不锈钢材料加工的难点

在不锈钢加工时，采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如

1Cr18Ni9Ti

、

2Cr13

孔时，加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除

困难等共性问题，

严重影响了此类材料零件的加工质量、

生产周期及加工成本。

按照金属工

艺学、

金属切削原理等理论对上述材质加工难点进行分析，

摸索出一套行之有效的不锈钢材

料钻、铰、镗加工工艺。

不锈钢材料加工难点分析

不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面：

切削力大，切削温度高

: 

该类型材料强度大，

切削时切向应力大、

塑性变形大，因而切削力大。

此外材料导热性

极差，

造成切削温度升高，

且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内，

从而加快了刀具

的磨损。

奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织，

切削时加工硬化倾向大，

通常

是普通碳素钢的数倍，刀具在加工硬化区域内切削，使刀具寿命缩短。

( 

^4 

X/ 

Z& 

G8 

x+ 

J9 

`9 v 

   3. 

容易粘刀

无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。

当强韧的切屑流经前刀面时，将产生粘结、熔焊等粘刀现象，影响加工零件表面粗糙度。

刀具磨损加快

上述材料一般含高熔点元素、塑性大，切削温度高，使刀具磨损加快，磨刀、换刀频繁，从

而影响了生产效率，提高了刀具使用成本。

6 U' b8 e2 v% S0 H5 |, ]7 {, b 

不锈钢零件加工工艺

) ]0X. y$ f3 U1 e! [2 N( F- P' \; i 

通过上述加工难点分析，

不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较

大的不同，其具体加工工艺如下：

  ]$ C- L! F: x 

+ D  {: z3 z8 Y. t% u; {' b 

    1.

钻孔加工

% ~# |) H2 i) \# r: |8 k 

- Y( N! D" y+ q( E6 T# y0 e# X8 Z 

在钻孔加工时，

由于不锈钢材料导热性能差，

弹性模量小，孔加工起来也比较困难。解

决此类材料的孔加工难题，

主要是选用合适的刀具材料，

确定合理的刀具的几何参数以及刀

具的切削用量。

钻削上述材料时，

钻头一般应选用

W6Mo5Cr4V2Al

、

W2Mo9Cr4Co8

等材质的钻

头，

这些材质钻头缺点是价格比较昂贵，

而且难以采购。

而采用常用的

W18Cr4V

普通标准高

速钢钻头钻孔时，

由于存在顶角较小、

切屑太宽而不能及时排出孔外、

切削液不能及时冷却

钻头等缺点，

再加上不锈钢材料导热性差，

造成集中在刀刃上的切削温度升高，

容易导致两

个后刀面和主刃烧伤及崩刃，使钻头的使用寿命降低。

4 Z# p" o. S1 ^% S, o* P  ] 

(1)

刀具几何参数设计

在采用

W18Cr4V

普通高速钢钻头钻孔时，

切削力及切削温度均集

中在钻尖上，为提高钻头切削部位的耐用度，可以适当增大顶角角度，顶角一般选

135°～

140°，顶角增大也将使外缘前角减小，钻屑变窄，以利于排屑。但是加大顶角后，钻头的

横刃变宽，

造成切削阻力增大，

因而必须对钻头横刃进行修磨，

修磨后横刃的斜角为

47°～

55°，横刃前角为

3°～5°，修磨横刃时，应将切削刃与圆柱面转角处修磨成圆角，以增

在不锈钢加工时，采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如

1Cr18Ni9Ti

、

2Cr13

孔时，加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除

困难等共性问题，

严重影响了此类材料零件的加工质量、

生产周期及加工成本。

按照金属工

艺学、

金属切削原理等理论对上述材质加工难点进行分析，

摸索出一套行之有效的不锈钢材

料钻、铰、镗加工工艺。

不锈钢材料加工难点分析

不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面：

切削力大，切削温度高

: 

该类型材料强度大，

切削时切向应力大、

塑性变形大，因而切削力大。

此外材料导热性

极差，

造成切削温度升高，

且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内，

从而加快了刀具

的磨损。

奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织，

切削时加工硬化倾向大，

通常

是普通碳素钢的数倍，刀具在加工硬化区域内切削，使刀具寿命缩短。

( 

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X/ 

Z& 

G8 

x+ 

J9 

`9 v 

   3. 

