Care sunt avantajele evidente ale pieselor CNC care folosesc oțel inoxidabil ca materie primă în comparație cu oțelul și aliajele de aluminiu?
Oțelul inoxidabil este o alegere excelentă pentru o varietate de aplicații datorită proprietăților sale unice. Este foarte rezistent la coroziune, ceea ce îl face ideal pentru utilizare în medii dure, cum ar fi industriile maritime, aerospațiale și chimice. Spre deosebire de oțel și aliaje de aluminiu, oțelul inoxidabil nu ruginește și nu se corodează ușor, ceea ce crește longevitatea și fiabilitatea pieselor.
Oțelul inoxidabil este, de asemenea, incredibil de puternic și durabil, comparabil cu aliajele de oțel și chiar depășind rezistența aliajelor de aluminiu. Acest lucru îl face o opțiune excelentă pentru aplicațiile care necesită robustețe și integritate structurală, cum ar fi industria auto, aerospațială și construcții.
Un alt beneficiu al oțelului inoxidabil este că își menține proprietățile mecanice atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute. Această caracteristică îl face potrivit pentru aplicații în care sunt întâlnite variații extreme de temperatură. În schimb, aliajele de aluminiu pot prezenta rezistență redusă la temperaturi ridicate, iar oțelul poate fi susceptibil la coroziune la temperaturi ridicate.
Oțelul inoxidabil este, de asemenea, în mod inerent sanitar și ușor de curățat. Acest lucru îl face o alegere ideală pentru aplicațiile din industriile medicale, farmaceutice și de prelucrare a alimentelor în care curățenia este esențială. Spre deosebire de oțel, oțelul inoxidabil nu necesită acoperiri sau tratamente suplimentare pentru a-și menține proprietățile igienice.
Deși oțelul inoxidabil are multe avantaje, dificultățile sale de prelucrare nu pot fi ignorate.
Dificultățile în prelucrarea materialelor din oțel inoxidabil includ în principal următoarele aspecte:
1. Forță mare de tăiere și temperatură ridicată de tăiere
Acest material are o rezistență ridicată și o solicitare tangențială semnificativă și suferă o deformare plastică semnificativă în timpul tăierii, ceea ce duce la o forță de tăiere semnificativă. Mai mult, materialul are o conductivitate termică slabă, ceea ce determină creșterea temperaturii de tăiere. Temperatura ridicată este adesea concentrată în zona îngustă din apropierea muchiei de tăiere a sculei, ceea ce duce la o uzură accelerată a sculei.
2. Călire severă
Oțelul inoxidabil austenitic și unele oțeluri inoxidabile aliate la temperatură înaltă au o structură austenitică. Aceste materiale au o tendință mai mare de a se întări în timpul tăierii, de obicei de câteva ori mai mult decât oțelul carbon obișnuit. Ca urmare, unealta de tăiere funcționează în zona întărită prin lucru, ceea ce scurtează durata de viață a sculei.
3. Ușor de lipit de cuțit
Atât oțelul inoxidabil austenitic, cât și oțelul inoxidabil martensitic împărtășesc caracteristicile de a produce așchii puternice și de a genera temperaturi ridicate de tăiere în timpul procesării. Acest lucru poate duce la aderență, sudură și alte fenomene de lipire care pot interfera cu rugozitatea suprafețeipiese prelucrate.
4. Uzura accelerată a sculei
Materialele menționate mai sus conțin elemente cu punct de topire ridicat, sunt foarte maleabile și generează temperaturi ridicate de tăiere. Acești factori duc la uzura accelerată a sculei, necesitând ascuțirea și înlocuirea frecventă a sculei. Acest lucru are un impact negativ asupra eficienței producției și crește costurile de utilizare a sculelor. Pentru a combate acest lucru, se recomandă reducerea vitezei și a avansului liniei de tăiere. În plus, cel mai bine este să folosiți unelte special concepute pentru prelucrarea oțelului inoxidabil sau a aliajelor la temperatură ridicată și să utilizați răcirea internă la găurire și filetare.
Tehnologia de prelucrare a pieselor din oțel inoxidabil
Prin analiza de mai sus a dificultăților de procesare, tehnologia de prelucrare și proiectarea parametrilor instrumentelor aferente din oțel inoxidabil ar trebui să fie destul de diferite de materialele structurale obișnuite din oțel. Tehnologia specifică de procesare este următoarea:
1. Prelucrare foraj
La găurirea materialelor din oțel inoxidabil, prelucrarea găurilor poate fi dificilă din cauza conductibilității lor termice slabe și a modulului elastic mic. Pentru a depăși această provocare, trebuie selectate materiale adecvate pentru scule, ar trebui să fie determinați parametrii geometrici rezonabili ai sculei și ar trebui stabilită cantitatea de tăiere a sculei. Burghiile realizate din materiale precum W6Mo5Cr4V2Al si W2Mo9Cr4Co8 sunt recomandate pentru gaurirea acestor tipuri de materiale.
Burghiile din materiale de înaltă calitate au câteva dezavantaje. Sunt relativ scumpe și greu de cumpărat. Când utilizați burghiul standard din oțel de mare viteză W18Cr4V utilizat în mod obișnuit, există unele deficiențe. De exemplu, unghiul de vârf este prea mic, așchiile produse sunt prea largi pentru a fi evacuate din gaură în timp, iar fluidul de tăiere nu poate răci burghiul rapid. Mai mult decât atât, oțelul inoxidabil, fiind un conductor termic slab, determină concentrarea temperaturii de tăiere pe muchia de tăiere. Acest lucru poate duce cu ușurință la arsuri și ciobirea celor două suprafețe de flancuri și a muchiei principale, reducând durata de viață a burghiului.
1) Designul parametrilor geometrici ai sculei Când găuriți cu un W18Cr4V Când utilizați un burghiu obișnuit din oțel de mare viteză, forța de tăiere și temperatura sunt concentrate în principal pe vârful de găurire. Pentru a îmbunătăți durabilitatea părții de tăiere a burghiului, putem crește unghiul vârfului la aproximativ 135 ° ~ 140 °. Acest lucru va reduce, de asemenea, unghiul de greblare a marginii exterioare și va îngusta așchiile de foraj pentru a le facilita îndepărtarea. Cu toate acestea, creșterea unghiului vârfului va face ca marginea daltă a burghiului să fie mai lată, rezultând o rezistență mai mare la tăiere. Prin urmare, trebuie să șlefuim marginea daltă a burghiului. După șlefuire, unghiul de teșire al muchiei dalții ar trebui să fie între 47° și 55°, iar unghiul de greblare ar trebui să fie de 3°~5°. În timp ce șlefuim marginea dalții, ar trebui să rotunjim colțul dintre marginea de tăiere și suprafața cilindrică pentru a crește rezistența marginii dalții.
Materialele din oțel inoxidabil au un modul elastic mic, ceea ce înseamnă că metalul de sub stratul de așchii are o recuperare elastică mare și întărire prin lucru în timpul prelucrării. Dacă unghiul de degajare este prea mic, uzura suprafeței flancului burghiului va fi accelerată, temperatura de tăiere va crește și durata de viață a burghiului va fi redusă. Prin urmare, este necesar să creșteți în mod corespunzător unghiul de relief. Cu toate acestea, dacă unghiul de relief este prea mare, marginea principală a burghiului va deveni subțire, iar rigiditatea marginii principale va fi redusă. Un unghi de relief de 12° până la 15° este în general preferat. Pentru a îngusta așchiile de foraj și pentru a facilita îndepărtarea așchiilor, este, de asemenea, necesar să deschideți șanțuri de așchii eșalonate pe cele două suprafețe de flancuri ale burghiului.
2) La selectarea cantității de tăiere pentru găurire, selectarea Când vine vorba de tăiere, punctul de pornire ar trebui să fie reducerea temperaturii de tăiere. Tăierea de mare viteză are ca rezultat creșterea temperaturii de tăiere, care la rândul său agravează uzura sculei. Prin urmare, cel mai important aspect al tăierii este selectarea vitezei de tăiere adecvate. In general, viteza de taiere recomandata este intre 12-15m/min. Viteza de avans, pe de altă parte, are un efect redus asupra duratei de viață a sculei. Cu toate acestea, dacă viteza de avans este prea mică, unealta va tăia în stratul întărit, ceea ce va agrava uzura. Dacă viteza de avans este prea mare, rugozitatea suprafeței se va înrăutăți. Având în vedere cei doi factori de mai sus, viteza de avans recomandată este între 0,32 și 0,50 mm/r.
3) Selectarea fluidului de tăiere: Pentru a reduce temperatura de tăiere în timpul găuririi, emulsia poate fi utilizată ca mediu de răcire.
2. Prelucrare alezarea
1) La alezarea materialelor din oțel inoxidabil, se folosesc în mod obișnuit alezoarele din carbură. Structura alezei și parametrii geometrici diferă de cei ai alezoarelor obișnuite. Pentru a preveni înfundarea așchiilor în timpul alezării și pentru a spori rezistența dinților tăietorului, numărul de dinți ale alezării este, în general, menținut relativ scăzut. Unghiul de greblare al alezorului este de obicei între 8° și 12°, deși în unele cazuri specifice, un unghi de greblare de la 0° la 5° poate fi utilizat pentru a obține alezarea de mare viteză. Unghiul de degajare este în general în jur de 8° până la 12°.
Unghiul principal de declinare este ales în funcție de gaură. În general, pentru o gaură de trecere, unghiul este de 15 ° până la 30 °, în timp ce pentru o gaură nedepășitoare, este de 45 °. Pentru a descărca așchiile înainte la alezare, unghiul de înclinare a muchiei poate fi mărit cu aproximativ 10° până la 20°. Lățimea lamei ar trebui să fie între 0,1 și 0,15 mm. Conicitatea inversată a alezoarei ar trebui să fie mai mare decât cea a alezoarelor obișnuite. Alezoarele din carbură sunt în general de 0,25 până la 0,5 mm/100 mm, în timp ce alezele din oțel de mare viteză sunt de 0,1 până la 0,25 mm/100 mm în ceea ce privește conicitatea lor.
Partea de corecție a alezoarelor este în general de 65% până la 80% din lungimea alezoarelor obișnuite. Lungimea piesei cilindrice este de obicei de 40% până la 50% din cea a aleezelor obișnuite.
2) La alezare, este important să alegeți cantitatea corectă de avans, care ar trebui să fie între 0,08 și 0,4 mm/r, și viteza de tăiere, care ar trebui să varieze între 10 și 20 m/min. Limita de alezare brută ar trebui să fie între 0,2 și 0,3 mm, în timp ce toleranța de alezare fină ar trebui să fie între 0,1 și 0,2 mm. Se recomandă folosirea sculelor din carbură pentru alezarea brută și a sculelor din oțel de mare viteză pentru alezarea fină.
3) La selectarea fluidului de tăiere pentru alezarea materialelor din oțel inoxidabil, se poate utiliza ulei de sistem cu pierdere totală sau disulfură de molibden ca mediu de răcire.
3. Prelucrare plictisitoare
1) Când selectați materialul pentru scule pentru prelucrarea pieselor din oțel inoxidabil, este important să luați în considerare forța și temperatura ridicate de tăiere. Se recomandă carburi cu rezistență ridicată și conductivitate termică bună, cum ar fi carbura YW sau YG. Pentru finisare, pot fi utilizate și inserții din carbură YT14 și YT15. Uneltele din materiale ceramice pot fi utilizate pentru procesarea în loturi. Cu toate acestea, este important de remarcat faptul că aceste materiale sunt caracterizate prin rezistență ridicată și întărire severă, ceea ce va face ca unealta să vibreze și poate duce la vibrații microscopice pe lamă. Prin urmare, atunci când alegeți unelte ceramice pentru tăierea acestor materiale, trebuie luată în considerare duritatea microscopică. În prezent, materialul α/βSialon este o alegere mai bună datorită rezistenței sale excelente la deformarea la temperatură ridicată și uzura prin difuzie. A fost folosit cu succes la tăierea aliajelor pe bază de nichel, iar durata sa de viață depășește cu mult ceramica pe bază de Al2O3. Ceramica armată cu mustăți SiC este, de asemenea, un material eficient pentru instrumente pentru tăierea oțelului inoxidabil sau a aliajelor pe bază de nichel.
Lamele CBN (nitrură de bor cubică) sunt recomandate pentru prelucrarea pieselor stinse din aceste materiale. CBN este al doilea după diamant în ceea ce privește duritatea, cu un nivel de duritate care poate ajunge la 7000~8000HV. Are rezistență ridicată la uzură și poate rezista la temperaturi ridicate de tăiere de până la 1200°C. În plus, este inert din punct de vedere chimic și nu are nicio interacțiune chimică cu metalele din grupul fierului la 1200 până la 1300°C, ceea ce îl face ideal pentru prelucrarea materialelor din oțel inoxidabil. Durata sa de viață a sculei poate fi de zeci de ori mai mare decât cea a uneltelor din carbură sau ceramică.
2) Proiectarea parametrilor geometrici ai sculei este esențială pentru obținerea unei performanțe eficiente de tăiere. Uneltele din carbură necesită un unghi de greblare mai mare pentru a asigura un proces de tăiere neted și o durată de viață mai lungă a sculei. Unghiul de greblare ar trebui să fie în jur de 10° până la 20° pentru prelucrarea brută, 15° până la 20° pentru semifinisare și 20° până la 30° pentru finisare. Unghiul principal de deformare trebuie ales pe baza rigidității sistemului de proces, cu un interval de 30° până la 45° pentru rigiditate bună și 60° până la 75° pentru rigiditate slabă. Când raportul lungime-diametru al piesei de prelucrat depășește de zece ori, unghiul principal de deformare poate fi de 90°.
