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摘 要：不锈钢材料因其导热性能差、热性大、热强度高以及膨胀系数大的优势被广泛的应用在各种机械工件加工中。本文通过给出不锈钢在铣削加工中的加工参数，有效的解决了传统不锈钢材料切削加工难题，旨在为同行日后工作提供参考。
关键词：不锈钢；车削加工；耐磨材料
随着生产力的提高和科学技术的进步，人们对机械产品以及零件性能要求日益严格，比如对材料的强度、耐高温、承力、耐腐蚀性能提出了新要求。为此，目前许多零件制造企业和制造商都不断的引进各种先进的材料，比如铝合金、钛合金以及不锈钢等。在这些材料中，以不锈钢材料的应用最为广泛，已成为当前各类机械产品中司空见惯的一种。
1 不锈钢材料概述
通常来说，人们将含镉量或者是含镍量大于10%的合金钢材称之为不锈钢。这种金属材料在大气中有着良好的抗腐蚀性能，并且在450摄氏度的条件下都具备良好的刚性。根据过去多年的工作实践总结得出，一般来说钢材中铬含量超过12%的时候，它在与氧化性介质的接触上能够自我发出电化学作用，使得钢材表面形成一层富有铬元素的氧化层，从而保护金属内部不受腐蚀；但是在非氧化性质的影响下，这种元素一般都不会发生反应，也不会形成坚固的防护膜。因此，为了更好的提高钢材的耐腐蚀性和强度，通常都是在原来的不锈钢基础上添加其他的微量元素，比如锰、铜等，这些元素本身都具备良好的抗腐蚀性，同时这些元素的应用有效的改变了内部组织及内部物理性质。这些合金元素在钢材中的含量不同，对于不锈钢材料产生的影响也不尽相同，它所产生的性能包含了磁性、热性等。
由于不锈钢材料具备着上述的种种优势，因此它当前被广泛的应用在航空、航天、化工以及建筑等工业部门。但是不锈钢材料因为内部存在这些特殊元素，这就给切削加工造成影响。
2 不锈钢切削加工工艺的特点
不锈钢切削加工工艺与传统的碳钢加工工艺相差无几，通常都是采用普通的刚才切削加工进行比较，通过利用数控车床的进行处理和加工。根据不锈钢在切削加工的过程中，具体的加工工艺特点包含以下方面：
2.1 加工硬化严重
在众多的不锈钢切削加工中，以奥氏体为核心的加工特点最为突出，这种加工方式在切削应力的作用下，大部分的奥氏体逐渐的转变成为马氏体；再加上其他的一些散杂物质受到加热作用发生分解，这使得整个切削加工的过程中极容易产生一层硬化层，甚至是在前层加工基础上产生严重的硬化现象，給后续工作的开展造成极大的影响。
2.2 切削力大
不锈钢在切削过程中，因为不锈钢材本身的塑性较大，因此极容易产生变形。尤其是在奥氏体不锈钢的切削加工中，随之切削力的增加，同时不锈钢加工硬化非常的严重，同时耐热强度较高，使得不锈钢切削抗力进一步缩小，碎屑卷曲折断也较为困难。
2.3 切削温度高
在切削的时候极容易受到塑性变形的刀具摩擦力很大，这些较大的切削热量和不锈钢自身的低热导系数使得热量不断集中，因此在相同的条件下的切削加工中，不锈钢切削加工难度更大。
3 不锈钢铣削加工中不良现象和改善措施
因为不锈钢断面在铣削加工的时候因为不锈钢材料内部微量元素比例不同，其在铣削加工中需要结合实际进行。但是截至目前，国内绝大多数的不锈钢铣削加工均存在硬化严重、残屑较多、残屑容易粘附的弊端，这些弊端的出现一方面给机床使用寿命造成威胁，另外给生产企业经济效益造成严重影响。不锈钢铣削加工的主要特点在于不锈钢加工残屑容易粘附在机床表面，甚至在高温条件下融化粘贴在机床上。在这种条件下，原本可行、切实的不锈钢铣削加工条件变得日益复杂，最终导致铣削机床出现振动、大量冲击以及刀具磨损。基于这种情况，为了更好的避免这些现象，我们应当注意下列事项。
合理的选择铣刀材料
（1）合理选择刀具材料
因加工不锈钢零件时切削力大、切削温度高，刀具材料应尽量选择强度高、导热性好的YW或YG类硬质合金。精加工时也可使用YT14及YT15硬质合金刀片。批量加工上述材料零件时，可采用陶瓷材料刀具，由于此类材料的特点主要是韧性大，加工硬化严重，切削这些材料的切屑以单元切屑形式产生，将使刀具产生振动，容易造成刀刃产生微崩现象，因此选择陶瓷刀具切削此类材料零件时首先应考虑的是微观韧性。目前Sialon是一种比较好的选择，特别是α/βSialon材料，因其优异的抗高温变形的性能以及扩散磨损的性能而引人注目，并成功应用于切削镍基合金，其寿命远远超过Al2O3基陶瓷。此外，SiC晶须加强陶瓷也是切削不锈钢或镍基合金的一种很有效的刀具材料。
