Трудности и решения обработки деталей из нержавеющей стали
Постоянное появление новых продуктов выдвигает более высокие требования к материалу деталей. Иногда требуемые материалы должны отвечать особым требованиям высокой твердости, высокой износостойкости, высокой ударной вязкости и т. д., в результате чего получается партия труднообрабатываемых материалов, что выдвигает более высокие требования к технологии обработки. По сравнению с высококачественной углеродистой конструкционной сталью материалы из нержавеющей стали содержат Cr, Ni, Nb, Mo и другие легирующие элементы. Увеличение этих легирующих элементов не только улучшает коррозионную стойкость стали, но также оказывает определенное влияние на обрабатываемость нержавеющей стали.
В этой статье в качестве объекта рассматривается нержавеющая сталь и другие сложные материалы, анализируются трудности обработки нержавеющей стали в сочетании с фактическими проблемами, возникающими при обработке, и предлагаются эффективные решения.
В сочетании с практическими проблемами, возникающими при обработке, в этой статье анализируются трудности обработки нержавеющей стали и предлагаются эффективные решения.
Анализ трудностей резки нержавеющей стали
В реальной обработке резка нержавеющей стали часто сопровождается поломкой и залипанием ножа. Из-за большой пластической деформации нержавеющей стали в процессе резки образующаяся стружка не так легко ломается и слипается, что приводит к серьезному упрочнению в процессе резки. Каждый процесс будет производить затвердевший слой для следующего разреза. После слоев накопления нержавеющая сталь вступает в процесс резки. С увеличением твердости среды увеличивается и необходимая сила резания.
Образование слоя наклепа и увеличение силы резания неизбежно приведут к увеличению трения между инструментом и заготовкой и повышению температуры резания.
Кроме того, теплопроводность нержавеющей стали мала, а условия рассеивания тепла плохие. Между инструментом и заготовкой концентрируется большое количество тепла резания, что приводит к ухудшению качества обрабатываемой поверхности и серьезно влияет на качество обрабатываемой поверхности. Кроме того, повышение температуры резания усугубит износ инструмента, что приведет к появлению серповидных ямок на передней поверхности инструмента и зазубринам на режущей кромке, что повлияет на качество поверхности заготовки, снизит эффективность работы и увеличит производственные затраты.
Методы повышения качества обработки деталей из нержавеющей стали.
Из вышеизложенного видно, что обработка нержавеющей стали затруднена. При резании легко получить «закаленный слой», который легко сломать, а образовавшуюся стружку нелегко сломать, вызывая прилипание к инструменту, что усугубляет износ инструмента. Принимая во внимание эти характеристики резки нержавеющей стали в сочетании с фактическим производством, мы пытаемся улучшить качество обработки нержавеющей стали с помощью трех аспектов инструментальных материалов, параметров резки и методов охлаждения.
1 Выбор материала инструмента
Правильный выбор инструмента — основа качественной обработки деталей. Инструмент слишком плохой для обработки квалифицированных деталей; Если выбран хороший инструмент, несмотря на то, что он может соответствовать требованиям к качеству поверхности деталей, легко вызвать отходы и увеличить производственные затраты. В сочетании с такими характеристиками, как плохой отвод тепла, упрочняющий слой и легкое залипание ножа при резке нержавеющей стали, выбранный инструментальный материал должен соответствовать требованиям хорошей термостойкости, высокой износостойкости и низкого сродства с нержавеющей сталью.
2 Быстрорежущая сталь
Быстрорежущая сталь представляет собой высоколегированную инструментальную сталь с добавлением W, Mo, Cr, V, Go и других элементов. Он обладает хорошей производительностью обработки, хорошей прочностью и ударной вязкостью, а также высокой ударопрочностью и виброустойчивостью. В условиях высокой температуры, выделяемой при высокоскоростной резке (около 500 градусов), он все еще может сохранять высокую твердость (HRC все еще выше 60). Быстрорежущая сталь имеет хорошую красную твердость и подходит для изготовления фрез, шипов и других фрез. Он может удовлетворить требования резки нержавеющей стали. Закаленный слой, плохой отвод тепла и другие условия резания.
W18Cr4V — наиболее типичный инструмент из быстрорежущей стали. С момента своего рождения в 1906 году из него широко производятся различные инструменты для резки. Однако с постоянным улучшением механических свойств различных материалов для обработки инструмент W18Cr4V больше не может соответствовать требованиям обработки труднообрабатываемых материалов. Время от времени следует производить высокопроизводительную кобальтовую быстрорежущую сталь. По сравнению с обычной быстрорежущей сталью, кобальтовая быстрорежущая сталь обладает лучшей износостойкостью, красной твердостью и надежностью в эксплуатации. Подходит для обработки с большим съемом материала и прерывистой обработки. Распространенные бренды, такие как W12Cr4V5Co5.
