不锈钢螺纹车削工艺有哪些特点?
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发布时间：2022-04-24 09:27
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时间：2023-10-09 10:16
螺纹是机械工程中常见的几何特征之一,使用广泛。螺纹的工艺较多,如基于塑性变形的滚丝与搓丝,基于切削的车削、铣削、攻螺纹与套螺纹、螺纹磨削、螺纹研磨等。不同种类的不锈钢由于机械性能和化学成分的不同，其数控切削的难度也不相同，经总结各类不锈钢很难切削的主要原因有以下几个方面：
一、不锈钢螺纹切削的特点
（1）热强度高、韧性大
奥氏体类不锈钢与马氏体类不锈钢其硬度和抗拉强度不高，但延伸率、断面收缩率和冲击值却比较高，这样在数控高速切削过程中就不容易被切断，切削变形时所消耗的功相当大。不锈钢在高温下的强度降低较少，在相同切削温度的作用下，不锈钢切削比普通碳素钢难切削，其热强度高是一个极其重要的因素。
（2）工艺硬化趋势强
在数控高速车削的过程中，由于刀尖对工件材料挤压的结果使切削区的金属产生变形，晶内发生滑移、晶格畸变致密，机械性能也随着发生变化，切削硬度也随之增加。数控切削后硬化层深度可以从几十微米到几百微米不等，因此前一次走刀所产生的硬化现象又妨碍了下一次走刀时的切削，并且硬化层的高硬度导致刀具特别容易磨损。
（3）切屑的粘附性强、导热差
在数控切削过程中，切削碎屑很容易牢固地粘附或熔着在刀尖和刀刃上形成积屑瘤，造成工件表面的表面粗糙度恶化，同时增加切削过程中的振动，加速刀具磨损。而且大量的切削热无法及时传导出来，甚至切削产生的热量也无法传导到切屑的整体上，使切削刃在高温下失去切削性能。
二、螺纹粗糙度差的原因及对策
数控切削后螺纹表面粗糙度太差，鱼鳞斑状波纹及啃刀现象是不锈钢螺纹车削中最常遇到的现象，产生这些现象的原因有：
（1）螺纹车刀两侧刃后角太小，两侧刃与后面的螺纹表面相摩擦使表面恶化，必须考虑螺纹旋转角对两侧刃实际后角的影响。当前角太大时，刀刃强度削弱且容易磨损、崩裂、扎刀，更容易引起振动而使螺纹表面产生波纹。因此应根据不锈钢的不同材质选择适当的前角。
（2）车削不锈钢螺纹时，必须随时保持刀刃的锋利及时更换刀头。螺纹车刀固定不牢、刀头伸出过长、刀杆刚性不够，或者是机床精度差、主轴松动、刀架部分松动等因素都会引起振动，使螺纹表面产生波纹。因此在操作时必须注意操作机床、刀具及工件，使系统有足够的刚性。
（3）车削螺纹时应避免采用直进法，由于左右两侧的切屑接触长度长容易产生振动，使刀尖承受的负荷加大，引起振动和增加排屑时的阻力把表面划伤。因此对于不锈钢螺纹最好选用交叉式车削螺纹的方法，尤其对于大螺距螺纹、粘性材料的切削，是解决振动问题的最有效措施。由于左右交叉使用切削刃，故磨损均匀，还能延长刀具的使用寿命。
（4）数控切削螺纹的过程中切削用量的匹配程度直接影响效率。切削量过小将会使刀具加剧磨损，过大则将使刀具产生崩碎，因此进刀数和每刀进给量会对车削螺纹产生决定性的影响。
三、切削螺纹尺寸不稳定的原因及对策
螺纹切削完成后，用螺纹环规测量外螺纹“通端”进不去或者出现前后松紧不一致以及“止端”部分通过等现象。产生这些弊病的原因：
（1）螺纹牙形不对。即使螺纹中径已经达到规定尺寸，螺纹环规、塞规仍可能拧不动。
（2）螺纹倒牙。用螺纹量规测量时，往往会出现受方向性*的现象，也就是从一端拧过较紧，而从另一端拧过较松，甚至出现“通端”通不过而“止端”反而通过的现象。
（3）内螺纹底径车的太小，或外螺纹底径过大，也会使得螺纹规拧不进去，这是由于车刀磨损变钝，切削过程中有挤压现象，使螺纹的外径或内径挤压出毛刺的结果。
（4）车削直径较小的内螺纹时，因车刀刀杆受尺寸的*刚性较差，车削过程中容易产生“让刀”，以至四部尺寸较大造成局部超差。
（5）车削细长螺杆时，由于工件的刚性较差，车削过程中产生变形，造成螺纹上的尺寸误差。
（6）车削薄壁工件的内、外螺纹时，工件因受力和切削温度的影响，产生局部变形，也会产生螺纹的局部超差。
四、切削油在数控螺纹切削中的作用
合理地使用切削油能改善切削条件达到事半功倍的效果，在数控切削不锈钢螺纹时应注意：
（1）由于不锈钢的韧性大、切削不易被分离，故要求切削油要有较高的冷却性能，以带走大量的热量。
（2）由于粘性大、熔着性大，在切削螺纹过程中容易产生积屑瘤，故应使切削油具有较高的润滑性能。
（3）要求切削油有较好的渗透性，可在切削中渗入到金属区的微细隙线中，使切屑容易断离。
（4）切削油应含有硫化极压抗磨添加剂成分，可以有效的保护刀具，提高工艺精度。
（5）专用的切削油与菜籽油、机械油、再生油相比，具有良好的稳定性，不会对设备、人体、环境产生危害。
（6）切削油在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试，以满足各种切削工艺需求。
