不锈钢冷切削加工技术的应用研究

四川成都空分配套阀门有限公司□唐 兵

在当前的生产实践中，不锈钢在众多领域应用广泛，比如机械加工领域、门窗生产、刀具加工等，所以市场对不锈钢的需求量比较大。随着人们理念的变化以及生产技术的改变，不锈钢生产的具体要求在显著提升，为了满足相关的要求，不锈钢生产必须要进行工艺调节和优化。冷切削加工技术是目前不锈钢生产实践中被使用得比较广泛的技术，对该技术的具体工艺环节以及影响加工的要素做分析，可以为实践工艺利用打下基础，所以做好相关分析非常必要。

1 不锈钢概述

在不锈钢的加工中要科学合理地应用加工技术，首先要对不锈钢有全面的了解。所谓的不锈钢，就是不锈耐酸钢的简称。对不锈钢的化学成分进行分析发现，不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过1.2%，有些钢的含碳量甚至低于0.03%。就目前生产的不锈钢分析来看，其主要的合金元素是Cr（铬），只有当Cr 含量达到一定值时，钢材有耐蚀性。因此，不锈钢Cr 含量至少为 10.5%。不锈钢中还含有 Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu 等元素。

不锈钢在加工过程中有不同的要求，比如焊接性、耐腐蚀性和抛光性能，因为不同用途的不锈钢，其具体的要求会有差异，所以在具体生产的时候需要基于差异进行工艺利用，这会给不锈钢的加工带来一定的困难。总的来讲，目前的不锈钢加工存在着不同的分级，而且各类型产品的具体要求也不同，因此在具体工艺利用的时候需要做好针对性分析和应用。

2 不锈钢冷切削加工技术的应用

冷切削是不锈钢加工过程中使用的重要技术，该技术的具体应用主要涉及四个方面，对这些内容进行分析，可以为不锈钢加工提供指导和参考。

（1） 刀具材料的选择

在不锈钢的生产中，冷切削加工技术的应用效果会受刀具的影响，所以在实践中需要重视刀具的选择与使用。从不锈钢生产加工特点来看，在选择刀具的时候需要对刀具的硬度、强度和韧性等做分析。一方面，刀具的具体参数必须要满足生产加工的实际需要，另一方面，刀具和不锈钢的粘附性需要控制在一定的范围内。目前比较常见的刀具材料有两大类，分别是硬质合金和高速钢，如果在切削的过程中使用的是形状复杂的刀具，其一般都是高速钢材料。高速钢刀具在切削的时候，速度不能太高，所以使用此类刀具，生产效率会降低。

如果使用比较简单的车刀类刀具，那么刀具材料可以选择硬质合金。此类合金的强度高、导热性比较好，而且其硬度以及耐磨性能都要优于高速钢，所以在生产效率保证方面有积极的意义。目前使用的硬质合金主要有钨钴类、钨钴钛类和通用类，钨钴类有比较好的韧性和导热性，切削粘结的概率低，所以在不锈钢粗车加工中有很好的效果。通用类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性以及抗氧化性、韧性等均比较突出，所以在不锈钢的精车加工中应用较为广泛。

（2） 刀具几何角度选择

在不锈钢冷切削工艺技术的具体应用中，刀具的几何角度选择也会对产品质量造成影响，所以控制刀具的几何角度非常必要。刀具几何角度的选择主要涵盖四个方面：

1） 车刀前角的选择。前角的大小会影响刀刃的锋利程度和强度。在前角增大的时候，切屑的变形程度会减小，这样一来，切削力和切削功率会减小，切削温度也会降低，刀具的耐用度会有显著的提升。反之，刀具的耐用度会下降。基于此，在不锈钢切削的时候，需要控制好前角的角度，一般取 12°～20°为宜。

2） 车刀后角的选择。后角会控制后刀面和切削的表面摩擦。如果后角过大，楔角会减小，这样一来，散热条件会明显恶化，刀具的刃口会出现明显的变化，刀具的耐用度会下降。如果后角过小，摩擦会显著提升，刃口的钝化会加重，此时的切削力会增大，切削温度会增加，刀具的磨损会加重。从此分析来看，无论是后角过大还是过小都会对刀具产生显著影响，所以需要进行后角的科学调试，使其固定在某个范围之内。现阶段的研究表明将角度控制在6°～10°比较合适。

3） 车刀主偏角的选择。如果切削的深度和进给量保持不变，主偏角的减小可以改善散热条件，刀具损坏的情况也会得到控制，刀具的使用会更加平稳。但是主偏角的减小会导致径向力增大，这种情况容易造成振动。为了控制振动，同时为了使车刀的利用更加的平稳，主偏角一般选择在45°～90°范围（具体角度根据工艺要求选择）。

4） 车刀刃倾角的选择。刃倾角的主要作用是控制切屑的流向。如果刃倾角是负值，切屑会流向已加工的表面，如果刃倾角是正值，切屑会流向待加工的表面。考虑到切屑的具体影响，在精加工的时候，刃倾角需要保持正值。

（3） 切削用量的选择

切削用量的选择也会影响切削效果，所以控制切削用量非常必要。就切削用量的具体控制来看，需要做以下方面的考虑：

1） 在切削用量控制的时候需要对不锈钢的类别以及各类的毛坯硬度做分析，从而实现切削用量的科学控制。

2） 切削用量的控制需要根据刀具材料、焊接质量等因素做分析。

3） 切削用量的控制需要根据零件的直径、加工余量等进行确定。

总的来讲，切削用量的控制是不锈钢生产实践中需要重点关注的，对相关内容进行全面性分析，有助于提高工作效果。

（4） 过程控制

在不锈钢冷切削加工技术的具体应用中，过程控制是不能忽视的内容。过程控制主要有三个环节，分别是准备阶段、执行过程和验收阶段。

1） 准备阶段。准备阶段是各个环节工作开始的时候必须要强调的内容，因为准备不充分或者是不规范便开始执行操作，最终的操作结果难免会出现不合格的情况。比如在刀具角度选择的时候，准备阶段需要对刀具的角度做调试，同样还要对刀具角度参数的具体影响做分析，这样，刀具角度选择的具体应用效果才会更加明显。在一系列工作准备完成的基础上执行切削，切削的结果会更符合预期。

2） 过程控制。主要指在执行过程中的操作控制。如果在执行中出现了操作上的细节失误，很可能导致操作结果不符合标准。所以在执行过程中，需要对操作的标准性、规范性进行强调。在自动化和智能化技术利用中，一般需要确定操作过程中的参数。

3） 验收阶段的控制。主要是在切削完成后对工况做评价和判断，确定加工产品是否满足具体的要求，如果满足则执行相关工艺继续实施，如果不满足则需要做调整，这样可以有效避免次等品混入到合格产品中。

3 结束语

综上所述，不锈钢在当前的生活和生产实践中被广泛应用，其质量会影响到具体产品的质量，所以对不锈钢的加工生产过程做分析与研讨是有显著现实意义的。文章分析不锈钢冷切削加工技术的具体环节，并就环节的控制要素和具体工艺实施进行分析与研讨，旨在为不锈钢加工实践提供指导和帮助，从而促进不锈钢加工工艺的规范发展，实现不锈钢产品整体质量的显著提升。