切削加工工艺论文范文

1机加工理论分析

1.1材料导热性从理论上分析，切削时铁屑带走热量最多的是fz的上、下两个面，当材料导热性能好时，热量瞬间可以从fz表面向内部传导，从而带走大部分机加工热量；当材料的导热性能差时，由于热量只保存在fz的两个面，所以铁屑带走的热量相同，而铁屑的体积却不同，在带走相同热量的情况下，5号铁屑体积最小，如图4所示。同理，反之在相同铁屑体积的情况下，5号铁屑带走的热量最多。

1.2刀具选用对图4分析可知，因主偏角最小的铣刀所产生的薄形铁屑带走的热量最多，所以我们选用主偏角为0°～20°的瓦尔特快进给铣刀，如图5所示。

1.3刀片表面处理化学气相沉积（简称CVD），是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。CVD系统中的化学反应有还原、氧化、水解、热解等，是在低压CVD反应器中实现的，是一种不均匀的多相反应。物理气相沉积（简称PVD），是利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程，一般有真空中蒸发沉积、溅射、离子镀3种将固态镀层材料气化的方法。由于PVD工艺温度低，不会降低硬质合金刀片自身的强度，刀片刃部可磨得十分锋利，从而降低机床的功率消耗。因此加工PH13－8Mo双相不锈钢时要采用较为锋利的刀片，所以我们选择TiAlN和Al2O3组成的PVD多层涂层WSM35和WSP45材质的刀片。

2机加工现场情况分析

2.1影响刀具寿命的主要因素

2.1.1工件线速度线速度对刀片寿命的影响最大。如线速度高于规定20％，刀具寿命将降低为原来的1／2；如线速度高于50％，刀具寿命将降低为原来的1／5。工件线速度在粗加工和精加工时的参数应不同，因为粗加工以去余量为主，故线速度要低；精加工以保证尺寸精度和表面粗糙度为主，其线速度应高。

2.1.2切深切深对刀具寿命的影响仅次于线速度，每种槽型都有一个比较大的切削范围。粗加工时，切深尽量加大，以保证最大的余量去除率；精加工时，切深尽量减小，以保证工件的尺寸精度和表面质量。通常切深不能大于槽型的切削范围，切深过大则刀具无法承受切削力，会导致刀具崩刃；切深过小时刀具只是刮削和挤压工件表面，会导致后刀面严重磨损，从而降低刀具寿命。

2.1.3进给相比较线速度和切深，进给对刀具寿命的影响最小，但对工件的表面质量影响最大。粗加工时，加大进给可以提高余量的去除率；精加工时，降低进给可以提高工件的表面粗糙度；在保证表面粗糙度要求的情况下，可以尽量加大进给，提高加工效率。

2.2不同刀具试验对比分析在现场试验时，美国、瑞典、以色列和国内多家刀具供应商，采用玉米铣、90°铣刀、快进给铣刀等多种铣刀进行试验，加工效果均不理想。我们采用德国制造的瓦尔特90°铣刀和快进给铣刀进行试验，达到了满意的效果。试验加工参数及结果分别见表1、表2。由表2数据可得出两个结论：一是PH13－8Mo双相不锈钢使用快进给铣刀是最佳的选择；二是采用德国进口刀片加工效果更胜一筹。通过此次试验，我们采用2片德国瓦尔特刀片就能完成以前需消耗40片进口刀片才能完成的加工量，大大提高了工作效率，降低了生产成本。

3结论

3.1加工强度高、隔热性能好的双相不锈钢零件时，由于材料导热性能差，以铁屑尽量小、薄为佳，使同等体积铁屑接触空气面最大以带走更多的热量，从而减少残留在刀刃上的热量，提高了刀片使用寿命，为此应选用正前角的快进给铣刀。

3.2由于PH13－8Mo双相不锈钢优良的断裂韧性及良好的横向力学性能，在机加工中黏性较强，所以在切削加工时要有足够的冷却液，且最好是内冷却，对切削液浓度也要有一定的要求。

3.3加工此类材料时，应用PVD刀片性能优于CVD刀片，WSM35材质刀片优于WSP45材质刀片。无论是何种难以加工的材料，只要选对刀具和合理的加工参数，问题就一定能迎刃而解。

作者：王培源张贵单位：经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司