不锈钢工件的车削示例

图6-19所示为车削20Cr13不锈钢工件，其细长锥孔是加工的关键。加工这种工件时，最好选用带有靠模滑板的车床，如果没有这种车床，可以对一般车床进行改装或将主轴箱旋转一个角度，以达到车削要求。

（1）所使用的车孔刀刀柄和刀头工件的锥形孔深、直径小，使用一般刀柄时刚性差，容易引起振动；刀头小，易磨损；排屑不方便，有时会使切屑卷在刀柄上将孔壁擦毛，或者塞满在孔的小端而引起扎刀等现象。针对这些问题，可选用如图6-20所示的车孔刀刀柄和长刀头、短刀头结合的形式。

图6-19 不锈钢工件车削示例

图6-20 车削小直径锥孔用的刀柄和刀头

刀头的材料为高速工具钢，如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2Al等；刀柄用45钢制造。为了使刀柄具有足够的刚度，选用了锥形刀柄，直径比孔径小3mm，经淬火处理，硬度为40～45HRC。

刀头的几何形状在与刀柄连接后磨出。为了使切屑能从小孔端排出，可按照图6-21所示的参数选用车孔刀，正确选择其前角、主偏角及刃倾角，同时刀头各切削刃和刀尖圆角需用磨石仔细地研磨光洁。

（2）车削和钻孔方法

1）在卧式车床上粗车外圆和端面时，毛坯应比工件长15～20mm，以备在后面的工序中发生孔壁擦毛或孔径车大等现象时，能酌情车削两端平面，保证工件达到要求。另外，应在工件的右端留出一段圆柱体，以在下步工序中安装中心架用。

2）钻孔。用不同直径（等差）的接长钻头钻出阶梯形孔。

在不锈钢材料上加工小直径深孔，除了存在通常深孔加工中由于排屑困难，钻孔轴线容易歪斜，刀具不易得到冷却而造成的钻头折断、严重发热等现象外，还存在不锈钢韧性大，切屑易和刀具发生粘贴、扎刀等问题，为此需改善深孔加工条件。

首先要提高钻头刃磨的对称性和采用合理的钻头锋角2ϕ，加工20C13不锈钢工件的钻头锋角2ϕ以120°～130°为宜，并使用导套引导钻头，以控制导向与工件间的距离，也可以采用短、长钻头相结合的方法来提高深孔的直线性。

钻孔过程中钻头要定期退出，用切削液喷射进行冷却。

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图6-21 车削小直径锥孔刀头的几何角度

钻小直径深孔时的导向情况如图6-22所示。导向支座的设置是将车床上的小滑板卸去后安装在中滑板上，这对找正中心极为方便，导向孔由车头本身通过钻铰获得，以保证车头和尾座中心一致，导套长度可按钻头直径的2倍进行选取。采用短、长钻头相结合的方法时，应先用短钻头钻导向孔，然后逐渐增大钻孔深度。

图6-22 钻小直径深孔时的导向情况

3）粗车锥孔。在车床上，左端用卡盘夹紧，右端用中心架支承，车削锥孔。前半段锥孔用短刀头加工，后半段锥孔用长刀头加工，粗车后要求孔壁基本平直，并留精车余量0.6mm。

4）精车锥孔。为保证切削时刀头的几何形状不变和孔的锥度正确，装刀时，刀尖应调整到与车床主轴轴线等高的高度。精车锥孔时采用的切削用量为：主轴转速n=40r/min，切削速度v_cE=3.9m/min，背吃刀量a_p=0.2～0.3mm，进给量f=0.07mm/r；切削液按照前面的介绍适当选择。

车削前半段锥孔时，由车床主轴后端吹入压缩空气进行冷却，这样可使切屑由大端排出。车削后半段锥孔时，由于刀柄与孔壁间的间隙越来越小，应关闭压缩空气，使螺旋形切屑顺着刀头前面的出屑槽由锥孔的小端排出。

车锥孔时使用的刀具如图6-21所示，由于不锈钢材料的切屑呈带状，切削力集中在离主切削刃较远的前刀面上，切削刃不容易损坏，所以应选择较大的前角。该车刀采用外斜式圆弧断屑槽，靠刀尖处切屑的卷曲半径大，靠外缘处切屑的卷曲半径小。

（3）研磨锥孔 为了使锥孔表面达到要求，还应该对其进行研磨。

1）研磨棒。研磨棒的形状如图6-23所示，研磨棒的锥度与工件锥孔的锥度一致，锥度部分比工件锥孔稍长一些。使用时蘸上牛皮胶液，四周洒上氧化铝砂粒（粒度F80、F180各制一根），磨料层厚度为1～1.5mm。

2）研磨方法。研磨时，研磨棒的柄部用车床刀架顶住，而后开车研磨，稍加压力，车床转速为600r/min。先用粒度为F80的研磨棒进行粗研，而后用粒度为F180的研磨棒精研，研磨过程中需多次加入清油，研磨时间为2～3h。这样，被研磨后锥孔的表面粗糙度值能达到Ra1.6μm。研磨后，个别不够光洁的地方可用细纱布蘸上润滑油打光。

图6-23 工件锥孔研磨棒