精密車削加工步驟

　　操作前

　　1 精密車削加工工作前按規(guī)定嚴(yán)格使用防護(hù)用品，扎好袖口，不準(zhǔn)圍圍巾、戴手套，女工發(fā)辯應(yīng)挽在帽子內(nèi)。精密車削加工操作人員必須站在腳踏板上。2 應(yīng)對(duì)各部位螺栓、行程限位，信號(hào)，安全防護(hù)(保險(xiǎn))裝置及機(jī)械傳動(dòng)部分、電器部分，各潤滑點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確定可靠后，方可啟動(dòng)3 各類機(jī)床照明應(yīng)用安全電壓、電壓不得大于36伏。

　　操作中

　　1 工、夾、刀具及工件必須裝夾牢固。各類機(jī)床，開車后應(yīng)先進(jìn)行低速空轉(zhuǎn)，一切正常后，方可正式作業(yè)。

　　2 機(jī)床道軌面上、工作臺(tái)上禁止放工具和其他東西。不準(zhǔn)用手清除鐵屑，應(yīng)使用專門工具清掃

　　3 機(jī)床開動(dòng)前要觀察周圍動(dòng)態(tài)，機(jī)床開動(dòng)后，要站在安全位置上，以避開機(jī)床運(yùn)動(dòng)部位和鐵屑飛濺。

　　4 各類機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)中，不準(zhǔn)調(diào)節(jié)變速機(jī)構(gòu)或行程，不得用手觸摸傳動(dòng)部分、運(yùn)動(dòng)中的工件、刀具等在加工中的工作表面，不準(zhǔn)在運(yùn)轉(zhuǎn)中測(cè)量任何尺寸，禁止隔著機(jī)床傳動(dòng)部分傳遞或拿取工具等物品。

　　5精密車削加工 發(fā)現(xiàn)有異常響動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即停車檢修，不得強(qiáng)行或帶bing運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)床不準(zhǔn)超負(fù)荷使用。

　　6 各機(jī)件在精密車削加工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，看清圖紙，看清各部分控制點(diǎn)、粗糙度和有關(guān)部位的技術(shù)要求，并確定好制作件加工工序。

　　7 調(diào)整機(jī)床速度、行程、裝夾工件和刀具，以及擦拭機(jī)床時(shí)都要停車進(jìn)行。不準(zhǔn)在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離開工作崗位，因故要離開時(shí)必須停車，并切斷電源。

　　操作后

　　1 將待精密車削加工的原料及加工完的成品、半成品及廢料，必須堆放在指定地點(diǎn)，各種工具及刀具必須保持完整、良好。

　　2 作業(yè)后，必須切斷電源，卸下刀具，將各部手柄放在空檔位置，鎖好電閘箱。

　　3 清掃設(shè)備衛(wèi)生，打掃好鐵屑，導(dǎo)軌注好潤滑油，以防銹蝕。

　　精密車削加工規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。車削件加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。

　　全世界每年生產(chǎn)的金屬器材總量的15%左右都會(huì)由于不同原因的腐蝕和氧化而遭受損失。此類金屬器件損失總量的30%屬于“永久性”損失，即“不可回收性”損失。對(duì)于正致力于建設(shè)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“綠色經(jīng)濟(jì)”的人類社會(huì)而言，如何防止、減少該類損失是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

　　不銹鋼l具有其它鋼種所不具備的優(yōu)良抗蝕、抗氧化性能，因此，在汽車、火車、輕軌、地鐵、高鐵、磁懸浮、船舶、航空、航天、石油、水電、風(fēng)電、核能、電氣、電子、信息、建筑、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、化工、造紙、海洋工程、軍工、農(nóng)業(yè)、日用品等等不同的制造業(yè)、裝備制造業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和生活領(lǐng)域，不銹鋼材料廣泛地得到應(yīng)用。

