一、概述
虽然在通用机床上对不锈钢类材料进行粗加工、半精加工和精加工，已不是太困难的事情。但是，在高生产率的专用自动车床上，怎样解决不锈钢材料切削中存在的切削力大、温度高、
刀具磨损严重、耐用度低、加工表面质量差、生产率低等问题，在一次切削加工就可达到图样的要求，还不是容易能达到的。我厂在加工3Crl3不锈钢材料过程中，从刀具材料的选择、刀具几何角度、结构的确定、切削用量的选取，毛坯的供应状态、润滑和冷却剂的选用等方面进行了反复试验，取得了一定的成功经验。
二、切削过程中的难点及原因分析
在零件试生产时，我厂按车削普通碳钢的工艺方法对3Crl3钢进行了车削试验，结果是刀具磨损严重，生产率低，零件表面质量达不到要求。
比较3Crl3钢与40钢,45钢等碳素结构钢的机械性能，3Crl3钢的强度、延伸率、断面收缩率、冲击性能等指标都比40钢,45钢高，是一种强度高、塑性好的中碳马氏体不锈钢。由于切削时加工硬化严重，切削抗力大，切削温度高，引起刀具磨损严重，使磨刀次数增多，增加了停机时间和机床调整时间，降低了生产率。又由于容易粘刀，产生积屑瘤，引起工件尺寸的变化并影响表面粗糙度，而且切屑不易卷曲和折断，又损伤工件已加工表面，直接影响零件的质量。所以，不能用切削45钢的工艺来切削3Crl3。也不能把通用车床上的加工方法照搬到自动车床上来。因为一般自动车床装刀较少，要求最好一次走刀就能使加工表面达到要求的尺寸和表面粗糙度，以保证较高的生产率。
针对上述问题，我厂采取了以下几项措施。
三、采取的主要技术措施
1) 采用热处理改变材料的硬度
马氏体不锈钢在热处理后的不同硬度，对车削加工的影响很大。表1所示是用YW2材料的车刀对热处理后不同硬度的3Cr13钢的车削情况。可见，退火状态的马氏体不锈钢虽然硬度低，但车削性能差，这是因为材料塑性和韧性大，组织不均匀，粘附、熔着性强，切削过程易产生刀瘤，不易获得较好的表面质量。而调质处理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料加工性较好，易达到较好的表面质量。而硬度大于HRC30时加工出的零件，表面质量虽然较好，但刀具易磨损。所以，在材料进厂后，先进行调质处理，硬度达到HRC25～30，然后再进行切削加工。
2) 刀具材料的选择
我厂在切削参数相同的条件下，对几种材料的刀具进行了车削对比试验。从表2可见，采用TiC-TiCN-TiN复合涂层刀片的外圆车刀，耐用度比较高，工件表面质量好，生产率高。这是因为这种涂层硬质合金材料的刀片，具有更好的强度和韧性，又因其表面具有更高的硬度和耐磨性，更小的摩擦系数和更高的耐热性，而成为自动车床车削不锈钢的良好刀具材料，是我厂加工3Cr13不锈钢的外回车刀的首选材料。由于没有这种材料的切断刀片，通过表2的对比试验可知，YW2硬质合金的切削性能也不错，因此可选用YW2材料的刀片作为切断刀。
3) 刀具的几何角度和结构的选取
对于良好的刀具材料，选择合理的几何角度则显得尤为重要。
前角g0直接影响刀具的强度和导热性，一般车削马氏体不锈钢时，刀具前角取10°～20°较为适宜。
后角a0取5°～8°较合适，最大不超过10°。
刃倾角ls，负的刃倾角可保护刀尖，提高刀刃强度，一般选取g0为-10°～30°。
主偏角Kr应根据工件的形状、加工部位和装刀情况来选择。
刃口表面粗糙度应为Ra0.4-0.2µm。
在刀具结构上，我厂对外圆车刀采用外斜式圆弧断屑槽，靠刀尖处切屑卷曲半径大，靠外缘处切屑卷曲半径小，切屑翻向待加工表面而折断，断屑情况好。对于切断刀，我厂将副偏角控制在1°以内，这样可以改善排屑条件、延长刀具的使用寿命。
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