1.概述

   通常，人們把含鉻量＞12%或含鎳量＞8%的合金鋼稱為不銹鋼。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐腐蝕能力，并在較高溫度（＞450℃）下具有較高的強度。含鉻量達16%～18%的鋼，稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼，通稱為不銹鋼。

    含鉻量達12%以上的鋼在與氧化性介質(zhì)接觸時，由于電化學(xué)作用，表面形成一層富鉻氧化膜，可保護金屬內(nèi)部不受腐蝕。但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中，不能形成堅固的鈍化膜。為提高鋼的耐腐蝕能力，通常選擇增大鉻的比例或添加可促進鈍化的合金元素，如添加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W和Co等。這些合金元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力，同時改變了鋼的內(nèi)部組織和物理力學(xué)性能。其在鋼中的含量不同，對不銹鋼性能產(chǎn)生的影響不同，有的有磁性，有的則無磁性，有的能夠進行熱處理，有的則不能進行熱處理。

    不銹鋼被越來越廣泛地應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、建筑以及食品機械行業(yè)中。其所含的合金元素對切削加工性能影響較大，文中主要對不銹鋼的切削加工進行了分析。

    2.不銹鋼的分類及性能

    （1）按不銹鋼主要成分，分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。

    （2）按不銹鋼金相組織分類：①馬氏體不銹鋼。其含鉻量為12%～18%，含碳量為0.1%～0.5%（有時達1%）。其硬度為170～217HBW，抗拉強度σb為540～1 079MPa，伸長率δ為10%～25%，熱導(dǎo)率к為25.12W/（m·K）。常見的牌號有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV和30Cr13Mo等。馬氏體不銹鋼通過淬火，可獲得較高的硬度、強度和耐磨性。然而，當鋼中含碳量低于0.3%時，組織不均勻，粘附性強，切削時易產(chǎn)生積屑瘤，且斷屑困難，切削加工性較差。當含碳量達0.4%～0.5%時，切削加工性較好。②鐵素體不銹鋼。其含鉻量為12%～13%。硬度為177～228HBW，抗拉強度σb為363～451MPa，伸長率δ為20%～22%，熱導(dǎo)率к為16.7W/（m·K）。加熱冷卻時組織穩(wěn)定，不發(fā)生相變，所以不能進行熱處理強化，只能靠變形強化，切削加工性相對較好。常見的牌號有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRe、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti、1Cr28以及1Cr25Ti等。③奧氏體不銹鋼。其含鉻量為12%～25%，含鎳量為7%～20%（或20%以上）。硬度為187～207HBW，抗拉強度σb為481～520MPa，伸長率δ為40%，熱導(dǎo)率к為16.33W/（m·K）。典型牌號有1Cr18Ni9Ti，其他還有00Cr18Ni10、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4以及1Cr18Mn8Ni5N等。由于奧氏體不銹鋼含有較多的鎳或錳，加熱時組織不變，故淬火不能使其強化，可通過冷加工硬化來大幅度提高強度和硬度，其硬化程度為基體硬度的1.4～2.2倍，給下一次切削帶來很大困難。其具有優(yōu)良的力學(xué)性能和良好的耐腐蝕能力，無磁性。④奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相似，僅在組織中含有一定量鐵素體，常見牌號有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3Mo3Cu2N、Cr26Ni17Mo3CuSiN以及1Cr18Ni11Si4AlTi等。這類不銹鋼有硬度極高的金屬間化合物析出，強度比奧氏體不銹鋼高,切削加工性能比奧氏體不銹鋼更差。其硬度＜277HBW，抗拉強度σb為589～736MPa，伸長率δ為18%～30%。⑤沉淀硬化不銹鋼。這類不銹鋼因含有較高的鉻、鎳和極低的碳，還含有能起沉淀硬化作用的、鋁、鈦和鉬等合金元素，其在回火時析出，產(chǎn)生沉淀硬化，具有很高的硬度和強度。其硬度為363～388HBW，抗拉強度σb為1 138～1  324MPa，伸長率δ為5%～10%，這類鋼具有良好的耐腐蝕性能。常見牌號有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al等。

