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不銹鋼螺紋數(shù)控切削加工中的問題及對策

        機加工行業(yè)里螺紋是最常見的幾個特征,應用十分廣泛,其加工工藝也是不勝枚舉,常見的就有滾絲、搓絲,進行切削加工的就有車削、銑削、攻螺紋、套螺紋、螺紋磨削和研磨等等。下面我們主要就數(shù)控車削加工中對不銹鋼螺紋的相關問題給大家進行解析。
       數(shù)控車削加工中,對于我們的加工對象,不同材質的其加工難度也參差不一,及時是不銹鋼,不同種類的不銹鋼由于機械性能和化學成分的不同,其數(shù)控切削的難度也不相同。有的不銹鋼在切削加工時,很難達到滿意的加工表面粗糙度;而有的不銹鋼,雖容易達到要求的加工表面粗糙度,但在切削加工過程中刀具卻特別容易磨損。各類不銹鋼很難切削的主要原因有:熱強度高,韌性大;加工硬化趨勢強;切削的粘附性強、導熱
差。
     
       下面就數(shù)控切削對不銹鋼螺紋加工的各問題提出相應的對策為大家解析。
 
      1.螺紋粗糙度差的原因及對策
        數(shù)控切削后螺紋表面粗糙度太差,魚鱗斑狀波紋及啃刀現(xiàn)象是不銹鋼螺紋車削中最常遇到的現(xiàn)象,產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因有:
  (1)螺紋車刀兩側刃后角太小,兩側刃與后面的螺紋表面相摩擦使加工表面惡化,加工時必須考慮螺紋旋轉角對兩側刃實際后角的影響。
  (2)螺紋車刀的前角太小,刃口不夠鋒利,切屑不能順利地被切斷,而是部分地被擠壓或撕裂下來,必定造成螺紋表面非常粗糙。當前角太大時,刀刃強度削弱且容易磨損、崩裂、扎刀,更容易引起振動而使螺紋表面產(chǎn)生波紋。因此,應根據(jù)不銹鋼的不同材質選擇適當?shù)那敖?。車削耐濃硫酸用不銹鋼螺紋時,應比車削2Cr13不銹鋼螺紋采用較小的前角,車刀兩側切削刃上應帶有很窄的刃帶以避免刃口迅速被磨損。切削2Cr13、1Cr17、4Cr13時,切削刃應盡可能鋒利,否則就不容易達到所需的良好的表面粗糙度。
  (3)螺紋刀刀片磨鈍,實際上的前角、后角由大變小,切屑在形成過程中擠壓嚴重,使切削過程中切削力增加振動加劇,加工表面惡化嚴重。因此,車削不銹鋼螺紋時,必須隨時保持刀刃的鋒利,及時更換刀頭。
  (4)螺紋車刀固定不牢、刀頭伸出過長、刀桿剛性不夠,或者是機床精度差、主軸松動、刀架部分松動等因素都會引起振動,使螺紋表面產(chǎn)生波紋。因此,在操作時必須注意操作機床、刀具及工件,使系統(tǒng)有足夠的剛性。安裝車刀時,除了保證安裝牢固、不能有任何松動以外,車刀刀尖應略高于工件中心0.2~0.5mm,絕不能低于中心,以免扎刀。
  (5)車削螺紋時應避免采用直進法,由于左右兩側的切屑接觸長度長,容易產(chǎn)生振動,使刀尖承受的負荷加大,引起振動和增加排屑時的阻力,把加工表面劃傷。因此,對于不銹鋼螺紋的加工最好選用交叉式車削螺紋的方法。這種方法采用交替?zhèn)认蜻M給,尤其對于大螺距螺紋、粘性材料的切削,是解決振動問題的最有效措施。由于左右交叉使用切削刃,故磨損均勻,還能延長刀具的使用壽命。
  (6)數(shù)控切削螺紋的過程中切削用量的匹配程度直接影響加工的效率。切削量過小將會使刀具加劇磨損,過大則將使刀具產(chǎn)生崩碎,因此進刀數(shù)和每刀進給量會對車削螺紋產(chǎn)生決定性的影響。為了獲得最佳刀具壽命,工件直徑不應大于螺紋大徑0.14mm,應當避免少于0.05mm的每刀進給量。加工的總切削量應設定在0.1mm左右,第一次的切深應是刀尖半徑(R)的150~200(百分號),最大不能超過0.5mm,對于奧氏體不銹鋼應避免少于0.08mm的每刀進給量,內(nèi)螺紋用刀尖半徑小的普通刃刀片,隨著刀深的縮小切削次數(shù)可能相應地增加。
 
       2.數(shù)控加工螺紋尺寸不穩(wěn)定的原因及對策
  螺紋加工后,用螺紋環(huán)規(guī)測量外螺紋“通端”進不去或者出現(xiàn)前后松緊不一致以及“止端”部分通過等現(xiàn)象。產(chǎn)生這些弊病的原因:
  (1)螺紋牙形不對。即使螺紋中徑已經(jīng)達到規(guī)定尺寸,螺紋環(huán)規(guī)、塞規(guī)仍可能擰不動。
  (2)螺紋倒牙。用螺紋量規(guī)測量時,往往會出現(xiàn)受方向性限制的現(xiàn)象,也就是從一端擰過較緊,而從另一端擰過較松,甚至出現(xiàn)“通端”通不過而“止端”反而通過的現(xiàn)象。
  (3)內(nèi)螺紋底徑車的太小,或外螺紋底徑過大,也會使得螺紋規(guī)擰不進去,這是由于車刀磨損變鈍,切削過程中有擠壓現(xiàn)象,使螺紋的外徑或內(nèi)徑擠壓出毛刺的結果。
  (4)車削直徑較小的內(nèi)螺紋時,因車刀刀桿受尺寸的限制剛性較差,車削過程中容易產(chǎn)生“讓刀”,以至四部尺寸較大造成局部超差。
  (5)車削細長螺桿時,由于工件的剛性較差,車削過程中產(chǎn)生變形,造成螺紋上的尺寸誤差。
  (6)車削薄壁工件的內(nèi)、外螺紋時,工件因受力和切削溫度的影響,產(chǎn)生局部變形,也會產(chǎn)生螺紋的局部超差。
因此,要解決“螺紋量規(guī)進不去”的問題,必須針對上述原因采取相應的措施,主要是從正確安裝及工件裝卡合適等方面著手。
 
       3.冷卻潤滑液在數(shù)控切削螺紋中的微妙作用
  合理地使用潤滑液能改善切削條件達到事半功倍的效果。在數(shù)控切削不銹鋼螺紋時應注意:要了解冷卻潤滑液的特殊要求
  (1)由于不銹鋼的韌性大、切削不易被分離,故要求冷卻液要有較高的冷卻性能,以帶走大量的熱量。
  (2)由于粘性大、熔著性大,在切削螺紋過程中容易產(chǎn)生積屑瘤,故應使冷卻液具有較高的潤滑性能。
  (3)要求冷卻液有較好的滲透性,可在切削中滲入到金屬區(qū)的微細隙線中,使切屑容易斷離。
  (4)還要有一定的洗滌功能。
 
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