市场上有很多加工不锈钢专用刀具,可是仍然有很多用户尝试了多种不锈钢铣刀,还是没能找到一款满意的不锈钢专用刀具,比如: 加工这个浇铸316L不锈钢零件,刀尖容易崩,不耐用。
加工1Cr18Ni9Ti锻打料,粘性大,容易崩刀、糊刀
加工316L薄壁件,容易产生震纹
加工双相不锈钢,侧刃大量崩刃等等
要研究加工不锈钢用什么铣刀好,还得先从不锈钢的材料特性开始分析。
不锈钢是指含铬量大于 12% 或含镍量大于 8%的合金钢,通常又可根据组织状态分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体 + 铁素体不锈钢等。
马氏体不锈钢与奥氏体、铁素体不锈钢相比,具有更高的强度,同时拥有良好的力学性能和高温抗氧化性能,其主要特点是淬性相当好,可通过淬火、回火等热处理工艺进行强化,从而获得较高的硬度、强度以及耐磨性。因此,马氏体不锈钢广泛应用于汽轮机叶片、大型发动机组叶片、轴承和耐磨件、水电站设备的大型铸件、泵阀类铸件等领域。1Cr11Ni2W2MoV 马氏体不锈钢诞生于 20 世纪50 年代,由我国从前苏联引进,具有高强度及高韧性,同时具有加工硬度大、切削温度高、刀具易磨损等特点,被广泛用于制造航空业的轴、叶片以及燃气轮机的涡轮盘等重要部件。2Cr13 不锈钢同属于马氏体不锈钢,虽其强度、硬度不高,但韧性大、热强度高、导热系数低,加工时具有塑性变形大、切削热大等特点,常用于制造汽轮机叶片。
奥氏体不锈钢具有加工硬化严重、导热性能差等特点,抗拉强度大,属于难加工材料,对奥氏体不锈钢的高效切削一直是加工难题。304不锈钢目前已经不是什么难题,但是316L不锈钢,由于比304不锈钢多了2%的Mo元素,硬度更高,强度更大。
另外还有固溶硬化不锈钢,入17-4PH不锈钢,或者15-5PH不锈钢等,这类材料硬度和抗拉强度都比一般的奥氏体不锈钢更高。这类固溶不锈钢不仅粘性更大,而且硬度也更高,抗拉系数达到1000N/mm²以上。加工 1Cr18Ni9Ti 不锈钢时切削力较大,切屑与前刀面接触时间短,切削力集中在切削刃附近,容易产生崩刃现象。
从以上不锈钢的材料分析可以看出,不锈钢材料也有很多种,他们的硬度、强度等甚至有很大的差别,所以我们选择不锈钢加工刀具的时候,一定要根据不锈钢的材质特性,材料形状以及加工要求选择合适的不锈钢专用铣刀。
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加工不锈钢用的铣刀如何选择好的硬质合金材料?
WC-Co 类硬质合金具有高硬度、适中的韧性以及良好的导热性能,是奥氏体不锈钢车削加工中最常用的刀具材料之一。WC-Co 类硬质合金包含硬质相 WC 和粘结相 Co。粘结相 Co 可以有效地提高硬质合金的韧性,但会降低材料的硬度、抗氧化性能以及抗腐蚀性能。在较高温度切削时,Co 会扩散到工件材料中,引起严重的粘刀以及刀具的微崩刃。同时,由于 Co 在高温下强度较低,会在塑性变形以及微观磨料磨损的作用下从硬质合金表面析出,从而导致刀具表面的磨损。
加工17-4PH固溶硬化不锈钢,宜选用 YG 类硬质合金加工 。YG 类硬质合金韧性较好 , 有较高的耐磨性和红硬性 , 导热性也好 , 比较适合加工不锈钢材料 。 通常推荐使用 YG3X 、YG8 、YW1 、 YW2A 、 YW3 等牌号 。 这些材料具有较高的硬度( 74~82HRC) 、耐磨性和耐热性( 约 850 ℃-1000 ℃ ) ,以及较高的强度 、韧性和导热系数 。 若采用新牌号硬质合金( 如 813 、 758 、 712 、 798 、 YM051 、 YM052 等) 切削不锈钢 , 可获得更好的加工效果 。 例如 , 813 硬质合金刀具具有 较高的硬度 (≥91HRA) 和 强度( σ b = 1570MPa) , 又具有良好的高温韧性 、抗氧化性和抗粘结性 , 其组织致密 , 耐磨性好 , 用于车削 1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢效果极佳 。
目前国内主要推荐使用的加工不锈钢铣刀的材料,主要有金鹭公司的GU20,GU25UF,还有株硬公司XT30S加工不锈钢粗加工效果还不错,当然优质的铣刀材料还可以选择进口的硬质合金材料。
加工不锈钢用的铣刀,主要的磨损机理是什么?