　　中國的不銹鋼產(chǎn)業(yè)，無論是產(chǎn)能還是產(chǎn)量，自2006年以來就一直高居世界第一的位置。目前，國內(nèi)不銹鋼制品企業(yè)上萬家。在一些地區(qū)，如廣東省陽江還形成了年產(chǎn)值幾百億的不銹鋼制品生產(chǎn)基地。2010年，中國不銹鋼產(chǎn)量直逼900萬噸，占全球不銹鋼產(chǎn)量的1/3。年冶煉能力達(dá)1500萬噸，超過歐盟諸國的總和或美國、日本的總和。國內(nèi)不銹鋼總需求量的60%可以自給。

　　不銹鋼是指具有很高的耐腐蝕性能的金屬材料，一般分為馬氏體類不銹鋼、鐵素體類不銹鋼、奧氏體類不銹鋼、奧氏體+鐵素體類不銹鋼。其中以奧氏體類不銹鋼、奧氏體+鐵素體類不銹鋼最難加工。作為一種金屬材料，要對(duì)其加以應(yīng)用，必須經(jīng)過不同的加工方式使其成為不同的制品。不銹鋼零件為達(dá)到表面品質(zhì)和加工精度要求，通常采用磨削加工方法。由于不銹鋼韌性大、導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小，故在磨削加工中常存在如下問題：砂輪易粘附堵塞;加工表面易燒傷; 加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重;工件易變形。不難看出，砂輪和磨削液的選擇直接影響磨削效率和加工精度。

　　目前，國內(nèi)不銹鋼制品行業(yè)在精密車削加工中普遍采用的仍是陶瓷結(jié)合劑氧化鋁系列磨具和涂附磨具。在不銹鋼磨削加工中時(shí)常遇上“堵塞”問題的困擾，影響不銹鋼制品的加工效率和效果。因此，人們把不銹鋼劃入“難加工材料”的范疇。

　　不銹鋼的種類及其磨削加工的特點(diǎn)

　　添加不同元素將直接影響不銹鋼的組織形態(tài)，如鐵素體形成元素：Cr、Mo、Si、Ti、Nb;奧氏體形成元素：C、N、Ni、Mn、Cu等。其中Cr元素在不銹鋼中的含量對(duì)不銹鋼的抗蝕性和氧化性有至關(guān)重要的影響。

　　目前，不銹鋼中同時(shí)加入Cr、Ni元素的要占不銹鋼總產(chǎn)量的60%以上。

　　在金屬材料的分類上，人們常依照金相特點(diǎn)的不同將不銹鋼分為五類，即：

　　□ 馬氏體不銹鋼

　　□ 鐵素體不銹鋼

　　□ 奧氏體不銹鋼

　　□ 奧氏體——鐵素體復(fù)相不銹鋼

　　□ 沉淀硬化不銹鋼

　　其中最常見的當(dāng)數(shù)奧氏體不銹鋼，大約要占到不銹鋼總量的70%。

　　與結(jié)構(gòu)鋼相比，不銹鋼導(dǎo)熱性差、彈性模量低、伸長率大，而且斷面收縮率也大，給加工尤其是磨削加工帶來不少困難。其磨削加工的顯著特點(diǎn)是極易發(fā)生磨削粘附，堵塞磨具，影響磨削效率和磨削質(zhì)量，甚至造成不銹鋼加工和磨具的“兩敗俱傷”。

　　傳統(tǒng)磨具對(duì)不銹鋼加工的堵塞產(chǎn)生機(jī)制

　　迄今為止，人們對(duì)不銹鋼磨削采用的磨具主要還是陶瓷結(jié)合劑氧化鋁系列磨具(本文不討論涂附磨具)。其中多為白剛玉，也有采用單晶剛玉或微晶剛玉的，還有少數(shù)使用碳化硅或金剛石磨具的。在磨削過程中往往會(huì)發(fā)生磨削堵塞的問題。

