自动车床车削3Cr13不锈钢的难点及对策（一）

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　　在零件试生产时，我们按车削普通碳钢的工艺方法对3Cr13不锈钢进行了车削试验，结果是刀具磨损非常严重，生产率极低，零件表面质量达不到要求。
　　比较3Cr13钢与40钢、45钢等碳素结构钢的机械性能可知，3Cr13钢的强度比40钢和45钢高，它是一种强度高、塑性好的中碳马氏体不锈钢。由于切削时加工硬化严重，切削抗力大，切削温度高，导致刀具磨损严重，磨刀次数增多，增加了停机时间和机床调整时间，降低了生产率。同时又容易粘刀，产生积屑瘤，引起工件尺寸的变化并影响表面粗糙度，而且切屑不易卷曲和折断，易损伤工件已加工表面，影响零件质量。所以，不能用切削45钢的工艺来切削3Cr13，也不能把通用车床上的加工方法照搬到自动车床上来。因为一般自动车床装刀较少，要求最好一次走刀就能使被加工表面达到要求的尺寸和表面粗糙度，以保证较高的生产率。
; k5 n# Y4 ?$ N# j) f* w( D　　2主要技术措施
5 O1 Q% n4 w% ^0 d　　1)通过热处理，改变材料的硬度
" E3 w5 X5 a" M- _% Q8 t6 V5 ?　　马氏体不锈钢在热处理后的不同硬度，对车削加工的影响很大。表1是用YW2材料的车刀对热处理后不同硬度的3Cr13钢的车削情况。可见，退火状0.10.10.1态的马氏体不锈钢虽然硬度低，但车削性能差，这是因为材料塑性和韧性大，组织不均匀，粘附，熔着性强，切削过程易产生刀瘤，不易获得较好的表面质量。而调质处理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料，车削加工性较好，易达到较好的表面质量。用硬度在HRC30以上的材料加工出的零件，表面质量虽然较好，但刀具易磨损。所以，在条件允许的情况下，可以在材料进厂后，先进行调质处理，硬度达到HRC25～HRC30，然后再进行切削加工。
　　2)刀具材料的选择
　　在自动车床上车削不锈钢，一般使用的硬质合金的刀具材料有：YG6、YG8、YT15、YT30、YW1、YW2等材料。
　　常用的高速钢刀具有：W18Cr4V、W6M05Cr4V2AL等材料。我们在切削参数相同的条件下，对几种材料的刀具进行了车削对比试验，从表2可见：采用TiC-TiCN-TiN复合涂层刀片的外圆车刀，耐用度比较高，切削速度可取高，工件表面质量好，生产率高。但是，没有这种材料的切断刀片。通过表2的对比试验，YW2硬质合金的切削性能也不错，我们选用YW2材料的刀片作为切断刀。
　　表2不同刀具材料切削对比试验
1 W* O0 j) ?6 X. W9 f' \　　刀具材料刀具的几何角度切削用量刀具耐用度
& C  x2 l5 C4 M- H3 a- f- t: q　　min加工表面粗糙度
　　μm
" M, T. B1 a5 J4 ?, c　　前角γ后角α主偏角Kr刃倾角λν
3 }- @- Z  @& L% P$ Y: W　　m/min s
8 g* n& i+ T# B9 G6 I0 {5 y　　mm/r
　　YG8 15°8°90°-10 45～55 0.1 72～82 Ra3.2
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