解决不锈钢材料的难加工问题

      在不锈钢工件上钻孔常采用麻花钻，对淬硬不锈钢，可用硬质合金钻头，有条件时可用超硬高速钢或超细晶粒硬质合金钻头。钻孔时扭矩和轴向力大，切屑易粘结、不易折断且排屑困难，加工硬化加剧，钻头转角处易磨损，钻头刚性差易产生振动。因此要求钻头磨出分屑槽，修磨横刃以减小轴向力，修磨成双顶角以改善散热条件。
不锈钢断屑钻头的具体参数及适用的钻削用量见表7。
s形硬质合金钻头的特点是：无横刃，可减小轴向力50%；钻心处前角为正值，刃口锋利；钻心厚度增大，提高了钻头刚性；有两个喷切削液孔；圆弧形切削刃及排屑槽分布合理，便于切屑成小块，以利排出。
可转位硬质合金浅孔钻的特点是：钻头前端不对称装有两片凸三角形刀片，分屑切除孔的不同部分，能自动定心，孔的直线性好，并且切入切出长度短；刀片前刀面上带有多个坑状断屑槽，切削性能良好，尤其是断屑可靠，切屑呈一致的碎卷屑；内冷却使切削液直接喷向钻削加工表面，改善冷却效果，排屑非常通畅；特别是可根据工件材料采用不同牌号的硬质合金刀片，切削速度达80～120m/min，钻削非常轻快。加工奥氏体不锈钢的钻削用量见表8。
表7 不锈钢断屑钻头的断屑槽和钻削用量
钻头直径d0 (mm) 半径re (mm) 宽度ba (mm) 半径re (mm) 宽度be (mm) 主轴转速n (m/min) 进给量f (mm/r)
＞8～15             3.0～5.0         2.5～3.0       2.0～3.5       1.0～2.5       210～335     0.09～0.12
＞15～20           5.0～6.5         3.0～3.5       3.5～4.0       2.5～3.0       210～265
＞20～25           6.5～7.5         3.5～4.5       4.0～4.5       2.8～3.3       170～210     0.12～0.14
＞25～30           7.5～8.5         4.5～5.0       4.5～5.0       3.0～3.5       32～170
钻削不锈钢时，经常发现钻头容易磨损、折断，孔表面粗糙，有时出现深沟而无法消除；孔径过大，孔形不圆或向一边倾斜等现象。在操作时应注意下列事项：
1. 几何形状必须刃磨正确，两切削刃要保持对称。钻头后角过大，会产生“扎刀”现象，引起颤振，使钻出的孔呈多角形。应修磨横刃，以减小钻孔轴向力。
2. 钻头必须装正，保持钻头锋利，用钝后应及时修磨。
3. 合理选择钻头几何参数和钻削用量，按钻孔深度要求，应尽量缩短钻头长度、加大钻心厚度以增加刚性。使用高速钢钻头时，切削速度不可过高，以防烧坏刀刃。进给量不宜过大，以防钻头磨损加剧或使孔钻偏，在切入和切出时进给量应适当调小。
4. 充分冷却润滑，切削液一般以硫化油为宜，流量不得少于5～8 l/min，不可中途停止冷却，在直径较大时，应尽可能采用内冷却方式。
5. 认真注意钻削过程，应及时观察切屑排出状况，若发现切屑杂乱卷绕立即退刀检查，以防止切屑堵塞。还应注意机床运转声音，发现异常应及时退刀，不能让钻头在钻削表面上停留，以防钻削表面硬化加剧。
表8 奥氏体不锈钢的钻削用量
钻头直径d0 (mm) 主轴转速n (m/min) 进给量f (mm/r)
≤5                    1000～700           0.08～0.15
＞5～10              750～500
＞10～15            600～400            0.12～0.25
＞15～20            450～200            0.15～0.35
＞20～30            400～150
＞30～40            250～100            0.20～0.40