正文:摘要:用YG6X、YW2、Fe-Al/Al
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3陶瓷刀具对0Cr18Ni9奥氏体耐热钢进行了车削试验研究,得出了切削用量对加工表面粗糙度的影响规律。
关键词:耐热钢 车削 表面粗糙度
Experimental Research of Surface Roughness to turning 0Cr18Ni9Abstract:In this paper we carry on the turning experiment of 0Cr18Ni9 austenitic heat-resistant steel using the YW2,YG6X tools and ceramic tools Fe-Al/Al
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3,Draws the law of consumption of cutting affecting processing surface roughness.
Keywords:Heat-resistant steels Turning Surface roughness
1 引言
近年来,随着汽车、飞机、船舶、化学、石油工业、电力工业、冶金机械等行业的发展,耐热钢被大量运用。但耐热钢在实际切削加工过程中存在刀具寿命短、切削阻力大、切削温度高、表面粗糙度差、断屑困难等问题
[1],难以切削加工成较为复杂、精度较高的工件,因此限制其被广泛应用。随着设备高自动化、高精度的要求,对耐热钢零部件切削加工的要求越来越迫切。因此,本文以0Cr18Ni9奥氏体耐热钢为对象进行车削试验,深入研究切削速度、进给量等切削参数对其加工表面质量的影响。
2 车削0Cr18Ni9表面粗糙度试验
2.1 试验方法
本试验采用单因素法进行试验,即每次只改变某一切削参数,其余切削参数保持不变,对试验结果进行分析对比,得出切削用量对加工表面粗糙度的影响。
2.2 试验条件
(1)机床参数:机床型号为CA6140B的普通车床,主轴最大转速为1000n/mim,最小转速为10n/min,功率为7.5KW。
(2)刀具材料:根据试验结论
[2]选用YG6X、YW2、Fe-Al/Al
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3陶瓷刀具。为便于灵活掌握硬质合金车刀的几何参数,采用焊接式刀具,卷屑槽为圆弧型。
(3)刀具几何参数:YG6X、YW2刀具:

,

,

Fe-Al/Al
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3陶瓷刀具:

,

,

,

°,
(4)测试工具:2205型表面粗糙度测量仪
(5)试验材料:0Cr18Ni9耐热钢,试样几何尺寸为φ62mm×200mm。
2.2试验结果与分析
(1)切削速度
Vc与表面粗糙度的关系试验结果与分析
采用不同刀具材料及不同切削速度车削0Cr18Ni9时的试验结果见表1。
表1 各种刀具用不同切削速度车削0Cr18Ni9时的表面粗糙度(进给量
f=0.1mm/r)
刀具材料 |
试验结果(切削深度ap=1.5mm进给量f=0.1mm/r) |
YW2 |
切削速度Vc/m/min |
160.1 |
128.1 |
81.7 |
40 |
11.5 |
实测粗糙度Ra/μm |
1.58 |
1.69 |
有振动 |
3.15(微振) |
3.28 |
YG6X |
切削速度Vc/m/min |
96.1 |
47.1 |
23 |
14.7 |
10 |
实测粗糙度Ra/um |
有振动 |
1.98 |
2.61 |
3.26 |
5.69 |
Fe-Al/Al2O3 陶瓷刀具 |
切削速度Vc/m/min |
138.2 |
110.5 |
88.1 |
62.8 |
43.2 |
实测粗糙度Ra/μm |
1.62 |
1.83 |
3.11 |
4.32 |
有振动 |
根据表1得到切削速度对表面粗糙度影响曲线见图1。
试验观察表明:车削奥氏体耐热钢0Cr18Ni9,
Ra值随
Vc 值增加而下降。在低,中切削速度的情况下,易产生积屑瘤及鳞刺,表面粗糙度较大,随着切削速度加工质量和表面质量。当切削速度在较高的范围内,对表面粗糙度值基本上没什么影响。YW2刀具在切削速度
Vc=40m/min和
Vc=81.7m/min进行车削时有不同程度的振动,随着速度的提高,振动逐渐消失;YG6X在
Vc=96.1m/min,Fe-Al/Al
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3陶瓷刀具在
Vc=43.2m/min也有不同程度的振动,速度高于或低于这个范围,振动减弱或消失。所以在选择速度时为了得到好的表面质量,应避开这个切削速度范围。



图1 切削速度对表面粗糙度的影响(切削深度
ap=1mm)
(2)进给量
f与表面粗糙度的关系试验结果与分析
采用不同刀具材料及进给量车削耐热钢时的试验结果见表2。根据该表得到图2所示进给量对表面粗糙度的影响曲线。
表2 各种刀具用不同的进给量车削0Cr18Ni9时的表面粗糙度(切削深度
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