Trudności i rozwiązania obróbki części ze stali nierdzewnej
Ciągłe pojawianie się nowych produktów stawia coraz wyższe wymagania materiałowe części.Czasami wymagane materiały muszą spełniać specjalne wymagania dotyczące wysokiej twardości, wysokiej odporności na ścieranie, wysokiej ciągliwości itp., co skutkuje partią materiałów trudnych w obróbce, co stawia wyższe wymagania technologii przetwarzania.W porównaniu z wysokiej jakości węglową stalą konstrukcyjną, materiały ze stali nierdzewnej zawierają Cr, Ni, Nb, Mo i inne pierwiastki stopowe.Zwiększenie zawartości tych pierwiastków stopowych nie tylko poprawia odporność stali na korozję, ale także ma pewien wpływ na skrawalność stali nierdzewnej.
Artykuł ten bierze za przedmiot stal nierdzewną i inne trudne materiały, analizuje trudności związane z obróbką stali nierdzewnej w połączeniu z rzeczywistymi problemami napotkanymi podczas przetwarzania oraz proponuje skuteczne rozwiązania.
W połączeniu z praktycznymi problemami napotkanymi podczas obróbki skrawaniem, artykuł ten analizuje trudności związane z obróbką stali nierdzewnej i przedstawia skuteczne rozwiązania.
Analiza trudności w cięciu stali nierdzewnej
W rzeczywistej obróbce skrawaniem stali nierdzewnej często występuje zjawisko łamania i zakleszczania się noża.Ze względu na duże odkształcenie plastyczne stali nierdzewnej w procesie skrawania, powstające wióry nie są łatwe do złamania i sklejenia, co powoduje poważne utwardzenie w procesie skrawania.Każdy proces wytworzy utwardzoną warstwę do następnego cięcia.Po warstwach akumulacji stal nierdzewna wchodzi w proces cięcia.Wraz ze wzrostem twardości medium wzrasta również wymagana siła skrawania.
Powstawanie warstwy utwardzającej się podczas pracy oraz wzrost siły skrawania nieuchronnie prowadzi do wzrostu tarcia pomiędzy narzędziem a obrabianym przedmiotem oraz wzrostu temperatury skrawania.
Ponadto przewodność cieplna stali nierdzewnej jest niewielka, a warunki rozpraszania ciepła są słabe.Duża ilość ciepła skrawania koncentruje się pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym, co powoduje niszczenie obrabianej powierzchni i poważnie wpływa na jakość obrabianej powierzchni.Ponadto wzrost temperatury skrawania będzie pogłębiał zużycie narzędzia, co spowoduje powstanie półksiężycowatych wżerów na powierzchni natarcia narzędzia oraz karbów na krawędzi skrawającej, wpływając na jakość powierzchni przedmiotu obrabianego, zmniejszając wydajność pracy i zwiększając koszty produkcji.
Metody poprawy jakości obróbki części ze stali nierdzewnej
Z powyższego widać, że obróbka stali nierdzewnej jest trudna.Podczas skrawania łatwo jest wytworzyć „utwardzoną warstwę”, która łatwo łamie narzędzie, a powstające wióry nie są łatwe do złamania, powodując przywieranie do narzędzia, co będzie pogłębiać zużycie narzędzia.Biorąc pod uwagę te właściwości skrawania stali nierdzewnej, w połączeniu z rzeczywistą produkcją, staramy się poprawić jakość obróbki stali nierdzewnej z trzech aspektów materiałów narzędziowych, parametrów skrawania i metod chłodzenia.
1 Dobór materiału narzędziowego
Wybór odpowiedniego narzędzia to podstawa obróbki części wysokiej jakości.Narzędzie jest zbyt słabe, aby przetwarzać zakwalifikowane części;W przypadku wybrania dobrego narzędzia, które choć może spełnić wymagania jakości powierzchni części, łatwo jest spowodować marnotrawstwo i zwiększyć koszty produkcji.W połączeniu z cechami słabego odprowadzania ciepła, warstwą utwardzającą zgniot oraz łatwo zakleszczającym się nożem podczas cięcia stali nierdzewnej, wybrany materiał narzędziowy powinien spełniać wymagania dobrej żaroodporności, wysokiej odporności na ścieranie oraz niskiego powinowactwa ze stalą nierdzewną.
2 Stal szybkotnąca
Stal szybkotnąca to wysokostopowa stal narzędziowa z dodatkiem W, Mo, Cr, V, Go i innych pierwiastków.Ma dobrą wydajność przetwarzania, dobrą wytrzymałość i wytrzymałość oraz dużą odporność na uderzenia i wibracje.W warunkach wysokiej temperatury generowanej przez szybkie cięcie (około 500 ℃) może nadal utrzymywać wysoką twardość (HRC jest nadal powyżej 60).Stal szybkotnąca ma dobrą czerwoną twardość i nadaje się do wykonywania frezów, cierni i innych frezów.Może spełniać wymagania cięcia stali nierdzewnej.Utwardzona warstwa, słabe odprowadzanie ciepła i inne środowiska skrawania.
