇切削用量。

同時為了抑制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生，提高表面質(zhì)量，在採用硬質(zhì)合金刀具進行加工時，切削用量應(yīng)比銑削一般碳鋼類工件稍低些，特別是切削速度不宜過高 （vc=50～80m/min）；切削深度 ap 不宜過小，以避免切削刃和刀尖劃過硬化層，ap=0.4～4mm；因此進給量f對刀具耐用度影響不如切削速度大，但會影響斷屑和排屑，拉傷、擦傷工件表 面，影響加工的表面質(zhì)量，進給量一般取 f=0.1～0.5mm/r。

不銹鋼尤其是奧氏體型不銹鋼的塑性較好，在切削加工時，產(chǎn)生的切屑難以折斷，加大了切屑與刀具前刀面之間的摩擦力，增大了切削力。同時，因加工硬化會增大 被切削材料的硬度和強度，也導(dǎo)致切削力增大。

為此，在合理選擇刀具材料、刀具的幾何角度和切削用量的基礎(chǔ)上，對不銹鋼和45鋼做了切削力對比試驗。試驗結(jié)果表明，在相同切削用量的情況下，加工不銹鋼 時切削力比加工 45 鋼時只增加了 8.5%。


4. 結(jié)語 ..................................................

合理選擇刀具材料、刀具幾何角度和切削用量，對于提高不銹鋼切削加工的生產(chǎn)效率和加工工件質(zhì)量是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。