容易粘刀

无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。

当强韧的切屑流经前刀面时，将产生粘结、熔焊等粘刀现象，影响加工零件表面粗糙度。

刀具磨损加快

上述材料一般含高熔点元素、塑性大，切削温度高，使刀具磨损加快，磨刀、换刀频繁，从

而影响了生产效率，提高了刀具使用成本。

6 U' b8 e2 v% S0 H5 |, ]7 {, b 

不锈钢零件加工工艺

) ]0X. y$ f3 U1 e! [2 N( F- P' \; i 

通过上述加工难点分析，

不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较

大的不同，其具体加工工艺如下：

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+ D  {: z3 z8 Y. t% u; {' b 

    1.

钻孔加工

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- Y( N! D" y+ q( E6 T# y0 e# X8 Z 

在钻孔加工时，

由于不锈钢材料导热性能差，

弹性模量小，孔加工起来也比较困难。解

决此类材料的孔加工难题，

主要是选用合适的刀具材料，

确定合理的刀具的几何参数以及刀

具的切削用量。

钻削上述材料时，

钻头一般应选用

W6Mo5Cr4V2Al

、

W2Mo9Cr4Co8

等材质的钻

头，

这些材质钻头缺点是价格比较昂贵，

而且难以采购。

而采用常用的

W18Cr4V

普通标准高

速钢钻头钻孔时，

由于存在顶角较小、

切屑太宽而不能及时排出孔外、

切削液不能及时冷却

钻头等缺点，

再加上不锈钢材料导热性差，

造成集中在刀刃上的切削温度升高，

容易导致两

个后刀面和主刃烧伤及崩刃，使钻头的使用寿命降低。

4 Z# p" o. S1 ^% S, o* P  ] 

(1)

刀具几何参数设计

在采用

W18Cr4V

普通高速钢钻头钻孔时，

切削力及切削温度均集

中在钻尖上，为提高钻头切削部位的耐用度，可以适当增大顶角角度，顶角一般选

135°～

140°，顶角增大也将使外缘前角减小，钻屑变窄，以利于排屑。但是加大顶角后，钻头的

横刃变宽，

造成切削阻力增大，

因而必须对钻头横刃进行修磨，

修磨后横刃的斜角为

47°～

55°，横刃前角为

3°～5°，修磨横刃时，应将切削刃与圆柱面转角处修磨成圆角，以增

    在不锈钢加工时，采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如1Cr18Ni9Ti、2Cr13孔时，加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除困难等共性问题，严重影响了此类不锈钢材料零件的加工质量、生产周期及加工成本。按照金属工艺学、金属切削原理等理论对上述材质加工难点进行分析，摸索出一套行之有效的不锈钢材料钻、铰、镗加工工艺。     不锈钢材料加工难点分析 

不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面： 切削力大，切削温度高: 

    该类型不锈钢材料强度大，切削时切向应力大、塑性变形大，因而切削力大。此外不锈钢材料导热性极差，造成切削温度升高，且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内，从而加快了刀具的磨损。 

      在钻孔加工时，由于不锈钢材料导热性能差，弹性模量小，孔加工起来也比较困难。解决此类材料的孔加工难题，主要是选用合适的刀具材料，确定合理的刀具的几何参数以及刀具的切削用量。钻削上述材料时，钻头一般应选用W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材质的钻头，这些材质钻头缺点是价格比较昂贵，而且难以采购。而采用常用的W18Cr4V普通标准高速钢钻头钻孔时，由于存在顶角较小、切屑太宽而不能及时排出孔外、切削液不能及时冷却钻头等缺点，再加上不锈钢材料导热性差，造成集中在刀刃上的切削温度升高，容易导致两个后刀面和主刃烧伤及崩刃，使钻头的使用寿命降低。