W18Cr4V to najbardziej typowe narzędzie ze stali szybkotnącej.Od swojego narodzin w 1906 roku jest szeroko produkowany w różnych narzędziach, aby sprostać potrzebom skrawania.Jednak przy ciągłej poprawie właściwości mechanicznych różnych materiałów skrawających narzędzie W18Cr4V nie może już spełniać wymagań obróbki materiałów trudnych w obróbce.Od czasu do czasu powinna być produkowana kobaltowa stal szybkotnąca o wysokiej wydajności.W porównaniu ze zwykłą stalą szybkotnącą kobaltowa stal szybkotnąca ma lepszą odporność na zużycie, czerwoną twardość i niezawodność obsługi.Nadaje się do obróbki z dużą wydajnością skrawania i skrawania przerywanego.Popularne marki, takie jak W12Cr4V5Co5.
2 Stal węglikowa
Węglik spiekany jest rodzajem metalurgii proszków, który jest wykonany z ogniotrwałego proszku węglika metalu (WC, TiC) o wysokiej twardości jako głównego składnika, kobaltu, niklu, molibdenu jako spoiwa, spiekanego w piecu próżniowym lub piecu do redukcji wodoru.Produkty.Węglik spiekany ma dobrą wytrzymałość i ciągliwość, odporność na ciepło, odporność na zużycie, odporność na korozję, wysoką twardość i szereg doskonałych właściwości.Jest zasadniczo niezmieniony przy 500 ℃ i nadal ma wysoką twardość przy 1000 ℃.Nadaje się do cięcia materiałów trudnych w obróbce, takich jak stal nierdzewna i stal żaroodporna.Typowe węgliki spiekane dzielą się głównie na trzy kategorie: typ YG (węgliki spiekane z kobaltem wolframu), typ YT (typ wolframu tytanu kobaltu), typ YW (typ wolframu tytanu tantalu (niobu)).Te trzy rodzaje stopów mają różne składy i zastosowania.Uran utwardzany YG ma dobrą wytrzymałość i przewodność cieplną.Można wybrać duży przedni narożnik, który nadaje się do cięcia stali nierdzewnej.
Dobór parametrów geometrycznych skrawania narzędzi ze stali nierdzewnej
1 przedni róg:
W połączeniu z właściwościami stali nierdzewnej, takimi jak wysoka wytrzymałość, dobra ciągliwość i trudny do cięcia wiór podczas cięcia, zakładając, że narzędzie ma wystarczającą wytrzymałość, należy wybrać duży kąt natarcia, aby zmniejszyć odkształcenie plastyczne obiekt obróbki, zmniejszyć temperaturę cięcia i siłę cięcia oraz zmniejszyć generowanie utwardzonej warstwy.
2 Kąt wyprzedzenia ao:
Zwiększenie kąta tylnego zmniejszy tarcie między powierzchnią skrawającą a tylną powierzchnią, ale zmniejszy się również zdolność odprowadzania ciepła i wytrzymałość krawędzi skrawającej.Wielkość kąta oparcia zależy od grubości cięcia.Przy dużej grubości cięcia należy wybrać mniejszy kąt oparcia.
Podstawowy kąt ugięcia kr, wtórny kąt ugięcia k'r:
Zmniejszenie głównego kąta ugięcia kr może zwiększyć długość roboczą krawędzi skrawającej, co sprzyja odprowadzaniu ciepła, ale zwiększy siłę promieniową podczas skrawania, która łatwo generuje wibracje.Wartość kr wynosi zwykle 50°~90°.Jeśli sztywność obrabiarki jest niewystarczająca, można ją odpowiednio zwiększyć.Wtórny kąt odchylenia wynosi zazwyczaj k'r=9°~15.
3 Nachylenie ostrza λ s:
Aby zwiększyć wytrzymałość końcówki narzędzia, nachylenie ostrza przyjmuje się zazwyczaj λ s=7°~_ - 3°.
Obróbka elementów ze stali nierdzewnej
Wybór chłodziwa i trybu chłodzenia
Skrawalność stali nierdzewnej jest słaba i istnieją wysokie wymagania dotyczące chłodzenia, smarowania, penetracji, czyszczenia i innych właściwości chłodziwa.Typowe płyny do cięcia to:
1 Płyn do cięcia:
Bardziej powszechna metoda chłodzenia, charakteryzująca się lepszą wydajnością chłodzenia, czyszczenia i smarowania, jest powszechnie stosowana w przypadku pustych samochodów ze stali nierdzewnej.
2 Olej wulkanizowany:
Siarczki o wysokiej temperaturze topnienia mogą tworzyć się na powierzchni metalu podczas cięcia, co nie jest łatwe do uszkodzenia w wysokiej temperaturze, ma dobre działanie smarujące i ma pewien efekt chłodzenia.Jest zwykle używany do wiercenia, rozwiercania i gwintowania.
3 Olej mineralny, taki jak olej silnikowy i olej do wrzecion:
Ma dobre właściwości smarne, ale słabe właściwości chłodzące i przepuszczalność, i nadaje się do zewnętrznego toczenia precyzyjnego.
Podczas procesu cięcia dysza płynu tnącego powinna być wyrównana z obszarem cięcia lub lepiej jest stosować chłodzenie pod wysokim ciśnieniem, chłodzenie natryskowe i inne metody chłodzenia.
Podsumowując, chociaż stal nierdzewna ma wady słabej skrawalności, silnego utwardzania, dużej siły skrawania, niskiej przewodności cieplnej, łatwej przyczepności, łatwego zużycia narzędzi itp., o ile zostanie znaleziona odpowiednia metoda obróbki, odpowiednie narzędzie jest stosowana, dobiera się wielkość cięcia metody cięcia, dobiera się odpowiednie chłodziwo, a problem trudnych w obróbce materiałów, takich jak stal nierdzewna, rozwiązuje się poprzez staranne przemyślenie w pracy.