   3.不銹鋼的切削特點

   不銹鋼的切削加工性能比45鋼差。若以45鋼的相對切削加工性Kr為1，則奧氏體不銹鋼的相對切削加工性Kr為0.4，鐵素體不銹鋼的Kr為0.48，馬氏體不銹鋼的Kr為0.55。其中以奧氏體和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的切削加工性差，給切削加工帶來很大困難，其特點如下：

    （1）切削加工硬化嚴重。以奧氏體和奧氏體 鐵素體不銹鋼的加工硬化現(xiàn)象為嚴重，硬化層的硬度比基體硬度高1.4～2.2倍，其抗拉強度σb為1 470～1 960MPa。這類不銹鋼塑性大（δ＞35%），塑性變形時晶格扭曲，故強化系數(shù)大，且奧氏體不穩(wěn)定，在切削力作用下，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

   （2）切削力大。不銹鋼的高溫強度和硬度高且韌性大，故在切削時所消耗的能量大，即切削抗力大。以奧氏體不銹鋼為例，在切削過程中溫度高達700℃時，其綜合力學(xué)性能高于一般結(jié)構(gòu)鋼。加之其在切削過程中的塑性變形大、硬化現(xiàn)象嚴重，增大了切削力，所以不銹鋼的單位切削力為45鋼單位切削力的1.25倍。

   （3）切削溫度高。由于不銹鋼在切削時的塑性變形大，切屑與刀具間的摩擦大，加之其熱導(dǎo)率僅為45鋼熱導(dǎo)率的1/3～1/4，散熱條件差，大量切削熱集中在切削區(qū)，在相同切削條件下，切削溫度比切削45鋼時高200℃。

   

加工刀紋

產(chǎn)品和機床

有著人造板機械行業(yè)技能“珠峰”美譽的連續(xù)壓機的重要零件熱壓板，其韌硬資料耐熱合金鋼硬度要求400HB以上；具有7 000mm×2 650mm（長×寬）的大平面標準和橫向平面度0.015mm/全長一級平板、縱向平面度0.1mm/全長三級平板、厚度公役±0.03mm、表面粗糙度值Ra＝0.8μｍ以下的要求。因而成為規(guī)劃中的重中之重，工藝中的難中之難。如圖１所示。              

加工重任落在了“精密、大型、數(shù)控”機床之一沈陽機床12m數(shù)控龍門銑床上，啟用二年的技改項目12m數(shù)控龍門銑床已過磨合期進入精度”平板特點的熱壓板是對機床精度的一次實例查驗，但即便在試切加工之初，問題就頻出，加工后的平面有正紋、網(wǎng)紋、反紋、接刀和橢圓內(nèi)凹等表面質(zhì)量差、平面度精度不合格等現(xiàn)象，所以課題攻關(guān)在所難免。

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機床精度成因

12m數(shù)控龍門銑床精度由4根軸（即線軌X、橫梁Y、滑枕Z和主軸S）及互相間的幾何公役構(gòu)成。

（1）機床的XY平面由兩根直線導(dǎo)軌組成，因為能夠選用的水平儀和準直儀并根底可調(diào)，其XY平面的水平度和X軸的直線度是可調(diào)整項，依托調(diào)整能夠確保達到較高的精度，一起它也是其他平面和軸的基準，為重要。是熱壓板縱向平面度0.1mm的確保。

（2）機床的橫梁Y軸，一是要求與XY平面平行，因為橫梁自重下?lián)虾皖A(yù)留磨損，Y軸被規(guī)劃成單波中高，所以這項精度是不行調(diào)整項，依托Y軸的中高操控和立柱的等高加工確保平行，是熱壓板橫向平面度0.015mm和厚度±0.03mm的確保；二是與X軸的筆直，此項是可調(diào)整項，經(jīng)過調(diào)整來確保精度。

