不锈钢的铣削

不锈钢的铣削

一.不锈钢铣削的特点

铣削的主要特点是断续切削,切削过程中冲击和振动比较利害,不如车削时那样平稳.由于不锈钢材料韧性大,切屑不易切离,加工硬化趋势强等特点,更增加了铣削过程中的不利因素.综合起来不锈钢铣削的特点主要表现在以下几个方面:

1.材料韧性大,高温强度、硬度高，切削变形困难，切屑过程的切削力大，

2.不锈钢的粘附性、熔着性强，切屑易粘附在铣刀刀刃上，恶化切削条件。

3.由于断续切削，冲击、振动较大，再加上不锈钢材料的特性，铣刀刀齿很容易崩刃

和磨损。

4.不锈钢加工硬化趋势强，断续切削会增加硬化的趋势，使切削条件变坏。

5.由于上述因素的综合影响，使不锈钢不容易进行高速切削。

因此，不锈钢铣削的铣削应从以下几个方面采取措施：

①选用功率较大、振动较小的铣床。

②采用抗冲击韧性较好且又耐磨的刀具材料。

③采用合适的刀具结构和几何形状。

④选用合适的切削用量。

⑤选用合适的冷却润滑液。

⑥正确进行操作。

二．不锈钢铣削的铣刀

1．铣刀切削部分的材料

铣削不锈钢时由于是断续切削，冲击载荷较大，切削条件比较恶劣。因此要求刀具

切削部分的材料坚韧性比较好，能承受较大的冲击载荷。铣削不锈钢时铣刀切削部

分的材料主要有高速钢和硬质合金两大类。一般低速切削时大多采用高速钢刀具，其中特别是成型铣刀和小直径的杆铣刀，由于制造上的困难更是采用高速钢比较合

适。对于不锈钢来说，高速钢的耐磨性能仍然是不够理想的。因此，在条件许可的

情况下，最好采用含钴、含铝等超硬型高速钢来制造刀具，一提高刀具的耐用度。

中速、高速铣削时，特别是端面铣削时以采用YW2或YG8较为合适，有时也可以采

用YT15。用YW2制造铣刀比YG8具有较高的耐磨性能。

2．铣刀有关的几何参数对不锈钢铣削的影响：

1）前角γ

前角的大小，对不锈钢铣削过程影响很大：增加前角，切削过程中切屑变形容易切削阻力较小，切屑比较切离，如果铣刀前角等于零，铣削时产生的合

力R有把铣刀推离工件的趋向，这样刀齿就更加不易切入工件。加工不锈钢时

一般不采用这种刀具。

前角为正值的铣刀，铣削时产生的合力只有把铣刀拉如工件的趋向，这样就使铣刀比较容易切入工件。因此铣削不锈钢时铣刀的前角一般都采用10°～

20°,其中采用15°的较多。用硬质合金刀头加工不锈钢时,可根据不同的情况

采用不同的前角。负前角的铣刀一般不太适合于不锈钢的铣削.利用组装式高

速刀盘时,可以同车工一样磨出刃口部分代圆卷屑槽的25°～30°的大前角.

为了提高刀具的耐用度,刀具刃口上应留有0.05-0.2的刃带，完全快口的刀具

在铣削不锈钢时很快就会卷口.

由于铣刀的切削部分的形状比较复杂,铣刀垂直截面上的前角γ和螺旋角

ω几横向前角γ1(端面刃前角)之间的关系可按下式计算:

tanγ=tanφcosω+tanγ1sinφ

式中γ：—垂直截面（法向）上的前角，即主前角；

ω：—螺旋角；

φ：—主偏角

γ1：—横向前角（端面前角）。

2）后角α

铣刀的后角越大，由于摩擦引起的磨耗就越小，但是后角越大，会削弱刀齿的强度，用高速刀盘铣削不锈钢时刀头的主后角一般可达20°。主切削刃上的后角α，可以按下式计算：

tanαn=tanα×sinω

式中：αn：—垂直截面上的后角；

α：—主切削刃上的后角，一般为10°～20°；

φ：—主偏角。

3）主偏角和副偏角

主偏角是端铣刀主要角度之一，它可以决定切屑的形状和截面。一般取60°～80°。

过度刃偏角一般取0.5-2毫米宽,其度数是主偏角的1/2. 修光刃的宽度一般在1～1.5左右,杆铣刀的副偏角一般选在1°～2°之间.