（2）刀具几何参数设计
刀具几何参数对其切削性能起重要的作用，为使切削轻快、顺利，硬质合金刀具宜采用较大的前角，以提高刀具寿命。一般粗加工时，前角取10°～20°，半精加工时取15°～20°；精加工时取20°～30°。主偏角的选择依据是，当工艺系统刚性良好时，可取30°～45°；如工艺系统刚性差时，则取60～75°，当工件长度与直径之比超过10倍时，可取90°。
（3）前刀面刃磨时粗糙度值要小
为避免出现切屑粘刀现象，刀具的前、后刀面应仔细刃磨以保证具有较小的粗糙度值，从而减少切屑流出阻力，避免切屑粘刀。
（4）刀具刃口应保持锋利
刀具刃口应保持锋利，以减少加工硬化，进给量和背吃刀量不宜过小，以防止刀具在硬化层中切削，影响刀具使用寿命。
（5）注意断屑槽的磨削
由于不锈钢切屑具有强韧的特点，刀具前刀面上断屑槽修磨应合适，从而使切削过程中断屑、容屑、排屑方便。
（6）切削用量的选择
根据不锈钢材料特点，加工时宜选用低速和较大进给量进行切削。
（7）切削用量的选择
根据不锈钢材料特点，加工时宜选用低速和较大进给量进行切削。
（8）切削液选择要合适
由于不锈钢具有极易产生粘结和散热性差的特点，因此在镗削中选用抗粘结和散热性好的切削液相当重要，如选用含氯较高的切削液，以及具有良好冷却、清洗、防锈和润滑作用的不含矿物油、不含亚酸盐的水溶液，如H1L-2合成切削液。
结束语
从以上分析可知。通过选择适宜的刀具材料、优化刀具几何角度参数、合理选择切削用量等途径可有效地改善不锈钢的铣削加工工艺性能.解决了实际生产中不锈钢材料难加工的问题。通过相关措施的配合使用.提高了不锈钢材料在铣削加工中的加工质量和生产效率。
参考文献
[1]任家隆，胡小康，王明建，等.基于DEFORM-3D的300M超高强度钢切削性能的比较[J].组合机床与自动化加工技术，2014（12）.
[2]张春燕，任和，任家隆，等.基于DEFORM-3D的镍基合金钢的切削性能仿真研究[J].江苏科技大学学报（自然科学版），2011（04）.
[3]郭迪舟，张军辉，蒙峻，等.基于双通道方法对不锈钢高温出气性能的研究[J].真空科学与技术学报，2011（03）.
关键词：不锈钢；车削加工；耐磨材料
随着生产力的提高和科学技术的进步，人们对机械产品以及零件性能要求日益严格，比如对材料的强度、耐高温、承力、耐腐蚀性能提出了新要求。为此，目前许多零件制造企业和制造商都不断的引进各种先进的材料，比如铝合金、钛合金以及不锈钢等。在这些材料中，以不锈钢材料的应用最为广泛，已成为当前各类机械产品中司空见惯的一种。
1 不锈钢材料概述
通常来说，人们将含镉量或者是含镍量大于10%的合金钢材称之为不锈钢。这种金属材料在大气中有着良好的抗腐蚀性能，并且在450摄氏度的条件下都具备良好的刚性。根据过去多年的工作实践总结得出，一般来说钢材中铬含量超过12%的时候，它在与氧化性介质的接触上能够自我发出电化学作用，使得钢材表面形成一层富有铬元素的氧化层，从而保护金属内部不受腐蚀；但是在非氧化性质的影响下，这种元素一般都不会发生反应，也不会形成坚固的防护膜。因此，为了更好的提高钢材的耐腐蚀性和强度，通常都是在原来的不锈钢基础上添加其他的微量元素，比如锰、铜等，这些元素本身都具备良好的抗腐蚀性，同时这些元素的应用有效的改变了内部组织及内部物理性质。这些合金元素在钢材中的含量不同，对于不锈钢材料产生的影响也不尽相同，它所产生的性能包含了磁性、热性等。
由于不锈钢材料具备着上述的种种优势，因此它当前被广泛的应用在航空、航天、化工以及建筑等工业部门。但是不锈钢材料因为内部存在这些特殊元素，这就给切削加工造成影响。
2 不锈钢切削加工工艺的特点
不锈钢切削加工工艺与传统的碳钢加工工艺相差无几，通常都是采用普通的刚才切削加工进行比较，通过利用数控车床的进行处理和加工。根据不锈钢在切削加工的过程中，具体的加工工艺特点包含以下方面：
2.1 加工硬化严重
在众多的不锈钢切削加工中，以奥氏体为核心的加工特点最为突出，这种加工方式在切削应力的作用下，大部分的奥氏体逐渐的转变成为马氏体；再加上其他的一些散杂物质受到加热作用发生分解，这使得整个切削加工的过程中极容易产生一层硬化层，甚至是在前层加工基础上产生严重的硬化现象，給后续工作的开展造成极大的影响。