（3）機床的滑枕Z軸，有著與XY平面雙向筆直的要求，即Z軸在XZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度，此項為不行調(diào)整項，依托加工確保精度，Z軸在YZ軸平面內(nèi)與XY平面的筆直度是可調(diào)整項，依托調(diào)整來確保精度。

（4）機床的主軸S軸，也有著與Z軸雙向平行的要求，即S軸在XZ平面與Z軸平行，S軸在YZ平面內(nèi)與Z軸平行，此兩項為不行調(diào)整項，有必要依托加工確保。

從以上剖析可出看出：①工件容易實現(xiàn)精度的定位是XY平面和X軸，也是機床悉數(shù)精度的基準。②因為不行調(diào)整項依托機床制造進程加工確保，所以機床是否的要點是對不行調(diào)整項精度的進程檢測和鏟刮研修，杜絕終究插補修整的貓膩。③要點操控Y軸微量（＜0.02mm）中高單波型線。④在S軸和Z軸的調(diào)整次序上，單從大面加工和接刀來說，在調(diào)整與XY平面的雙向筆直度時以S軸為優(yōu)先。⑤充沛依托可調(diào)整項的可調(diào)整，經(jīng)過檢測和觀察加工刀紋，彌補進步機床精度。

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從刀紋窺破機床精度

因為機床的在時效中不知不覺失掉，在熱壓板加工之初，在大平面構(gòu)成了一些較為典型的刀紋和接刀亂象，經(jīng)過觀察從中能夠剖析機床精度問題和成因。如圖2所示。

（1）正紋。由刀盤正傾引起，正紋加工的長處是刀紋一致漂亮、后不拖刀單次切削、刀具磨損少，缺陷是因為刀盤歪斜，刀路中心構(gòu)成橢圓內(nèi)凹。

（2）反紋。由刀盤負傾引起，反紋加工的缺陷是后拖刀兩次切削、刀具磨損大，同樣因為刀盤歪斜，刀路中心構(gòu)成橢圓內(nèi)凹。

（3）網(wǎng)紋。由刀盤傾角為0時引起，是真實的平面加工，但缺陷是網(wǎng)紋較亂不漂亮，也有拖刀磨損。

（4）接刀。在粗加工時能夠是切削反彈、熱變形等要素引起，但在精加工時一定也有刀盤的歪斜原因，構(gòu)成臺階型接刀，嚴重時破壞了平面度、表面粗糙度和漂亮度。而刀盤歪斜實際上是由S軸與XY平面雙向筆直度引起，那么是哪些終究要素導(dǎo)致的呢？而如何只構(gòu)成有利的正紋減磨、微接刀和小凹面，是咱們觀察和剖析刀紋后要揣度和解決進步機床精度問題的所在。

從圖2能夠看出刀紋從正紋、網(wǎng)紋及反紋的改變，其實暗示出Y軸的爬高落低的曲折走向，在對Y軸的準直丈量中發(fā)現(xiàn)如圖的折線改變，Y軸直線差錯并不大于0.03mm，但其折線特征使刀盤歪斜卻是刀紋構(gòu)成亂紋的原因，因為Y軸的直線度是不行調(diào)整項，有必要經(jīng)過機械批改，一起可微量加大刀盤在YZ平面內(nèi)的正傾角，確保全長構(gòu)成的正刀紋。

從圖3咱們能夠看出接刀痕是臺階型，其實暗示由刀盤歪斜即S軸在XZ平面內(nèi)與XY平面不筆直引起的，在甩表丈量中也證實了此項差錯的存在，而刀盤越大，臺階越大。因為此項精度也是死項，有必要經(jīng)過機械批改，因為無法悉數(shù)消滅筆直度差錯，微量加大刀盤在YZ平面內(nèi)的正傾角，一是構(gòu)成一個方向的正紋；二是構(gòu)成相鄰兩內(nèi)凹橢圓，確保為微量相交型手感光滑的接刀，也能夠看出，如果相鄰刀路重合越多，接刀高度就越小，在1/2重合時蕞小。

