徹底搞定不銹鋼表面加工的刀具選用問(wèn)題

不銹鋼表面鏡面拋光是不銹鋼表面處理的一種類型，是通過(guò)去除表面粗糙度和氧化皮而體現(xiàn)出金屬本色（類似于鏡面反射的效果），一般其表面粗糙度值Ra ≤ 0.05 μm，表面光潔度大于10，才能稱之為“鏡面”。
　　不銹鋼鏡面拋光根據(jù)拋光方式，常見有機(jī)械拋光，化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光三種形式；
　　目前比較常用的鏡面拋光設(shè)備主要是以將不銹鋼板或其他類型的金屬板通過(guò)可調(diào)壓力的磨盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，修正輪帶動(dòng)工件自轉(zhuǎn)，重力加壓的方式對(duì)工件施壓，加上相匹配的研磨乳化液（主要有金屬氧化物，無(wú)機(jī)強(qiáng)酸，有機(jī)潤(rùn)滑劑和弱堿性清洗劑相融合），工件與研磨盤作相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)磨擦，來(lái)達(dá)到研磨拋光目的。鏡面拋光機(jī)可分為磨削，磨光和修磨三個(gè)步驟；其所匹配的磨料，研磨工料和研磨液也根據(jù)其不同的工段而有所不同。

　　各種材質(zhì)和厚度的不銹鋼板材都可加工成為不同程度的鏡面效果；由于母材存在宏觀不平度（其表面粗糙程度Ra值一般都da，要先通過(guò)磨削的方式先將其表面粗糙度研磨至一定的數(shù)值（Ra ≤ 0.8μm），然后通過(guò)磨光和修磨的方式進(jìn)行研磨直至“鏡面”。
　　不銹鋼的表面狀態(tài)有很多種，一般作為鏡面研磨母料的表面主要有2B,2BB,2D,BA,No.1等，其適合鏡面研磨的材質(zhì)主要有SUS304,304J1, 316L，201,202,430,441等奧氏體，鐵素體不銹鋼，其最終鏡面的效果也因其母材所用材質(zhì)和表面所決定；一般來(lái)說(shuō)300系列的不銹鋼的研磨效果略好于其他系列材質(zhì)，BA表面研磨效果最好，2B次之，No.1最差。
　　此外，拋光乳化液，拋光機(jī)與拋光乳化液循環(huán)系統(tǒng)接觸，再加上有各類酸性和堿性物質(zhì)的腐蝕，要求拋光乳化液和拋光機(jī)都要有很好的抗腐蝕能力。此外，由于拋光機(jī)高速旋轉(zhuǎn)和金屬板材摩擦造成大量的熱量（尤其是奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱性能很差）；金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。由于研磨做功會(huì)在同一片區(qū)域產(chǎn)生大量熱量，會(huì)造成金屬表面應(yīng)力的改變，從而影響金屬物理狀態(tài)的微變，最終導(dǎo)致金屬的平整度，所以要求拋光設(shè)備和拋光環(huán)境都要有良好的散熱條件。

不銹鋼表面加工等級(jí)、特征及用途
原面：NO.1
　　熱軋后施以熱處理及酸洗處理的表面。一般用于冷軋材料，工業(yè)用槽罐、化學(xué)工業(yè)裝置等，厚度較厚由2.0MM 8.0MM。
鈍面：NO.2D
　　冷軋后經(jīng)熱處理、酸洗者，其材質(zhì)柔軟，表面呈銀白色光澤，用於深沖壓加工，如汽車構(gòu)件、水管等。
霧面：NO.2B
　　冷軋后經(jīng)熱處理、酸洗，再以精軋加工使表面為適度之光亮者。由於表面光滑，易於再研磨，使表面更加光亮，用途廣泛，如餐具、建材等。采用改善機(jī)械性能的表面處理后，幾乎滿足所有用途。
粗砂：NO.3
　　用100 120號(hào)研磨帶研磨出來(lái)的產(chǎn)品。具有較佳的光澤度，具有不連續(xù)的粗紋。用于建筑內(nèi)外裝飾材料、電器產(chǎn)品及廚房設(shè)備等。
細(xì)砂：NO.4
　　用粒度150 180號(hào)研磨帶研磨出來(lái)的產(chǎn)品。具有較佳的光澤度，具有不連續(xù)的粗紋，條紋比NO.3細(xì)。用于浴池、建筑內(nèi)外裝飾材料、電器產(chǎn)品、廚房設(shè)備及食品設(shè)備等。
　　#320 用320號(hào)研磨帶研磨出來(lái)的產(chǎn)品。具有較佳的光澤度，具有不連續(xù)的粗紋，條紋比NO.4細(xì)。用于浴池、建筑內(nèi)外裝飾材料、電器產(chǎn)品、廚房設(shè)備及食品設(shè)備等。
　　毛絲面HAIRLINE：HL NO.4經(jīng)適當(dāng)粒度拋光砂帶的連續(xù)研磨生成研磨花紋的產(chǎn)品（細(xì)分150 320號(hào)）。主要用于建筑裝飾，電梯，建筑物的門、面板等。
亮面：BA
　　經(jīng)冷軋后施以光亮退火，并經(jīng)過(guò)平整得到的產(chǎn)品。表面光澤度極好，有很高的反射率。如同鏡面的表面。用于家電產(chǎn)品、鏡子、廚房設(shè)備、裝飾材料等。