2 Карбидная сталь
Цементированный карбид - это разновидность порошковой металлургии, которая изготавливается из микронного порошка карбида тугоплавкого металла (WC, TiC) высокой твердости в качестве основного компонента, кобальта, никеля, молибдена в качестве связующего, спеченного в вакуумной печи или печи восстановления водорода. Продукты. Цементированный карбид обладает хорошей прочностью и ударной вязкостью, термостойкостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, высокой твердостью и рядом превосходных свойств. Он в основном не меняется при 500 градусах и по-прежнему имеет высокую твердость при 1000 градусах. Он подходит для резки труднообрабатываемых материалов, таких как нержавеющая сталь и жаропрочная сталь. Обычные цементированные карбиды в основном делятся на три категории: тип YG (цементированные карбиды вольфрама-кобальта), тип YT (тип вольфрама-титана-кобальта), тип YW (тип вольфрама-титана-тантала (ниобия)). Эти три вида сплавов имеют разные составы и области применения. Закаленный YG уран обладает хорошей ударной вязкостью и теплопроводностью. Можно выбрать большой передний угол, подходящий для резки нержавеющей стали.
Выбор режущих геометрических параметров инструментов из нержавеющей стали
1 Передний угол:
В сочетании с характеристиками нержавеющей стали, такими как высокая прочность, хорошая ударная вязкость и трудность срезания стружки во время резания, исходя из предпосылки обеспечения достаточной прочности инструмента, следует выбирать большой передний угол, чтобы уменьшить пластическую деформацию. объект обработки, снизить температуру и силу резания, а также уменьшить образование закаленного слоя.
2 Угол кастера ао:
Увеличение заднего угла уменьшит трение между обрабатываемой поверхностью и задней поверхностью, но также уменьшится теплоотдача и прочность режущей кромки. Размер заднего угла зависит от толщины реза. При большой толщине резки следует выбирать меньший задний угол.
Первичный угол отклонения kr, вторичный угол отклонения k'r:
Уменьшение основного угла отклонения kr может увеличить рабочую длину режущей кромки, что способствует рассеиванию тепла, но увеличит радиальную силу во время резания, что может вызвать вибрацию. Значение kr обычно составляет 50-90 градусов. Если жесткость станка недостаточна, ее можно соответствующим образом увеличить. Вторичный угол отклонения обычно составляет k'r=9 градусов ~15.
3 Наклон лопасти λ с:
Чтобы увеличить прочность наконечника инструмента, наклон лезвия обычно принимается λ s=7 градусов ~_ - 3 градусов.
Обработка деталей из нержавеющей стали
Выбор смазочно-охлаждающей жидкости и режима охлаждения
Обрабатываемость нержавеющей стали плохая, и предъявляются высокие требования к охлаждению, смазке, проникновению, очистке и другим свойствам смазочно-охлаждающей жидкости. Обычные смазочно-охлаждающие жидкости следующие:
1 СОЖ:
Более распространенный метод охлаждения с лучшими характеристиками охлаждения, очистки и смазки обычно используется для пустых вагонов из нержавеющей стали.
2 Вулканизированное масло:
Сульфид с высокой температурой плавления может образовываться на поверхности металла во время резки, который нелегко повредить при высокой температуре, обладает хорошим смазывающим эффектом и имеет определенный охлаждающий эффект. Он обычно используется для сверления, развертывания и нарезания резьбы.
3 Минеральное масло, такое как моторное масло и веретенное масло:
Он обладает хорошими смазывающими свойствами, но плохими охлаждающими свойствами и проницаемостью и подходит для наружной точной токарной обработки.
В процессе резки сопло для смазочно-охлаждающей жидкости должно быть выровнено с зоной резки, или лучше использовать охлаждение под высоким давлением, охлаждение распылением и другие методы охлаждения.
Подводя итог, можно сказать, что хотя нержавеющая сталь имеет такие недостатки, как плохая обрабатываемость, тяжелая деформационная закалка, большая сила резания, низкая теплопроводность, легкая адгезия, легкий износ инструментов и т. используется, выбирается количество резки метода резки, выбирается соответствующая охлаждающая жидкость, и проблема труднообрабатываемых материалов, таких как нержавеющая сталь, решается путем тщательного обдумывания работы.