Cr18Ni9不锈钢高速车削时主要切削特点及切屑形成过程分析

杨晓勇

摘要：Cr18Ni9是一种奥氏体型不锈钢，其硬度不是很高，但塑性很好，一般传统切削靠降低切削速度来保证切削质量，但加工效率普遍较低。本文利用高速车削不锈钢的实验，分析其主要的切削特点和切屑的形成过程，为优化高速车削工艺参数作参考。

关键词：不锈钢；高速车削；切削特点；切屑

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0211-02

常用不锈钢按金相组织分有铁素体型、马氏体型、奥氏体3种型。铁素体型、马氏体型不锈钢硬度不高，综合机械性能接近普通碳钢，切削加工难度不大。而Cr18Ni9这类钢主要成分是：含碳量小于0.15%，铬含量在17%—19%，镍含量在8%—10%之间。由于含碳量很低，Cr18Ni9硬度不高，塑性极好，型钢主要是用轧制的方法生产，组织大多为奥氏体组织，切削加工性比较差，日常加工效率普遍比较低。传统切削加工Cr18Ni9，为保证质量通常把机床主轴转速设计的比较低，一般会低于400r/min。由于机床转速比较低，切削的效率自然比较低，为提高Cr18Ni9的加工效率，有必要设计一套高转速条件下的工艺参数，为分析优化工艺参数，参考《金属切削手册》设计了本次实验。本次实验采取切削加工里的典型加工方法—车削，本次高速车削的实验条件设定为：工件试样为Φ40mm×100mm的Cr18Ni9棒料，刀具材料为高速工具钢，刀具前角γ=12度，后角α=8度，主偏角Kr=45度，副偏角Kr'=5度，刀尖圆弧半径R=0.2mm，刃倾角λs=-5度。机床转速n=1800r/min（是普通车削不锈钢的4倍），背吃刀量ap（切削深度）=0.6mm，进给量f=0.12mm/r。采用5%浓度的乳化液作冷却液。对比实验条件为低转速普通车削机床转速n=320r/min，其他参数相同。……