不锈钢具有高强度以及高韧性,同时具有切削力较大、切削温度较高以及加工硬化现象严重等切削性能,刀具在切削加工过程中出现了强烈的机械磨损和热化学磨损。试验中可观测到如图 3 所示的磨损形貌。刀具的磨损主要为月牙洼磨损以及边界磨损,主要失效形式为崩刃。在试验设置的三组切削速度下,刀具的前刀面和后刀面始终可以观测到粘结形成的亮带,在前刀面上发生月牙洼磨损以及粘结磨损,在后刀面发生粘结磨损以及磨粒磨损。
研究指出,涂层 刀具在加工 75 - 5PH 不锈钢的过程中,前刀面的主 要磨损机理为粘结磨损和扩散磨损,失效形式为片状剥落和崩刃,后刀面的主要磨损机理为边界磨损 和涂层烧灼,失效形式为崩刃。
月牙洼磨损 月牙洼是刀具前刀面的主要磨损形式。切削试 验进行一定时间后可以在前刀面观测到较为明显的 月牙洼磨损( 见图 3a、图 3c 和图 4) ,且月牙洼磨损 随着切削速度的增大愈加剧烈。这是由于切屑高速 流过前刀面时,刀具表面的切削温度高,接触应力较 大,刀具和切屑材料之间出现扩散磨损、粘结磨损和 磨粒磨 损,刀具材料被切屑持续带走,逐 渐 形 成 凹坑。 在试验初期,并未观测到月牙洼。这是因为在 切削初期,刀具涂层作为一个化学屏障和热屏障,将 刀具与工件间的连接变成“工件—刀具涂层—刀具 基体”,减缓了元素扩散和化学反应速率。随着切 削的进行,刀具涂层逐渐剥落,使刀具材料和切屑直 接接触,在高温高压的环境下发生扩散运动粘结在一起,并随着切削的进行重复粘结—脱落—粘结的 过程,最终形成月牙洼。初期月牙洼和切削刃之间 有一条小棱边,在磨损过程中,月牙洼宽度逐渐向切 削刃方向扩展,直到最后损坏切削刃。
边界磨损在切削试验中,发现后刀面边界磨损现象严重( 见图 5) 1Cr11Ni2W2MoV 不锈钢在切削加工时发生表面硬化现象,使边界处的工件材料硬度大于工件内部。在车削加工时,刀具接触工件边界处切削速度最大,在二者共同作用下,刀具与工件边界接触区温度高、压强大,易发生扩散磨损、粘结磨损和磨粒磨损现象,形成边界磨损。因此在加工时,应注意切削液的使用,降低工件表面的加工硬化程度,减缓刀具磨损,增长刀具寿命。
崩刃失效:切削 1Cr11Ni2W2MoV 不锈钢时,刀尖崩刃是刀具的主要失效形式( 见图 6) 。刀具在出现大的崩刃后,失去切削能力,切削声音明显改变,应立即停止使用刀具切削 1Cr11Ni2W2MoV 不锈钢过程中,单 位面积上切削力大,应力集中在刀具刃口尤其是刀 尖位置。随着切削的进行,前、后刀面的共同磨损削 弱了刀具的强度。随着磨损的加剧,磨损后的刀具 所受切削力超过刀具材料的断裂强度时就会产生崩 刃。此外,试验选用的刀片本身具有 5°的几何前 角,与负前角刀具相比,切削刃与刀头的强度降低, 增大了崩刃发生的机率。
涂层硬质合金刀具车削 1Cr11Ni2W2MoV 不锈钢时,主要磨损形式为月牙洼磨损及后刀面磨 损,主要磨损机理为扩散磨损、粘结磨损、磨粒磨损, 主要失效形式为崩刃; 车削 2Cr13 时,初期的主要磨 损形式为后刀面磨损; ( 3) 在 1Cr11Ni2W2MoV 不锈钢的车削过程中, 增加切削速度会加剧前刀面月牙洼磨损。
选用合适的切削参数
上表是侧铣加工的标准值,切槽时,转速请按照上表的80%~100%,进给速度请按照60%~80%
切削不锈钢时,推荐使用非水溶性切削液
请使用高刚性、高精度的机床和刀柄
根据切深量和机床刚性,可以适当调整转速和进给速度
推荐采用顺铣加工
在不干涉的条件下,尽可能缩短刀具的悬伸长度
上表时基于L/D≤4的推荐值,当L/D>4时,请将转速和进给速度同比降低70%。
最后,加工不锈钢用什么刀具好?