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效果和定論

（1）一個合格的技師應(yīng)該熟悉和掌握機床精度的成因和各軸的精度凹凸次序，并能在加工刀紋和接刀痕中判斷出影響機床精度的要素所在，經(jīng)過反饋保護機床至狀態(tài)，作出習(xí)慣機床精度的定位和走刀方向挑選，進步產(chǎn)品加工質(zhì)量。

（2）在熱壓板大平面加工的實例中，首先要檢測和操控Y軸直線度和曲線類型，確保其中高不大于0.02mm的單波弧線，確保主軸S在XZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度在0.008mm之內(nèi)，并適當調(diào)整主軸S在YZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度，有意使其微量正傾，結(jié)合鎖定Z軸、Y軸向進刀單向、相鄰刀路重合足夠大等辦法，從而構(gòu)成質(zhì)量較高的正紋和微量相交型平滑接刀痕的XY平面加工。

（3）裝上角銑頭，首先留意其雙向筆直也是不行調(diào)整項。然后同樣能夠推理在XZ和YZ平面加工中機床精度與刀紋和接刀的關(guān)系，舉一反三，快速找到問題和進步產(chǎn)品質(zhì)量的辦法。

（4）課題攻關(guān)的終究效果是經(jīng)過刀紋剖析，得到機床精度問題的斷定和修正，從而使得熱壓板的平面加工順暢達到規(guī)劃要求。

一、法蘭銜接：

這是閥門中用得多的銜接方法。按結(jié)合面形狀又可分為以下幾種：

1、光滑式：用于壓力不高的閥門。加工比較方便

2、凹凸式：作業(yè)壓力較高，可運用中硬墊圈

3、榫槽式：可用塑性變形較大的墊圈，在腐蝕性介質(zhì)中運用較廣泛，密封作用較好。

4、梯形槽式：用橢圓形金屬環(huán)作墊圈，運用于作業(yè)壓力≥64公斤/平方厘米的閥門，或高溫閥門。

5、透鏡式：墊圈是透鏡形狀，用金屬制作。用于作業(yè)壓力≥100公斤/平方厘米的高壓閥門，或高溫閥門。

6、O形圈式：這是一種較新的法蘭銜接方法，它是跟著各種橡膠O形圈的呈現(xiàn)，而開展起來的，它在密封效銜接方法。

二、對夾銜接：

用螺栓直接將閥門及兩頭管道穿夾在一同的銜接方法。

三、對焊銜接：

直接與管道焊接的

裝置

1、閥門裝置之前，應(yīng)細心核對所用閥門的類型、標準是否與規(guī)劃相符；

2、依據(jù)閥門的類型和出廠說明書查看對照該閥門可否在要求的條件下運用；

3、閥門吊裝時，繩子應(yīng)綁在閥體與閥蓋的法蘭銜接處，且勿拴在手輪或閥桿上，防止損壞閥桿與手輪；

4、在水平管道上裝置閥門時，閥桿應(yīng)筆直向上，不允許閥桿向下裝置；

5、裝置閥門時，不得選用生拉硬拽的強行對口銜接方法，防止因受力不均，引起損壞；

6、明桿閘閥不宜裝在地下潮濕處，防止閥桿銹蝕。

配套電動執(zhí)行器

電動執(zhí)行器多與閥門配套，運用于自動化操控系統(tǒng)。電動執(zhí)行器的品種許多，在動作方法上各有不同，如角行程電動執(zhí)行器是輸出轉(zhuǎn)角力矩，而直行程電動執(zhí)行器是輸出位移推力。電動執(zhí)行器在系統(tǒng)運用時的品種，應(yīng)依據(jù)閥門的作業(yè)需求進行挑選。

