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1機加工理論分析

1.1材料導熱性從理論上分析，切削時鐵屑帶走熱量最多的是fz的上、下兩個面，當材料導熱性能好時，熱量瞬間可以從fz表面向內(nèi)部傳導，從而帶走大部分機加工熱量；當材料的導熱性能差時，由于熱量只保存在fz的兩個面，所以鐵屑帶走的熱量相同，而鐵屑的體積卻不同，在帶走相同熱量的情況下，5號鐵屑體積最小，如圖4所示。同理，反之在相同鐵屑體積的情況下，5號鐵屑帶走的熱量最多。

1.2刀具選用對圖4分析可知，因主偏角最小的銑刀所產(chǎn)生的薄形鐵屑帶走的熱量最多，所以我們選用主偏角為0°～20°的瓦爾特快進給銑刀，如圖5所示。

1.3刀片表面處理化學氣相沉積（簡稱CVD），是反應物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學反應，生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進而制得固體材料的工藝技術(shù)。CVD系統(tǒng)中的化學反應有還原、氧化、水解、熱解等，是在低壓CVD反應器中實現(xiàn)的，是一種不均勻的多相反應。物理氣相沉積（簡稱PVD），是利用物理過程實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程，一般有真空中蒸發(fā)沉積、濺射、離子鍍3種將固態(tài)鍍層材料氣化的方法。由于PVD工藝溫度低，不會降低硬質(zhì)合金刀片自身的強度，刀片刃部可磨得十分鋒利，從而降低機床的功率消耗。因此加工PH13－8Mo雙相不銹鋼時要采用較為鋒利的刀片，所以我們選擇TiAlN和Al2O3組成的PVD多層涂層WSM35和WSP45材質(zhì)的刀片。

2機加工現(xiàn)場情況分析

2.1影響刀具壽命的主要因素

2.1.1工件線速度線速度對刀片壽命的影響最大。如線速度高于規(guī)定20％，刀具壽命將降低為原來的1／2；如線速度高于50％，刀具壽命將降低為原來的1／5。工件線速度在粗加工和精加工時的參數(shù)應不同，因為粗加工以去余量為主，故線速度要低；精加工以保證尺寸精度和表面粗糙度為主，其線速度應高。

2.1.2切深切深對刀具壽命的影響僅次于線速度，每種槽型都有一個比較大的切削范圍。粗加工時，切深盡量加大，以保證最大的余量去除率；精加工時，切深盡量減小，以保證工件的尺寸精度和表面質(zhì)量。通常切深不能大于槽型的切削范圍，切深過大則刀具無法承受切削力，會導致刀具崩刃；切深過小時刀具只是刮削和擠壓工件表面，會導致后刀面嚴重磨損，從而降低刀具壽命。

2.1.3進給相比較線速度和切深，進給對刀具壽命的影響最小，但對工件的表面質(zhì)量影響最大。粗加工時，加大進給可以提高余量的去除率；精加工時，降低進給可以提高工件的表面粗糙度；在保證表面粗糙度要求的情況下，可以盡量加大進給，提高加工效率。

2.2不同刀具試驗對比分析在現(xiàn)場試驗時，美國、瑞典、以色列和國內(nèi)多家刀具供應商，采用玉米銑、90°銑刀、快進給銑刀等多種銑刀進行試驗，加工效果均不理想。我們采用德國制造的瓦爾特90°銑刀和快進給銑刀進行試驗，達到了滿意的效果。試驗加工參數(shù)及結(jié)果分別見表1、表2。由表2數(shù)據(jù)可得出兩個結(jié)論：一是PH13－8Mo雙相不銹鋼使用快進給銑刀是最佳的選擇；二是采用德國進口刀片加工效果更勝一籌。通過此次試驗，我們采用2片德國瓦爾特刀片就能完成以前需消耗40片進口刀片才能完成的加工量，大大提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本。

3結(jié)論

3.1加工強度高、隔熱性能好的雙相不銹鋼零件時，由于材料導熱性能差，以鐵屑盡量小、薄為佳，使同等體積鐵屑接觸空氣面最大以帶走更多的熱量，從而減少殘留在刀刃上的熱量，提高了刀片使用壽命，為此應選用正前角的快進給銑刀。

3.2由于PH13－8Mo雙相不銹鋼優(yōu)良的斷裂韌性及良好的橫向力學性能，在機加工中黏性較強，所以在切削加工時要有足夠的冷卻液，且最好是內(nèi)冷卻，對切削液濃度也要有一定的要求。

3.3加工此類材料時，應用PVD刀片性能優(yōu)于CVD刀片，WSM35材質(zhì)刀片優(yōu)于WSP45材質(zhì)刀片。無論是何種難以加工的材料，只要選對刀具和合理的加工參數(shù)，問題就一定能迎刃而解。

作者：王培源張貴單位：經(jīng)緯紡織機械股份有限公司榆次分公司