0Cr17Ni4Cu4Nb细长轴的车削杭州

1.0Cr17Ni4Cu4Nb的性能

（1）0Cr17Ni4Cu4Nb是一种加入了Cu、Nb等强化元素的新型马氏体沉淀硬化不锈钢，该合金经热处理后具较高的强度、硬度及韧性，能达到1 100～1 300MPa的耐压强度，同时，它对稀酸或盐具有较强的抗腐蚀能力，因此，它广泛应用于石油测井领域。

（2）0Cr17Ni4Cu4Nb具有加工硬化严重、切削力大、切削温度高、线膨胀系数大、刀具易磨损及离心力大等切削特点。

2.细长轴的车削工艺

近几年来，我们承接了一批0Cr17Ni4Cu4Nb材料的细长轴（见附图）的加工，轴的长度为2 133.6mm，直径为25.4mm，直线度误差小于0.5mm，表面粗糙度值Ra=6.3μm。在加工时，我们采用一夹一顶与跟刀架的加工方式，即用三爪自定心卡盘夹住轴的一端，用顶尖顶住另一端，中间采用跟刀架；在粗车时，车床转速为80r/min，进给量为0.15mm，切削深度为1.5mm；精车时，车床转速为80r/min，进给量为0.13mm，切削深度为0.8mm。切削结果为：粗车时，由于0Cr17Ni4Cu4Nb密度较大，从而产生较大的离心力，刀具受到较大的冲击力，使刀具在短时间内产生巨大的磨损，增加了刀具修磨频率，同时，因离心力的存在，加剧了刀具与工件的摩擦，产生了大量的切削热，需要使用大量的切削液才能加快散热，精车后工件表面粗糙度值较大，直线度误差大于1mm，不符合图样要求。

3.车削工艺的优化

经过仔细分析，考虑到较大转速产生的离心力给刀具和工件所带来的负面影响，主要从以下4个方面对工艺进行优化：

（1）粗车时，车床转速调整为50r/min，进给量调整为0.1mm，切削深度调整为1mm；精车时，车床转速调整为50r/min，进给量调整为0.1mm，切削深度调整为0.5mm。

（2）对刀具的几何参数做出了调整，粗车时，减小刀具前角γo和后角αo，增大刀具与切屑的接触面积，改善散热条件，增加刀具切削刃强度，前角γo调整为15o，后角αo调整为8o；精车时，稍稍增大前角γo和后角αo，增大切削刃的锋利程度，使切削更容易，前角γo调整为20o，后角αo调整为10o。

（3）调整跟刀架沿轴向的位置，使其与切削区的距离为60～70mm，有效减小离心力给刀具带来的冲击，使车削平稳地进行。

（4）增加压力机矫直工序，在车削时，每完成一次走刀，卸掉工件并在压力机上矫直，尽量保证在下一次走刀前工件直线度误差在合理的范围内，从而减小工件的甩动，降低工艺系统的振动，延长刀具寿命，提高加工效率。

经检验，采用优化后的车削工艺的工件直线度误差及表面粗糙度值严格控制在图样技术要求范围内。

4.结语

经过此次细长轴的加工，我们有了对0Cr17Ni4Cu4Nb细长轴的加工经验，也对这类工件的加工有了比较全面的认识，可以举一反三，提高加工水平，也为其他材料细长轴的加工提供了有效的依据。