(1)刀具几何参数设计     在采用W18Cr4V普通高速钢钻头钻孔时，切削力及切削温度均集中在钻尖上，为提高钻头切削部位的耐用度，可以适当增大顶角角度，顶角一般选135°～140°，顶角增大也将使外缘前角减小，钻屑变窄，以利于排屑。但是加大顶角后，钻头的横刃变宽，造成切削阻力增大，因而必须对钻头横刃进行修磨，修磨后横刃的斜角为47°～55°，横刃前角为3°～5°，修磨横刃时，应将切削刃与圆柱面转角处修磨成圆角，以增加横刃强度。由于不锈钢材料弹性模量较小，切屑层下的金属弹性恢复大，加之加工过程中加工硬化严重，后角太小会加快钻头后刀面的磨损，而且增加了切削温度，降低钻头的寿命。因此须适当加大后角，但后角太大，将使钻头的主刃变得单薄，减小了主刃的刚性，所以后角应以12°～15°为宜。为使钻屑变窄，利于排屑，还需要在钻头两个后刀面上开交错分布的分屑槽。9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m 

(2)切削用量选择钻削时，切削用量的选择应从降低切削温度的基本点出发，因为高速切削将会使切削温度升高，而高的切削温度将加剧刀具磨损，因而切削用量中最重要的是选择切削速度。一般情况下，切削速度以12～15m/min较为合适。进给量对刀具寿命影响较小，但进给量选择太小将会使刀具在硬化层内切削，加剧磨损；而进给量如果太大，又会使表面粗糙度变差。综合上述两个因素，进给量选择为0.32～0.50mm/r为宜。     (3)切削液选择钻削时，为降低切削温度，可采用乳化液作为冷却介质。 铰孔加工0 L 

(1)刀具几何参数设计   不锈钢材料的铰削加工大部分使用硬质合金铰刀。铰刀的结构和几何参数与普通铰刀有所不同。为增强刀齿强度并防止铰削时产生切屑堵塞现象，铰刀齿数一般比较少。铰刀前角一般为8°～12°，但在某些特定情况，为了实现高速铰削，也可采用0°～5°前角；后角一般为8°～12°；主偏角的选择视孔的不同而异，一般情况下通孔为15°～30°，不通孔为45°；铰孔时为了使切屑向前排出，也可适当增加刃倾角角度，刃倾角角度一般为10°～20°；刃带宽度为0.1～0.15mm；铰刀上倒锥应较普通铰刀大，硬质合金铰刀一般为0.25～0.5mm/100mm，高速钢铰刀为0.1～0.25mm/100mm；铰刀校正部分长度一般为普通铰刀的65%～80%，其中圆柱部分长度为普通铰刀的40%～50%。

加横刃强度。

由于不锈钢材料弹性模量较小，

切屑层下的金属弹性恢复大，

加之加工过程中

加工硬化严重，

后角太小会加快钻头后刀面的磨损，

而且增加了切削温度，

降低钻头的寿命。

因此须适当加大后角，但后角太大，

将使钻头的主刃变得单薄，减小了主刃的刚性，所以后

角应以

12°～15°为宜。为使钻屑变窄，利于排屑，还需要在钻头两个后刀面上开交错分

布的分屑槽。

9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m 

(2)

切削用量选择

钻削时，切削用量的选择应从降低切削温度的基本点出发，因为高

速切削将会使切削温度升高，

而高的切削温度将加剧刀具磨损，

因而切削用量中最重要的是

选择切削速度。

一般情况下，

切削速度以

12

～

15m/min

较为合适。

进给量对刀具寿命影响较

小，但进给量选择太小将会使刀具在硬化层内切削，加剧磨损；而进给量如果太大，又会使

表面粗糙度变差。综合上述两个因素，进给量选择为

0.32

～

0.50mm/r

为宜。

    (3)

