Sunday, July 27, 2008

1Cr18Ni9Ti不锈钢细长孔的钻削攻丝工艺研究www.tool-tool.com

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

摘要:1Cr18Ni9Ti属于奥氏体不锈钢难加工材料,存在韧性大、切屑粘附性强、导热性及加工性能差等难题,尤其是细长孔钻削及小直径内螺纹攻丝等 加工极为困难,在这方面普遍存在钻头、丝锥易折断、加工质量差和加工成本高等问题。依据切削理论及长期的实践经验,探索出影响加工质量及加工成本的主要因 素,发现通用类钻头、丝锥在加工不锈钢类材料所具有的局限性。通过改变钻头、丝锥的刀体结构,切削刃的几何参数及合理的工艺方案,在奥氏体不锈钢钻削细长 孔、攻内螺纹加工方面取得了较好的效果。

0 引言

鉴于1Cr18Ni9Ti材料具有优良的耐腐蚀性和韧性,在液气体 传输管件中应用日趋广泛,尤其在高压输送酸碱性液体时,多采用该类材料制造阀管 件。这类零件形状复杂、精度要求高、批量大。由于1Cr18Ni9Ti属奥氏体不锈钢类材料,其具有韧性大、高温机械性能好、切屑粘附性强及导热性差,加 工硬化趋强等特性,切削加工性差,尤其小孔的钻削及螺纹的加工更为困难。而采用传统工艺,刀具消耗量大,废品率极高。因此通过反复实践,不断对工艺方案进 行改进,取得了良好的效果。

在该类阀体零件中,有大量的孔直径在Ø8mm以下,孔长在240mm以上,长径比为l/d> 30,表面粗糙度为Ra1.2,圆柱度误差为 0.05mm,并有许多小于M6内螺纹。在此类细长孔及小径内螺纹的加工中,如果采用传统工艺方法加工,首先是加长钻头的稳定性差,很难满足技术要求。特 别是排屑困难,极易造成钻头折断,使工件报废;其次是钻头、丝锥磨损加剧,一般加工几个零件就需更新钻头、丝锥,使加工成本上升,加工效率降低。

1 钻孔工艺设计及参数确定

加长钻杆及提高钻头稳定性

由 于是深孔加工,需要一些加长钻头,订做这种加长钻头,不仅成本高,而且周期长,在无专用夹具的情况下,对通用标准钻头焊一个加长柄时不易焊正,无 法满足技术要求。为此,设计一套专用夹具,如图1所示,使其焊后变形小。其原理是:利用带有V型夹具座,保证钻头及钻柄的同心度,用螺栓压板将钻头、钻柄 定位夹持进行焊接,采用铜材料钎焊。加长的钻柄尺寸应准确,并使其具有导向作用,以提高钻孔时钻头的稳定。

1.V型槽座 2.钻头、钻柄 3.压板 4.螺栓

图1 焊接钻杆夹具

钻头的几何参数确定

由于1Cr18Ni9Ti属于奥氏体不锈钢难加工材料,按常规几何参数:锋角116°~120°;后角10°~14°;副后角a=0°进行磨制钻头,其耐用度极低,加工质量差等问题非常突出,对切削过程进行分析后,从以下5个方面改变钻头切削部分的几何参数。

改变后角及锋角:通过大量试验证明,后角改变12°~15°较为适宜;锋角135°~140°较为理想。

修磨棱边:将原来副后角a=0°磨成a为3°~5°,并留有一条宽度的刃带棱边。这样不但可保留原棱边的导向作用,并可以减少棱边与孔壁之间的摩擦,从而降低切削热及钻头与工件的"咬死"现象。

开分屑槽:利用钻头刃磨机床磨制分屑槽,其目的是减小切屑宽度,改善切削条件,便于排屑。通过大量的试验,对直径Ø6~12mm的钻头可以开出1~2条分屑槽,分屑槽宽度c为0.05~0.06d;分屑槽深度t为0.04~0.05d,其中d为钻头直径。

修磨横刃:应尽量缩短横刃,降低尖高,修磨横刃处前刀面,使修磨部分的负前角变正前角。切削速度v为8~10m/min;进给量f为0.12~0.20mm/r较适宜。

图2 丝锥剖面示意图

2 对丝锥的改进措施

针对1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢的特性,在攻螺纹工序采用W18Cr4V作为刀具材料,并使用具有较小导角Ø,校准部分较短,容屑槽数较多,较大前角g=15°~20°和后角a=8°~12°结构的丝锥。

根 据使用情况,该丝锥加工M6以上的螺纹孔可行,但加工M6以下螺纹时易出现攻不进、丝锥"咬死"、易折断等弊病。分析其原因,主要是由于不锈钢的 特点所致,由于丝锥小,开容屑槽后的断面很小,经淬火后基本淬透,硬度高而韧性差,抗扭强度低,容易产生折断现象。通过实验分析,对现有的通用丝锥进行改 进,研制成三棱形丝锥,如图2所示,其具有较大导角Ø,前角g=20°~25°;后角a=8°~10°。该丝锥横截面面积大于同规格尺寸的丝锥,其刚性 好,抗扭强度大,提高了使用寿命,使用后效果良好。

3 选取合适的切削液

对钻头、丝锥折断的原因进行分析后,发 现以下因素起主要作用:一是润滑的问题,在加工时积屑瘤产生,粘刀、切屑排出困难,高温润滑性不好;二是冷却 不充分,热量不能及时散发出去。针对上述问题,选择抗粘结和冷却性能好的切削液是最有效的办法。通过大量的实验发现,对切削液的要求有:流动性好;高温润 滑性好。即切削液的流动性好,可使切削液能及时地、连续地流到加工面上去冷却、润滑,减少刀具产生积屑瘤、不粘刀。对此,通过多组配方进行对比实验发现, 采用了高速全损耗系统用油、酒精、二硫化钼3种成分配比的切削液,使用效果较好。其配方为:70#极压工业齿轮油30%,粘度小,流动性好,有低温润滑、 冷却作用;二硫化钼25%,润滑性好,极压剂,在高温、高压下其润滑效果好;酒精45%,粘度小,流动性好,冷却散热效果较好。

4 结语

本 工艺的特点是通过不断探索及反复实践,设计出特殊的工艺方案及技术参数,并根据对刀具结构、材料改进及切削加工的实践证明,采取该工艺对其他一些 奥氏体不锈钢材料如1Cr18Ni9Ti、1Gr18Ni9和0Gr18Ni12Mo2的零件进行加工时,该工艺具有很好的适应性,可使加工的综合成本明 显降低。


歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelMilling cutterCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструментыПустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FreseElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

No comments: