Težave in rešitve pri obdelavi delov iz nerjavnega jekla
Nenehen pojav novih izdelkov postavlja višje zahteve za material delov. Včasih morajo zahtevani materiali izpolnjevati posebne zahteve visoke trdote, visoke odpornosti proti obrabi, visoke žilavosti itd., kar ima za posledico serijo materialov, ki jih je težko obdelati, kar postavlja višje zahteve za tehnologijo obdelave. V primerjavi z visokokakovostnim ogljikovim konstrukcijskim jeklom materiali iz nerjavnega jekla vsebujejo Cr, Ni, Nb, Mo in druge zlitine. Povečanje teh legiranih elementov ne le izboljša korozijsko odpornost jekla, ampak ima tudi določen vpliv na obdelovalnost nerjavnega jekla.
Ta dokument obravnava nerjavno jeklo in druge zahtevne materiale kot predmet, analizira težave pri obdelavi nerjavnega jekla v kombinaciji z dejanskimi težavami, ki se pojavljajo pri obdelavi, in predlaga učinkovite rešitve.
V kombinaciji s praktičnimi težavami, ki se pojavljajo pri strojni obdelavi, ta članek analizira težave pri strojni obdelavi nerjavnega jekla in predlaga učinkovite rešitve.
Analiza težav pri rezanju nerjavnega jekla
Pri dejanski obdelavi rezanje nerjavečega jekla pogosto spremlja pojav lomljenja in zatikanja noža. Zaradi velike plastične deformacije nerjavečega jekla v procesu rezanja proizvedenih odrezkov ni enostavno zlomiti in zlepiti, kar povzroči resno otrdelost v procesu rezanja. Vsak postopek bo ustvaril utrjeno plast za naslednji rez. Po slojih akumulacije nerjaveče jeklo vstopi v postopek rezanja. Z naraščajočo trdoto medija se povečuje tudi potrebna rezalna sila.
Ustvarjanje utrjene plasti in povečanje rezalne sile neizogibno povzročita povečanje trenja med orodjem in obdelovancem ter povečanje temperature rezanja.
Poleg tega je toplotna prevodnost nerjavečega jekla majhna in stanje odvajanja toplote je slabo. Med orodjem in obdelovancem je skoncentrirana velika količina rezalne toplote, zaradi česar se obdelana površina poslabša in resno vpliva na kakovost obdelane površine. Poleg tega bo povišanje temperature rezanja poslabšalo obrabo orodja, kar bo povzročilo polmesečaste jamice na prednji strani orodja in zareze na rezalnem robu, kar bo vplivalo na kakovost površine obdelovanca, zmanjšalo delovno učinkovitost in povečalo proizvodne stroške.
Metode izboljšanja kakovosti obdelave delov iz nerjavečega jekla
Iz zgoraj navedenega je razvidno, da je obdelava nerjavnega jekla zahtevna. Pri rezanju je enostavno ustvariti "utrjeno plast", ki zlahka zlomi orodje, ustvarjenih odrezkov pa ni enostavno zlomiti, kar povzroči oprijem na orodje, kar bo poslabšalo obrabo orodja. Glede na te rezalne lastnosti nerjavnega jekla v kombinaciji z dejansko proizvodnjo poskušamo izboljšati kakovost obdelave nerjavnega jekla s treh vidikov orodnih materialov, rezalnih parametrov in metod hlajenja.
1 Izbira materiala orodja
Izbira pravega orodja je osnova za obdelavo visokokakovostnih delov. Orodje je preslabo za obdelavo kvalificiranih delov; Če je izbrano dobro orodje, čeprav lahko izpolnjuje zahteve glede kakovosti površine delov, je enostavno povzročiti odpadke in povečati proizvodne stroške. V kombinaciji z značilnostmi slabega odvajanja toplote, utrdilne plasti in enostavnega zatikanja noža med rezanjem iz nerjavečega jekla mora izbrani material orodja izpolnjevati zahteve dobre toplotne odpornosti, visoke odpornosti proti obrabi in nizke afinitete z nerjavnim jeklom.
2 Hitrorezno jeklo
Hitrorezno jeklo je visoko legirano orodno jeklo z dodanimi W, Mo, Cr, V, Go in drugimi elementi. Ima dobro obdelavo, dobro trdnost in žilavost ter močno odpornost na udarce in vibracije. Pod pogojem visoke toplote, ki nastane pri hitrem rezanju (približno 500 stopinj), lahko še vedno ohranja visoko trdoto (HRC je še vedno nad 60). Hitrorezno jeklo ima dobro rdečo trdoto in je primerno za izdelavo rezkarjev, trnov in drugih rezkarjev. Lahko izpolnjuje zahteve rezanja iz nerjavečega jekla. Utrjena plast, slabo odvajanje toplote in druga rezalna okolja.
W18Cr4V je najbolj značilno orodje za hitrorezno jeklo. Od svojega rojstva leta 1906 je bil široko izdelan v različnih orodjih za izpolnjevanje potreb rezanja. Vendar pa z nenehnim izboljševanjem mehanskih lastnosti različnih obdelovalnih materialov orodje W18Cr4V ne more več izpolnjevati zahtev obdelovanja materialov, ki jih je težko obdelovati. Občasno je treba izdelati visoko zmogljivo kobaltno hitrorezno jeklo. V primerjavi z navadnim hitroreznim jeklom ima kobaltno hitrorezno jeklo boljšo odpornost proti obrabi, rdečo trdoto in zanesljivost delovanja. Primerno za strojno obdelavo z visoko hitrostjo odstranjevanja in občasno rezanje. Običajne znamke, kot je W12Cr4V5Co5.
2 Karbidno jeklo
Cementni karbid je vrsta praškaste metalurgije, ki je izdelana iz mikronskega prahu ognjevzdržnega kovinskega karbida (WC, TiC) visoke trdote kot glavne komponente, kobalta, niklja, molibdena kot veziva, sintranega v vakuumski peči ali peči za redukcijo vodika. Izdelki. Cementni karbid ima dobro trdnost in žilavost, toplotno odpornost, odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji, visoko trdoto in vrsto odličnih lastnosti. V bistvu je nespremenjen pri 500 stopinjah in ima še vedno visoko trdoto pri 1000 stopinjah. Primeren je za rezanje materialov, ki jih je težko obdelati, kot sta nerjavno jeklo in toplotno odporno jeklo. Običajni cementni karbidi so v glavnem razdeljeni v tri kategorije: tip YG (karbidi, cementirani z volframovim kobaltom), tip YT (tip volframovega titanovega kobalta), tip YW (tip volframovega titanovega tantala (niobija)). Te tri vrste zlitin imajo različne sestave in aplikacije. YG utrjen uran ima dobro žilavost in toplotno prevodnost. Izberete lahko velik sprednji vogal, ki je primeren za rezanje nerjavečega jekla.
Izbira rezalnih geometrijskih parametrov orodij iz nerjavnega jekla
1 sprednji kot:
V kombinaciji z značilnostmi nerjavnega jekla, kot so visoka trdnost, dobra žilavost in težko rezanje odrezkov med rezanjem, je treba ob predpostavki, da je orodje dovolj trdno, izbrati velik nagnjeni kot, da se zmanjša plastična deformacija predmet obdelave, zmanjša temperaturo rezanja in rezalno silo ter zmanjša nastajanje utrjene plasti.
2 Kot kolesa ao:
Povečanje zadnjega kota bo zmanjšalo trenje med obdelovalno površino in zadnjo stranjo, vendar se bosta zmanjšali tudi zmogljivost odvajanja toplote in moč rezalnega roba. Velikost zadnjega kota je odvisna od debeline reza. Ko je debelina reza velika, je treba izbrati manjši zadnji kot.
Primarni odklonski kot kr, sekundarni odklonski kot k'r:
Zmanjšanje glavnega odklonskega kota kr lahko poveča delovno dolžino rezalnega roba, kar prispeva k odvajanju toplote, vendar bo povečalo radialno silo med rezanjem, ki lahko povzroči vibracije. Vrednost kr je običajno 50 stopinj ~90 stopinj. Če je togost obdelovalnega stroja nezadostna, jo je mogoče ustrezno povečati. Sekundarni odklonski kot je običajno k'r=9 stopinj ~15.
3 Naklon rezila λ s:
Da bi povečali trdnost konice orodja, je naklon rezila običajno λ s=7 stopinj ~_ - 3 stopinj.
Obdelava delov iz nerjavečega jekla
Izbira rezalne tekočine in načina hlajenja
Obdelovalnost nerjavnega jekla je slaba in obstajajo visoke zahteve za hlajenje, mazanje, penetracijo, čiščenje in druge lastnosti rezalne tekočine. Običajne rezalne tekočine so naslednje:
1 Rezalna tekočina:
Pogostejši način hlajenja z boljšim delovanjem hlajenja, čiščenja in mazanja se običajno uporablja za prazne avtomobile iz nerjavečega jekla.
2 Vulkanizirano olje:
Med rezanjem na kovinski površini lahko nastane sulfid z visokim tališčem, ki ga ni enostavno poškodovati pri visoki temperaturi, ima dober učinek mazanja in ima določen učinek hlajenja. Na splošno se uporablja za vrtanje, povrtavanje in narezovanje navojev.
3 Mineralno olje, kot je motorno olje in vretensko olje:
Ima dobro mazalno lastnost, vendar slabo hladilno lastnost in prepustnost ter je primeren za zunanje natančno struženje.
Med postopkom rezanja mora biti šoba rezalne tekočine poravnana z območjem rezanja ali pa je bolje uporabiti visokotlačno hlajenje, hlajenje s pršenjem in druge metode hlajenja.
Če povzamemo, čeprav ima nerjavno jeklo slabosti, kot so slaba obdelovalnost, huda delovna utrdba, velika rezalna sila, nizka toplotna prevodnost, enostaven oprijem, enostavna obraba orodij itd., dokler je najdena ustrezna metoda obdelave, je ustrezno orodje se uporablja, se izbere rezalna količina rezalne metode, izbere ustrezno hladilno sredstvo in s premišljenim razmišljanjem pri delu reši problem težko obdelovalnih materialov, kot je nerjavno jeklo.