切削液选择

钻削时，为降低切削温度，可采用乳化液作为冷却介质。

铰孔加工

0 L 

(1)

刀具几何参数设计

不锈钢材料的铰削加工大部分使用硬质合金铰刀。铰刀的结构

和几何参数与普通铰刀有所不同。

为增强刀齿强度并防止铰削时产生切屑堵塞现象，

铰刀齿

数一般比较少。铰刀前角一般为

8°～12°，但在某些特定情况，为了实现高速铰削，也可

采用

0°～5°前角；

后角一般为

8°～12°；

主偏角的选择视孔的不同而异，

一般情况下通

孔为

15°～30°，

不通孔为

45°；

铰孔时为了使切屑向前排出，

也可适当增加刃倾角角度，

刃倾角角度一般为

10°～20°；

刃带宽度为

0.1

～

0.15mm

；

铰刀上倒锥应较普通铰刀大，

硬

质合金铰刀一般为

0.25

～

0.5mm/100mm

，高速钢铰刀为

0.1

～

0.25mm/100mm

；铰刀校正部分

长度一般为普通铰刀的

65%

～

80%

，其中圆柱部分长度为普通铰刀的

40%

～

50%

。

加横刃强度。

由于不锈钢材料弹性模量较小，

切屑层下的金属弹性恢复大，

加之加工过程中

加工硬化严重，

后角太小会加快钻头后刀面的磨损，

而且增加了切削温度，

降低钻头的寿命。

因此须适当加大后角，但后角太大，

将使钻头的主刃变得单薄，减小了主刃的刚性，所以后

角应以

12°～15°为宜。为使钻屑变窄，利于排屑，还需要在钻头两个后刀面上开交错分

布的分屑槽。

9 l2 }+ B5 P6 r/ G9 W: X8 m 

(2)

切削用量选择

钻削时，切削用量的选择应从降低切削温度的基本点出发，因为高

速切削将会使切削温度升高，

而高的切削温度将加剧刀具磨损，

因而切削用量中最重要的是

选择切削速度。

一般情况下，

切削速度以

12

～

15m/min

较为合适。

进给量对刀具寿命影响较

小，但进给量选择太小将会使刀具在硬化层内切削，加剧磨损；而进给量如果太大，又会使

表面粗糙度变差。综合上述两个因素，进给量选择为

0.32

～

0.50mm/r

为宜。

    (3)

切削液选择

钻削时，为降低切削温度，可采用乳化液作为冷却介质。

铰孔加工

0 L 

(1)

刀具几何参数设计

不锈钢材料的铰削加工大部分使用硬质合金铰刀。铰刀的结构

和几何参数与普通铰刀有所不同。

为增强刀齿强度并防止铰削时产生切屑堵塞现象，

铰刀齿

数一般比较少。铰刀前角一般为

8°～12°，但在某些特定情况，为了实现高速铰削，也可

采用

0°～5°前角；

后角一般为

8°～12°；

主偏角的选择视孔的不同而异，

一般情况下通

孔为

15°～30°，

不通孔为

45°；

铰孔时为了使切屑向前排出，

也可适当增加刃倾角角度，

刃倾角角度一般为

10°～20°；

刃带宽度为

0.1

～

0.15mm

；

铰刀上倒锥应较普通铰刀大，

硬

质合金铰刀一般为

0.25

～

0.5mm/100mm

，高速钢铰刀为

0.1

～

0.25mm/100mm

；铰刀校正部分

长度一般为普通铰刀的

65%

～

80%

，其中圆柱部分长度为普通铰刀的

40%

～

50%

。

浩兴钢业（4008-366-771）是一家是集不锈钢贸易、加工、配送服务为一体的综合型实力企业.专业供应不锈钢板,库存大、规格全,是国内最具公信力的不锈钢板材供应商!