2.2 切削力大
不锈钢在切削过程中，因为不锈钢材本身的塑性较大，因此极容易产生变形。尤其是在奥氏体不锈钢的切削加工中，随之切削力的增加，同时不锈钢加工硬化非常的严重，同时耐热强度较高，使得不锈钢切削抗力进一步缩小，碎屑卷曲折断也较为困难。
2.3 切削温度高
在切削的时候极容易受到塑性变形的刀具摩擦力很大，这些较大的切削热量和不锈钢自身的低热导系数使得热量不断集中，因此在相同的条件下的切削加工中，不锈钢切削加工难度更大。
3 不锈钢铣削加工中不良现象和改善措施
因为不锈钢断面在铣削加工的时候因为不锈钢材料内部微量元素比例不同，其在铣削加工中需要结合实际进行。但是截至目前，国内绝大多数的不锈钢铣削加工均存在硬化严重、残屑较多、残屑容易粘附的弊端，这些弊端的出现一方面给机床使用寿命造成威胁，另外给生产企业经济效益造成严重影响。不锈钢铣削加工的主要特点在于不锈钢加工残屑容易粘附在机床表面，甚至在高温条件下融化粘贴在机床上。在这种条件下，原本可行、切实的不锈钢铣削加工条件变得日益复杂，最终导致铣削机床出现振动、大量冲击以及刀具磨损。基于这种情况，为了更好的避免这些现象，我们应当注意下列事项。
合理的选择铣刀材料
（1）合理选择刀具材料
因加工不锈钢零件时切削力大、切削温度高，刀具材料应尽量选择强度高、导热性好的YW或YG类硬质合金。精加工时也可使用YT14及YT15硬质合金刀片。批量加工上述材料零件时，可采用陶瓷材料刀具，由于此类材料的特点主要是韧性大，加工硬化严重，切削这些材料的切屑以单元切屑形式产生，将使刀具产生振动，容易造成刀刃产生微崩现象，因此选择陶瓷刀具切削此类材料零件时首先应考虑的是微观韧性。目前Sialon是一种比较好的选择，特别是α/βSialon材料，因其优异的抗高温变形的性能以及扩散磨损的性能而引人注目，并成功应用于切削镍基合金，其寿命远远超过Al2O3基陶瓷。此外，SiC晶须加强陶瓷也是切削不锈钢或镍基合金的一种很有效的刀具材料。
（2）刀具几何参数设计
刀具几何参数对其切削性能起重要的作用，为使切削轻快、顺利，硬质合金刀具宜采用较大的前角，以提高刀具寿命。一般粗加工时，前角取10°～20°，半精加工时取15°～20°；精加工时取20°～30°。主偏角的选择依据是，当工艺系统刚性良好时，可取30°～45°；如工艺系统刚性差时，则取60～75°，当工件长度与直径之比超过10倍时，可取90°。
（3）前刀面刃磨时粗糙度值要小
为避免出现切屑粘刀现象，刀具的前、后刀面应仔细刃磨以保证具有较小的粗糙度值，从而减少切屑流出阻力，避免切屑粘刀。
（4）刀具刃口应保持锋利
刀具刃口应保持锋利，以减少加工硬化，进给量和背吃刀量不宜过小，以防止刀具在硬化层中切削，影响刀具使用寿命。
（5）注意断屑槽的磨削
由于不锈钢切屑具有强韧的特点，刀具前刀面上断屑槽修磨应合适，从而使切削过程中断屑、容屑、排屑方便。
（6）切削用量的选择
根据不锈钢材料特点，加工时宜选用低速和较大进给量进行切削。
（7）切削用量的选择
根据不锈钢材料特点，加工时宜选用低速和较大进给量进行切削。
（8）切削液选择要合适
由于不锈钢具有极易产生粘结和散热性差的特点，因此在镗削中选用抗粘结和散热性好的切削液相当重要，如选用含氯较高的切削液，以及具有良好冷却、清洗、防锈和润滑作用的不含矿物油、不含亚酸盐的水溶液，如H1L-2合成切削液。
结束语
从以上分析可知。通过选择适宜的刀具材料、优化刀具几何角度参数、合理选择切削用量等途径可有效地改善不锈钢的铣削加工工艺性能.解决了实际生产中不锈钢材料难加工的问题。通过相关措施的配合使用.提高了不锈钢材料在铣削加工中的加工质量和生产效率。
参考文献
[1]任家隆，胡小康，王明建，等.基于DEFORM-3D的300M超高强度钢切削性能的比较[J].组合机床与自动化加工技术，2014（12）.
[2]张春燕，任和，任家隆，等.基于DEFORM-3D的镍基合金钢的切削性能仿真研究[J].江苏科技大学学报（自然科学版），2011（04）.
[3]郭迪舟，张军辉，蒙峻，等.基于双通道方法对不锈钢高温出气性能的研究[J].真空科学与技术学报，2011（03）.