四、螺紋銜接：

這是一種簡便的銜接方法，常用于小閥門。又分兩種狀況：

1、直接密封：內(nèi)外螺紋直接起密封作用。為了確保銜接處不漏，往往用鉛油、線麻和聚四氟乙烯生料帶填充；其間聚四氟乙烯生料帶，運用日見廣泛；這種資料耐腐蝕功能很好，密封作用及佳，運用和保存方便，拆開時，能夠完整地將其取下，由于它是一層無粘性的薄膜，比鉛油、線麻優(yōu)勝得多。

2、間接密封：螺紋旋緊的力量，傳遞給兩平面間的墊圈，讓墊圈起密封作用。

五、卡套銜接：

卡套銜接，它的銜接和密封原理是，當旋緊螺母時，卡套遭到壓力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外錐面又在壓力下與接頭體內(nèi)錐面密合，因而能夠牢靠地防止走漏。

這種銜接方法的長處是：

1、體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡略，拆裝簡略；

2、銜接力強，運用規(guī)模廣，可耐高壓（1000公斤/平方厘米）、高溫（650℃）和沖擊振動

3、能夠選用多種資料，適合防腐蝕；

4、加工精度要求不高；便于高空裝置。

卡套銜接方法，已在我國某些小口徑閥門產(chǎn)品中選用。

六、卡箍銜接：

這是一種快速銜接方法，它只需兩個螺栓，適用于經(jīng)常拆開的低壓閥門。

七、內(nèi)自緊銜接：

以上各種銜接方法，都是利用外力來抵消介質(zhì)壓力，實現(xiàn)密封的。下面介紹利用介質(zhì)壓力進行自緊的銜接方法。它的密封圈裝在內(nèi)錐體處，跟介質(zhì)相向的一面成必定視點，介質(zhì)壓力傳給內(nèi)錐體，又傳遞給密封圈，在必定視點的錐面上，發(fā)生兩個分力，一個與閥體中心線平行向外，另一個壓向閥體內(nèi)壁。后邊這個分力就是自緊力。介質(zhì)壓力愈大，自緊力也愈大。所以這種銜接方法，適合于高壓閥門。它比法蘭銜接，要節(jié)省許多資料和人力，但也需求必定的預(yù)緊力，以便在閥內(nèi)壓力不高時，運用牢靠。利用自緊密封原理做成的閥門，一般是高壓閥門。

閥門銜接的方法還許多，例如有的不必拆除的小閥門，跟管子焊接在一同；有的非金屬閥門，選用承插式銜接，等等。閥門運用者要依據(jù)具休狀況詳細對待。

相關(guān)配件

有閥門和管件，它們都是用在管道的銜接或操控系統(tǒng).閥門和管件都不能獨立存在，相得益彰的。閥門管件有碳鋼的和不銹鋼的，還有PVC，或許其他資料的，常用的就是前兩種，近幾年來跟著人們生活水平的進步，對副食品要求也隨之而來的需求量大了起來。所以帶動了食品機械的快速開展，于是不銹鋼衛(wèi)生級閥門管件出工業(yè)便紅火起來，人們一般說閥門管件，多用的還是不銹鋼衛(wèi)生級的。

注脂保護保養(yǎng)

在焊接前投產(chǎn)前以及投產(chǎn)后的閥門專業(yè)養(yǎng)護作業(yè)，為閥門服務(wù)于出產(chǎn)運營中起著至關(guān)重要的作用，正確和有序有用的保護保養(yǎng)會保護閥門，使閥門正常發(fā)揮功用而且延伸閥門運用壽數(shù)。閥門養(yǎng)護作業(yè)看似簡略，其實不然。作業(yè)中常有被忽視的方面。

榜首、閥門注脂時，常常忽視注脂量的問題。注脂槍加油后，操作人員選擇閥門和注脂聯(lián)合方法后，進行注脂作業(yè)。存在著二種狀況：一方面注脂量少注脂不足，密封面因短少光滑劑而加快磨損。另一方面注脂過量，形成糟蹋。在于沒有依據(jù)閥門類型類別，對不同的閥門密封容量進行準確的計算。能夠以閥門尺度和類別算出密封容量，再合理的注入適量的光滑脂。

