【分　 类】 化工与理学
【关 键 词】 耐热钢   车削   表面粗糙度 
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正文：
摘要：用YG6X、YW2、Fe-Al/Al₂O₃陶瓷刀具对0Cr18Ni9奥氏体耐热钢进行了车削试验研究，得出了切削用量对加工表面粗糙度的影响规律。
关键词：耐热钢   车削   表面粗糙度   
Experimental Research of Surface Roughness to turning 0Cr18Ni9
Abstract：In this paper we carry on the turning experiment of 0Cr18Ni9 austenitic heat-resistant steel using the YW2,YG6X tools and ceramic tools Fe-Al/Al₂O₃，Draws the law of consumption of cutting affecting processing surface roughness.
Keywords：Heat-resistant steels  Turning  Surface roughness
1 引言
近年来，随着汽车、飞机、船舶、化学、石油工业、电力工业、冶金机械等行业的发展，耐热钢被大量运用。但耐热钢在实际切削加工过程中存在刀具寿命短、切削阻力大、切削温度高、表面粗糙度差、断屑困难等问题^[1]，难以切削加工成较为复杂、精度较高的工件，因此限制其被广泛应用。随着设备高自动化、高精度的要求，对耐热钢零部件切削加工的要求越来越迫切。因此，本文以0Cr18Ni9奥氏体耐热钢为对象进行车削试验，深入研究切削速度、进给量等切削参数对其加工表面质量的影响。
2 车削0Cr18Ni9表面粗糙度试验
2.1 试验方法
本试验采用单因素法进行试验，即每次只改变某一切削参数，其余切削参数保持不变，对试验结果进行分析对比，得出切削用量对加工表面粗糙度的影响。
2.2 试验条件
（1）机床参数：机床型号为CA6140B的普通车床，主轴最大转速为1000n/mim，最小转速为10n/min，功率为7.5KW。
（2）刀具材料：根据试验结论^[2]选用YG6X、YW2、Fe-Al/Al₂O₃陶瓷刀具。为便于灵活掌握硬质合金车刀的几何参数,采用焊接式刀具，卷屑槽为圆弧型。
（3）刀具几何参数：YG6X、YW2刀具： ， ，   Fe-Al/Al₂O₃陶瓷刀具：，，，°， 
（4）测试工具：2205型表面粗糙度测量仪
（5）试验材料：0Cr18Ni9耐热钢，试样几何尺寸为φ62mm×200mm。
2.2试验结果与分析
（1）切削速度V_c与表面粗糙度的关系试验结果与分析
采用不同刀具材料及不同切削速度车削0Cr18Ni9时的试验结果见表1。
表1  各种刀具用不同切削速度车削0Cr18Ni9时的表面粗糙度（进给量f＝0.1mm/r）

刀具材料	试验结果（切削深度ap＝1.5mm进给量f＝0.1mm/r）
YW2	切削速度Vc/m/min	160.1	128.1	81.7	40	11.5
	实测粗糙度Ra/μm	1.58	1.69	有振动	3.15（微振）	3.28
YG6X	切削速度Vc/m/min	96.1	47.1	23	14.7	10
	实测粗糙度Ra/um	有振动	1.98	2.61	3.26	5.69
Fe-Al/Al2O3 陶瓷刀具	切削速度Vc/m/min	138.2	110.5	88.1	62.8	43.2
	实测粗糙度Ra/μm	1.62	1.83	3.11	4.32	有振动

根据表1得到切削速度对表面粗糙度影响曲线见图1。
试验观察表明：车削奥氏体耐热钢0Cr18Ni9，Ra值随V_c 值增加而下降。在低，中切削速度的情况下，易产生积屑瘤及鳞刺，表面粗糙度较大，随着切削速度加工质量和表面质量。当切削速度在较高的范围内，对表面粗糙度值基本上没什么影响。YW2刀具在切削速度V_c＝40m/min和V_c＝81.7m/min进行车削时有不同程度的振动，随着速度的提高，振动逐渐消失；YG6X在V_c＝96.1m/min，Fe-Al/Al₂O₃陶瓷刀具在V_c＝43.2m/min也有不同程度的振动，速度高于或低于这个范围，振动减弱或消失。所以在选择速度时为了得到好的表面质量，应避开这个切削速度范围。


图1  切削速度对表面粗糙度的影响（切削深度a_p=1mm）
（2）进给量f与表面粗糙度的关系试验结果与分析
采用不同刀具材料及进给量车削耐热钢时的试验结果见表2。根据该表得到图2所示进给量对表面粗糙度的影响曲线。
表2  各种刀具用不同的进给量车削0Cr18Ni9时的表面粗糙度（切削深度

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