Atunci când se folosesc materiale din oțel inoxidabil de foraj cu unelte ceramice, pentru tăiere se folosește în general un unghi negativ de greblare, variind de la -5° la -12°. Acest lucru ajută la întărirea lamei și profită din plin de rezistența ridicată la compresiune a uneltelor ceramice. Dimensiunea unghiului de relief afectează direct uzura sculei și rezistența lamei, cu o gamă cuprinsă între 5° și 12°. Modificările unghiului principal de deformare afectează forțele de tăiere radiale și axiale, precum și lățimea și grosimea de tăiere. Deoarece vibrațiile pot fi dăunătoare sculelor de tăiere ceramice, unghiul principal de deformare trebuie ales pentru a reduce vibrațiile, de obicei în intervalul de la 30° la 75°.
Când se folosește CBN ca material pentru scule, parametrii geometrici ai sculei ar trebui să includă un unghi de deformare de la 0° la 10°, un unghi de relief de la 12° la 20° și un unghi de deviere principal de la 45° la 90°.
3) Când ascuțiți suprafața greblei, este important să păstrați valoarea de rugozitate mică. Acest lucru se datorează faptului că atunci când unealta are o valoare mică a rugozității, ajută la reducerea rezistenței la curgere a așchiilor de tăiere și evită problema lipirii așchiilor de unealtă. Pentru a asigura o valoare mică a rugozității, se recomandă șlefuirea cu atenție a suprafețelor din față și din spate ale sculei. Acest lucru va ajuta, de asemenea, la evitarea așchiilor să se lipească de cuțit.
4) Este important să păstrați muchia de tăiere a sculei ascuțită pentru a reduce întărirea prin lucru. În plus, cantitatea de avans și cantitatea de tăiere inversă ar trebui să fie rezonabile pentru a evita ca unealta să se taie în stratul întărit, ceea ce ar putea afecta negativ durata de viață a sculei.
5) Este important să acordați atenție procesului de șlefuire al spargetorului de așchii atunci când lucrați cu oțel inoxidabil. Aceste așchii sunt cunoscute pentru caracteristicile lor puternice și rezistente, astfel încât spargetorul de așchii de pe suprafața greblei a sculei ar trebui să fie șlefuit corespunzător. Acest lucru va facilita spargerea, ținerea și îndepărtarea așchiilor în timpul procesului de tăiere.
6) Când tăiați oțel inoxidabil, se recomandă să utilizați viteză mică și cantități mari de avans. Pentru găurirea cu unelte ceramice, selectarea cantității potrivite de tăiere este crucială pentru o performanță optimă. Pentru tăierea continuă, cantitatea de tăiere trebuie aleasă pe baza relației dintre durabilitatea la uzură și cantitatea de tăiere. Pentru tăierea intermitentă, cantitatea de tăiere adecvată trebuie determinată pe baza modelului de rupere a sculei.
Deoarece uneltele ceramice au o rezistență excelentă la căldură și uzură, impactul cantității de tăiere asupra duratei de viață a sculei nu este la fel de semnificativ ca în cazul sculelor din carbură. În general, atunci când se utilizează unelte ceramice, viteza de avans este cel mai sensibil factor pentru spargerea sculei. Prin urmare, atunci când găuriți piese din oțel inoxidabil, încercați să selectați o viteză mare de tăiere, o cantitate mare de tăiere înapoi și un avans relativ mic, pe baza materialului piesei de prelucrat și în funcție de puterea mașinii-unelte, rigiditatea sistemului de proces și rezistența lamei.
7) Când lucrați cu oțel inoxidabil, este important să alegeți fluidul de tăiere potrivit pentru a asigura o forare de succes. Oțelul inoxidabil este predispus la lipire și are o disipare slabă a căldurii, astfel încât fluidul de tăiere selectat trebuie să aibă o bună rezistență la lipire și proprietăți de disipare a căldurii. De exemplu, se poate folosi un fluid de tăiere cu un conținut ridicat de clor.
În plus, există soluții apoase fără ulei mineral, fără nitrați, care au efecte bune de răcire, curățare, antirugină și lubrifiere, cum ar fi fluidul de tăiere sintetic H1L-2. Prin utilizarea fluidului de așchiere adecvat, dificultățile asociate cu prelucrarea oțelului inoxidabil pot fi depășite, ceea ce duce la îmbunătățirea duratei de viață a sculei în timpul găuririi, alezării și alezării, ascuțirii și modificărilor reduse a sculei, îmbunătățirea eficienței producției și prelucrarea găurilor de calitate superioară. Acest lucru poate reduce în cele din urmă intensitatea forței de muncă și costurile de producție, obținând în același timp rezultate satisfăcătoare.
La Anebon, ideea noastră este să acordăm prioritate calității și onestității, să oferim asistență sinceră și să ne străduim să obținem profit reciproc. Ne propunem să creăm în mod constant excelentpiese metalice turnateși microPiese de frezare CNC. Apreciem întrebarea dvs. și vă vom răspunde cât mai curând posibil.
Ora postării: Apr-24-2024