4) 螺旋角ω

它是圆柱形铣刀、端面铣刀、杆铣刀很重要的角度,这个角度一变，垂直截面上的前角也随之而变，同时工作齿数也随之而变化。对于圆柱铣刀来说，同时工作齿数可以按下式计算:

对于直齿铣刀: i=ψ/φ=ψ·Z/360°

对于螺旋铣刀: I=(ψ·Z/360°)+B/t0。

以上式中: I —铣刀同时工作的齿数;

ψ—铣刀的接触角;

φ—铣刀相邻两齿之间的夹角(度);

Z —铣刀的齿数

B —工件的宽度(mm);

t0 —被铣去金属层的深度(mm).

对直齿铣刀来说,在一定的铣刀条件下,同时工作齿数主要随切削深度的改变而变化;对螺旋齿铣刀来说,同时工作齿数除了受切削深度的影响以外而且还同同切削宽度B有关系.在起条件相同的情况下,螺旋齿铣刀比直齿铣刀有较多的同时工作的齿数.因此用螺旋齿铣刀进行铣削时,切削比较稳定,可以获得较高的光洁度.螺旋齿铣刀同直齿铣刀相比有如下的优点:

a) 同时工作的齿数增加,使切削稳定.

b) 铣刀刀齿和被加工材料的接触面积加大,使热量传导加快,散热情况改善,切削刃的温度就响应降低.

c) 铣刀旋转时,由于铣刀螺旋角的存在,它的旋转速冻v可以分解为法向速度分量v法和切向速度分量v切,切向速度分量有把切屑从螺旋槽推出的作用,在铣刀旋转速度不变的情况下,螺旋角越大切向速度分量也越大,切屑的排除也就越容易.冬同时切屑沿螺旋方向滑走还有磨快刀具的作用.

d) 由于有螺旋槽的存在,铣刀实际起作用的前角也大大增加了,因此使刀具易于切入,螺旋齿实际起作用的前角可以从表中查出.

e) 由于螺旋角的增大,与刀齿垂直方向的负荷相应减少,使切削刃受力减少,磨损减缓.

由于螺旋齿铣刀有上述优点,对不锈钢铣削尤为重要.

实际经验证明,当用棒状立铣刀加工不锈钢零件的侧面时,应采用螺旋角较大的铣刀，一般为35°-45°。铣削不锈钢钢管及其他薄壁型工件时，采用玉米铣刀有很大的优越性。因为它能使切屑断碎，切削轻松，工件不易变形，而且可以比一般棒铣刀可以提高切削速度。

铣刀的齿数，一般以奇数为宜，不然就做成不等分的，可以避免周期性的震动，直径在14毫米以下的可以做成等分齿。

玉米铣刀环形分屑槽是铲床铲出来的。其形状为的双头螺旋槽，螺距为18，主前角为15°以上。

⑤刀具的容屑槽：

不锈钢的切屑很不容易卷曲，在切削用量完全相同的情况下，不锈钢的切屑比碳钢切屑需要更大的容屑空间，否则切屑就很容易发生阻塞现象，使切削不顺利。

在实际工作中，一把经过多次刃磨的铣刀，由于其外径变小，容屑槽变浅，使用起来就不如原来的顺利。因此，不锈钢铣削时，应尽量选用容屑槽较大的铣刀。但是事物都是一分为二的，由于铣刀齿数较少，齿间距离较大，铣削时的切削力和冲击振动现象就会相应的增加。所以需要选用功率较大、刚性较好的机床。当用脆性较大的硬质合金刀片制造铣刀刀齿时，在齿数较少的情况下，也比较容易崩裂一些。

3．逆铣和顺铣

逆铣时，铣刀要在已加工表面的加工硬化层上滑行一段距离才能进行切削，铣刀每转一转，这样的滑移现象将在每个刀齿上重复一次。因此使铣刀刃由于这样的滑行摩擦而磨损。逆铣是把工件向上抬起的，所以工件须卡紧。