加工不銹鋼對(duì)刀具的要求
1.選擇刀具的幾何參數(shù)
　　加工不銹鋼時(shí)，刀具切削部分的幾何形狀，一般應(yīng)從前角、后角方面的選擇來(lái)考慮。在選擇前角時(shí)，要考慮卷屑槽型、有無(wú)倒棱和刃傾角的正負(fù)角度大小等因素。不論何種刀具，加工不銹鋼時(shí)都必須采用較大的前角。增大刀具的前角可減小切屑切離和清出過(guò)程中所遇到的阻力。對(duì)后角選擇要求不十分嚴(yán)格，但不宜過(guò)小，后角過(guò)小容易和工件表面產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦，使加工表面粗糙度惡化，加速刀具磨損。并且由于強(qiáng)烈摩擦，增強(qiáng)了不銹鋼表面加工硬化的效應(yīng)；刀具后角也不宜過(guò)大，后角過(guò)大，使刀具的楔角減小，降低了切削刃的強(qiáng)度，加速了刀具的磨損。通常，后角應(yīng)比加工普通碳鋼時(shí)適當(dāng)大些。
　　前角的選擇從切削熱的產(chǎn)生和散熱方面說(shuō)，增大前角可減小切削熱的產(chǎn)生，切削溫度不致于太高，但前角過(guò)大則因刀頭散熱體積減小，切削溫度反而升高。減小前角可改善刀頭散熱條件，切削溫度有可能降低，但前角過(guò)小，則切削變形嚴(yán)重，切削產(chǎn)生的熱量不易散掉。金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。實(shí)踐表明，取前角go=15°～20°最為合適。

　　后角的選擇粗加工時(shí)，對(duì)強(qiáng)力切削的刀具則要求切削刃口強(qiáng)度高，則應(yīng)取較小的后角；精加工時(shí)，其刀具磨損主要發(fā)生在切削刃區(qū)和后刀面上，對(duì)于不銹鋼這種易出現(xiàn)加工硬化的材料，其后刀面摩擦對(duì)加工表面質(zhì)量及刀具磨損影響較大，合理的后角應(yīng)為：加工奧氏體不銹鋼(185HB以下)，其后角可取6°～8°；加工馬氏體不銹鋼(250HB以上)，其后角取6°～8°；加工馬氏體不銹鋼(250HB以下)，其后角為6°～10°為宜。
　　刃傾角的選擇刃傾角的大小和方向，確定了流屑的方向，合理選擇刃傾角ls，通常取 10°～20°為宜。在微量精車外圓、精車孔、精刨平面時(shí)，應(yīng)采用大刃傾角刀具：應(yīng)取ls45°～75°。
2.刀具材料的選擇
　　對(duì)刀桿材料的要求加工不銹鋼時(shí)，由于切削力較大，故刀桿必須具備足夠的強(qiáng)度和剛性，以免在切削過(guò)程中發(fā)生顫振和變形。這就要求選用適當(dāng)大的刀桿截面積，同時(shí)還應(yīng)采用強(qiáng)度較高的材料來(lái)制造刀桿，如采用調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼或50號(hào)鋼。
　　對(duì)刀具切削部分材料的要求加工不銹鋼時(shí)，要求刀具切削部分的材料具有較高的耐磨性，并能在較高的溫度下保持其切削性能。目前常用的材料有：高速鋼和硬質(zhì)合金。由于高速鋼只能在600°C以下保持其切削性能，因此不宜用于高速切削，而只適用于在低速情況下加工不銹鋼。由于硬質(zhì)合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性，因此用硬質(zhì)合金材料制成的刀具更適合不銹鋼的切削加工。
　　硬質(zhì)合金分鎢鈷合金(YG)和鎢鈷鈦合金(YT)兩大類。鎢鈷類合金具有良好的韌性，制成的刀具可以采用較大的前角與刃磨出較為鋒利的刃口，在切削過(guò)程中切屑易變形，切削輕快，切屑不容易粘刀，所以在一般情況下，用鎢鈷合金加工不銹鋼比較合適。
特別是在振動(dòng)較大的粗加工和斷續(xù)切削加工情況下更應(yīng)采用鎢鈷合金刀片，它不象鎢鈷鈦合金那樣硬脆，不易刃磨，易崩刃。鎢鈷鈦合金的紅硬性較好，在高溫條件下比鎢鈷合金耐磨，但它的脆性較大，不耐沖擊、振動(dòng)，一般作不銹鋼精車用刀具。
　　刀具材料的切削性能關(guān)系著刀具的耐用度和生產(chǎn)率，刀具材料的工藝性影響著刀具本身的制造與刃磨質(zhì)量。宜選擇硬度高、抗粘結(jié)性和韌性好的刀具材料，如YG類硬質(zhì)合金，最好不要選用YT類硬質(zhì)合金，尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼應(yīng)絕對(duì)避免選用YT類硬質(zhì)合金，因?yàn)椴讳P鋼中的鈦(Ti)和YT類硬質(zhì)合金中的Ti產(chǎn)生親合作用，切屑容易把合金中的Ti帶走，促使刀具磨損加劇。生產(chǎn)實(shí)踐表明，選用YG532、YG813及YW2三種牌號(hào)材料加工不銹鋼具有較好的加工效果。
3.切削用量的選擇
　　為了抑制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生，提高表面質(zhì)量，用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行加工時(shí)，切削用量要比車削一般碳鋼類工件稍低些，特別是切削速度不宜過(guò)高，一般推薦切削速度Vc=60～80m/min，切削深度為ap=4～7mm，進(jìn)給量f=0.15～0.6mm/r為宜。
4.對(duì)刀具切削部分表面粗糙度的要求
　　提高刀具切削部分的表面光潔度可減少切屑形成卷曲時(shí)的阻力，提高刀具的耐用度。與加工普通碳鋼相比較，加工不銹鋼時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低切削用量以減緩刀具磨損；同時(shí)還要選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s潤(rùn)滑液，以便降低切削過(guò)程中的切削熱和切削力，延長(zhǎng)刀具的使用壽命。