第二、閥門注脂時，常疏忽壓力問題。在注脂操作時，注脂壓力有規(guī)律地呈峰谷變化。壓力過低，密封漏或失效，壓力過高，注脂口阻塞、密封內(nèi)脂類硬化或密封圈與閥球、閥板抱死。一般注脂壓力過低時，注入的光滑脂多流入閥腔底部，一般發(fā)生在小型閘閥。而注脂壓力過高，一方面查看注脂嘴，如是脂孔阻塞判明狀況進行替換；另一方面是脂類硬化，要運用清洗液，反復(fù)軟化失效的密封脂，并注入新的光滑脂置換。此外，密封類型和密封原料，也影響注脂壓力，不同的密封方法有不同的注脂壓力，一般狀況硬密封注脂壓力要高于軟密封。

第三、閥門注脂時，留意閥門在開關(guān)位的問題。球閥保護保養(yǎng)時一般都處于開位狀況，特殊狀況下選擇關(guān)閉保養(yǎng)。其他閥門也不能一概以開位論處。閘閥在養(yǎng)護時則必須處于關(guān)閉狀況，確保光滑脂沿密封圈充溢密封槽溝，假如開位，密封脂則直接掉入流道或閥腔，形成糟蹋。

第四、閥門注脂時，常疏忽注脂作用問題。注脂操作中壓力、注脂量、開關(guān)位都正常。但為確保閥門注脂作用，有時需敞開或關(guān)閉閥門，對光滑作用進行查看，承認閥門閥球或閘板表面光滑均勻。

第五、注脂時，要留意閥體排污和絲堵泄壓問題。閥門實驗后，密封腔閥腔內(nèi)氣體和水分因環(huán)境溫度升高而升壓，注脂時要先進行排污泄壓，以利于注脂作業(yè)的順利進行。注脂后密封腔內(nèi)的空氣和水分被充分置換出來。及時泄掉閥腔壓力，也保障了閥門運用安全。注脂完畢后，必定要擰緊排污和泄壓絲堵，以防意外發(fā)生。

第六、注脂時，要留意出脂均勻的問題。正常注脂時，距離注脂口近的出脂孔先出脂，然后到低點，后是高點，逐次出脂。假如不按規(guī)律或不出脂，證明存在阻塞，及時進行清通處理。

第七、注脂時也要調(diào)查閥門通徑與密封圈座平齊問題。例如球閥，假如存在開位過盈，可向里調(diào)整開位限位器，承認通徑平直后鎖定。調(diào)整限位不可只尋求開或關(guān)一方方位，要全體考慮。假如開位平齊，關(guān)不到位，會形成閥門關(guān)不嚴。同理，調(diào)整關(guān)到位，也要考慮開位相應(yīng)的調(diào)整。確保閥門的直角行程。

第八、注脂后，必定封好注脂口。防止雜質(zhì)進入，或注脂口處脂類氧化，封蓋要涂改防銹脂，防止生銹。以便下一次操作時運用。

第九、注脂時，也要考慮在今后油品次序運送中詳細問題詳細對待。鑒于柴油與氣油不同的品質(zhì)，應(yīng)考慮氣油的沖刷和分化才能。在以后閥門操作，遇到氣油段作業(yè)時，及時彌補光滑脂，防止磨損狀況發(fā)生。

第十、注脂時，不要疏忽閥桿部位的注脂。閥軸部位有滑動軸套或填料，也需求堅持光滑狀況，以減小操作時的沖突阻力，如不能確保光滑，則電動操作時扭矩加大磨損部件，手動操作時開關(guān)費力。

第十一、有些球閥閥體上標有箭頭，假如沒有附帶英文FIOW字跡，則為密封座作用方向，不作為介質(zhì)流向參考，閥門自泄方向相反。一般狀況下，雙座密封的球閥具有雙向流向。