如果是粗加工,建议选择KENNAMILL品牌的ES系列不锈钢专用刀,KENNAMILL肯立品牌的不锈钢专用铣刀,对标进口高端铣刀,适合加工奥氏体不锈钢,如304,316L不锈钢,也适合加工马氏体不锈钢,是镍基难加工材料首选铣刀,替代进口品质。
主要性能
不等分槽,高效率,大进给,高效抗震,切削更稳定
德国普威特纳米复合涂层,润滑性好,抗高温氧化性好,加工不易黏刀,使用寿命长;
槽内抛光,刃口钝化,切削锋利,平稳
“U”型槽设计,断屑好,排屑快,散热快
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不锈钢铣刀的选材:
棒材性能:含钴量12%的细晶粒度优质棒材,硬度达到1680HV,抗弯强度达到4500,韧性和耐磨性俱佳,能有效抑制崩刃,
有较高的硬度,特别是有较高的耐热性、较好的抗粘结、抗氧化能力。
棒料尺寸精度保证:原材料选用原厂精磨棒料,跳动0.002mm以内。
不锈钢铣刀的精细化生产加工
段差选用高精度段差设备,段差后进行余量和跳动进行过程检验质量控制。
五轴联动磨削中心生产,通过进口刀柄、筒夹与合理磨刀速度的结合,保证刀刃的锋利度和强度
不等分槽设计,降低切削振动,实现高效率且稳定的切削
U型成型槽磨制,前刀面后刀面抛光处理,刀具表面光洁度更好,减小摩擦,降低切削力有温度,减轻粘结磨损
刃口无锯齿和跳动小,实现铣刀的优异性能,切削稳定,寿命长
用成型砂轮开槽,确保U型槽的形成。不同规格的铣刀,均配有专门的砂轮组,车间内不进行砂轮互换。砂轮磨削的走刀速度控制在合理范围内,不拉速度,前后刀面D20砂轮抛光,确保了人口无明显锯齿(100倍光学放大观测),同时跳动很好,基本在0.003mm附近,能够控制在0.005mm的标准范围内。
不锈钢铣刀生产采用先进的钝化抛光工艺
铣刀都经过钝化处理,刀刃产生刀尖圆弧微结构,消除刃口锯齿
刀刃的前刀面和后刀面经过抛光,减小摩擦,降低切削力和切削温度
降低表面粗糙度,不易粘屑,有效地阻止产生积屑瘤和粘刀现象,可以显薯提高刀具的寿命。
铣刀在涂层前经过钝化处理,刃口的微结构的统一,保证了铣刀的使用寿命和批量的质量稳定性。
优质的不锈钢铣刀专用涂层:
涂层选用德国普威特的涂层设备,德国技术的10槽自动化清洗流水线进行清洗,AT09涂层工艺,膜厚1.2~2,抗高温氧化性能好,摩擦系数低,实现高硬度、高耐磨、耐高温、低摩擦的效果
刀具厂自有进口涂层炉,涂层不混炉,质量优越,性价比高。
采用德国普威特PVT的涂层设备,用真空多弧离子镀涂层不锈钢专用涂层AT09,这种涂层耐高温性能好,抗氧化性好,摩擦系数低。使刀具的使用寿命大大增强。
肯立ES系列不锈钢铣刀,属于中等粗加工铣刀,特色是粗加工和半精加工使用寿命长,某客户使用案例铣槽时,90%满刀切削,测试寿命达到4~4.5小时。
客户侧铣,加工余量0.1mm,连续加工了7个班次。
本系列铣刀价格实惠,优质的效果,普及的价格,品质保证,库存充足,诚招代理。 13962478426