　　導(dǎo)致磨具堵塞的因素并不單一，本文側(cè)重于從磨削熱作用的角度加以討論。

　　眾所周知，磨削功率的絕大部分會(huì)轉(zhuǎn)化為磨削熱，它主要消耗于加熱被磨削工件(此處為不銹鋼)、磨具和磨屑，還有一部分則通過熱輻射方式向磨加工現(xiàn)場(chǎng)周邊空間散逸。

　　國內(nèi)外研究均證實(shí)，磨削工件表面的局部區(qū)域及工作磨粒的尖端部分瞬間溫度可上千度，而不銹鋼在700℃時(shí)即開始軟化。陶瓷是熱導(dǎo)率低的材料，不銹鋼的導(dǎo)熱性也很差。Al2O3和SiC同樣是熱導(dǎo)率低的材料(見表1)。

　　可以預(yù)見，在用陶瓷結(jié)合劑氧化鋁系列磨具或SiC磨具磨削不銹鋼時(shí)，其磨削熱的積蓄影響將大大強(qiáng)于加工普通結(jié)構(gòu)鋼之時(shí)。高速運(yùn)動(dòng)的Al2O3或SiC磨粒“硬質(zhì)點(diǎn)”，在高溫下已變得軟化、“黏糊”的不銹鋼表面“掛擦”，不銹鋼碎屑包裹住磨具表層磨粒的表面，使磨粒的尖銳微刃減少或喪失微切削作用，從而增大磨具表面與不銹鋼表面的摩擦，磨削阻力猛增，發(fā)熱更加嚴(yán)重，粘附、熔焊、堵塞(粘附型、嵌入型復(fù)合堵塞)產(chǎn)生。磨具的磨削效率和效果因而迅速下降，甚至可以出現(xiàn)工件與磨具均被燒傷的結(jié)果。為了減少堵塞的負(fù)面影響，迫使操作者不時(shí)停機(jī)對(duì)磨具進(jìn)行修整。

　　至于金剛石磨具的黏、堵主要是由于不銹鋼中多有與金剛石晶格對(duì)應(yīng)度高的元素成分，在高溫下，它們將把金剛石“反轉(zhuǎn)化”為石墨。此外，堅(jiān)硬無比的金剛石也極易在“柔軟”的不銹鋼表面留下深的切割劃痕。

　　當(dāng)然，現(xiàn)行不銹鋼磨削加工不論在磨具、磨床、冷卻液、磨削用量方面的差強(qiáng)人意亟需改進(jìn)，但研究者和生產(chǎn)者針對(duì)實(shí)際情況，經(jīng)長期摸索，仍然獲得了一些有助于較合理使用傳統(tǒng)磨具對(duì)不銹鋼材料磨削加工的參數(shù)，我們把這些參數(shù)列在下面，供有意者參考：

　　磨削硬度：J、K

　　磨料粒度：40/50、50/60、60/80

　　磨具轉(zhuǎn)速：n≧50m/s

　　磨深：粗磨ap=0.02mm

　　精磨ap=0.005mm

　　CBN磨具是磨削不銹鋼材料的理想工具

　　立方氮化硼(CBN)是已知自然界不存在的物質(zhì)，是優(yōu)良的無機(jī)非金屬材料。它的硬度僅次于金剛石(見表2);化學(xué)惰性很高，與Fe、C不親和;導(dǎo)熱率也高;解理性優(yōu)于金剛石，因此磨削時(shí)自銳性更好。

　　很重要一點(diǎn)是，由于CBN磨料堅(jiān)硬，微刃極其鋒利，磨具表面與不銹鋼表面的摩擦阻力大大減小，磨削熱的產(chǎn)生也相應(yīng)減少。加之CBN導(dǎo)熱率高，化學(xué)惰性高，十分有利于減少磨削粘附、熔焊和堵塞的發(fā)生，可以長時(shí)間保持磨具的鋒利度和良好的加工質(zhì)量，降低單件加工成本，有利于企業(yè)增加效益。值得大力推廣使用。