不锈钢零件加工用什么刀具

由于不锈钢具备优异的耐腐蚀性, 以及高强度和高韧性, 所以它通常会被广泛应用于机械制造领域, 还有医疗器械、汽车零部件等众多领域内。可是, 不锈钢的加工难度是比较大的, 对刀具的选择以及怎样使用它提出了要求较高的状况。假如恰当合理地选用刀具，便不仅能够提高加工效率, 而且还能够延期伸展刀具所能使用持续的漫长整个时候, 并降低把生产制造产生出来的成本。这篇文章将会帮助使读者弄明白了解, 要怎样依据加工时的需求挑选合适称得上恰当的刀具, 以此提高提升加工效率以及产品质量。

一、不锈钢加工特性与刀具要求

不锈钢材料于加工进程当中展现出几个颇为显著的特性, 其一, 它的导热性能差, 这极易致使切削的特定区域温度过度升高；其二, 加工硬化的现象显著, 这会使刀具的磨损得以增加；其三, 该材料的韧性高, 在切削的时候容易出现粘刀的现象。这些特性对加工刀具提出了特殊的要求。

基于不锈钢的加工特性而言, 理想的刀具需要拥有以下特性, 具备高硬度以及耐磨性, 从而能够抵抗加工硬化, 拥有良好的红硬性, 可以承担高温, 具备优异的韧性, 用以防止崩刃, 具备特殊的涂层或者材质, 以此减少粘刀，刀具的这些性能会径直影响加工效率、表面质量以及刀具寿命。

二、常见不锈钢加工刀具类型

1. 硬质合金刀具

硬质合金刀具, 是由碳化钨以及钴构成的, 通过对钴含量予以调整, 能够平衡硬度与韧性, 这类刀具性价比是比较高的, 乃是不锈钢加工时常用的选择, 细颗粒硬质合金刀具, 因其具备更高的硬度以及耐磨性, 格外适合不锈钢的精加工, 部分硬质合金刀具, 还会添加碳化钽或者碳化铌等成分, 用以进一步提升耐热性以及抗月牙洼磨损的能力。

2. 高速钢刀具

虽高速钢刀具于硬度以及耐热性层面比不上硬质合金, 然而其出色的韧性致使其于某些不锈钢加工情形之下依旧存有应用价值, 特别是含钴高速钢, 像M35、M42, 借由增添5 – 8%的钴元素, 明显提升了红硬性与耐磨性, 适配低速重切削或者断续切削不锈钢的状况。

3. 陶瓷刀具

有两大类切刀具, 分别是氧化铝基类与氮化硅基类型, 它们具备极高硬度且耐热水平高, 在针对不锈钢开展加工时, 速度有更高要求, 且能在更高切削速度情形下进行, 不过它脆性为大, 抗冲击能力欠佳, 对数控机床刚性要求高, 振动程度要小, 一般在不锈钢机械零件开展精密加工或作初步精细加工, 可获得较好表面质量。

4. 立方氮化硼(CBN)刀具

CBN是人工合成材料, 其硬度仅次于金刚石。CBN刀具特别适合加工高硬度不锈钢, 像沉淀硬化型不锈钢这种。它在高温下依旧能保持高硬度 , 刀具寿命长。不过因为价格昂贵, 一般只用于高硬度不锈钢的精加工或者特殊加工场合。

三、刀具几何参数选择要点

不锈钢加工刀具, 它的几何参数设计是特别极为关键的。前角一般状况下是选择较大的正值, 也就是在12°到20°这个范围, 其目的是用以减小减少切削力以及切削热；后角通常来讲为6°至12°, 这样做是在确保保证强度的同时去减小减少后刀面的摩擦；主偏角是依据根据加工要求来进行选择的, 常常会用到常用45°或者75°；刃倾角大多数多数是采用正值, 以此来提升提高排屑性能。刀尖圆弧半径不适合不宜过大, 要不然否则就会增加增大切削阻力, 一般是选择在0.4, 至-1.2mm这个范围以内。

钻削不锈钢的钻头, 一般采用呈较大角度范围（130°-140°）的顶角与较小角度范围（20°-30°）的螺旋角, 来增强钻头的强度并且改善排屑的情况。在进行螺纹加工时, 刀具的前角, 应当适当增大幅度与减小后角, 以此提高刃口的强度。

四、刀具涂层技术应用

现代刀具涂层技术显著提升了不锈钢加工效率。常见的涂层包括：

TiN（氮化钛）涂层：通用型涂层，可减少摩擦和粘附

TiAlN（氮铝钛）涂层：耐热性优异，适合高速加工

AlCrN（氮铬铝）涂层：抗氧化能力强，适合干切削

TiCN（碳氮化钛）涂层：硬度高，适合中等切削速度

多层复合涂层, 将各单一涂层的优点予以结合, 于不锈钢加工里, 呈现颇为突出的表现。涂层的厚度, 通常处于2至5μm之间, 倘若过厚, 便会对刀具锋利度产生影响。

五、切削参数与冷却液选择

对不锈钢加工而言, 至关重要的是, 合理的切削参数。切削速度, 通常比碳钢低百分之二十到百分之三十, 进给量要适中, 目的是避免加工硬化。具体的参数, 得参照不锈钢的种类, 诸如奥氏体、马氏体、铁素体来进行调整。比如说, 对于304奥氏体不锈钢进行加工的时候, 硬质合金刀具的切削速度大概是六十到一百二十米每分钟；然而在加工416马氏体不锈钢时, 这个切削速度能够提升到八十到一百五十米每分钟。

冷却液可有效降低切削所产生的温度, 进而减少刀具出现的磨损情况。在对不锈钢进行加工的时候, 应当选用极压乳化液或者合成切削液, 并且流量务必要充足, 最好是采用高压冷却（7 – 20MPa）的方式来改善排屑现象。针对某些精加工工作, 也能够采用微量润滑（MQL）技术, 这样既能保持环保, 又能够获取良好的加工效果。

对于不锈钢零件加工刀具的挑选, 要综合考量材料特性, 以及加工工序, 还有设备条件, 以及成本因素。伴随刀具材料, 涂层技术, 以及几何设计愈发创新, 不锈钢加工的效率以及质量持续提升中。正确地去选择并使用刀具, 不但能够提高生产效率, 而且还能降低加工成本, 给企业创造更多价值。期望本文可为从事不锈钢加工的技术人员提供具价值的参考。