Poteškoće i rješenja obrade dijelova od nehrđajućeg čelika
Stalna pojava novih proizvoda postavlja veće zahtjeve za materijal dijelova. Ponekad potrebni materijali moraju zadovoljiti posebne zahtjeve visoke tvrdoće, visoke otpornosti na trošenje, visoke žilavosti itd., što rezultira serijom materijala koji se teško obrađuju, što postavlja veće zahtjeve za tehnologiju obrade. U usporedbi s visokokvalitetnim ugljičnim konstrukcijskim čelikom, materijali od nehrđajućeg čelika sadrže Cr, Ni, Nb, Mo i druge elemente legure. Povećanje ovih legura ne samo da poboljšava otpornost čelika na koroziju, već također ima određeni utjecaj na obradivost nehrđajućeg čelika.
Ovaj rad uzima nehrđajući čelik i druge teške materijale kao objekt, analizira poteškoće obrade nehrđajućeg čelika u kombinaciji sa stvarnim problemima koji se susreću pri obradi, te predlaže učinkovita rješenja.
U kombinaciji s praktičnim problemima koji se susreću u strojnoj obradi, ovaj rad analizira poteškoće u strojnoj obradi nehrđajućeg čelika i predlaže učinkovita rješenja.
Analiza poteškoća kod rezanja nehrđajućeg čelika
U stvarnoj obradi, rezanje nehrđajućeg čelika često je popraćeno pojavom lomljenja i zapinjanja noža. Zbog velike plastične deformacije nehrđajućeg čelika u procesu rezanja, proizvedene strugotine nije lako slomiti i zalijepiti, što rezultira ozbiljnim otvrdnjavanjem u procesu rezanja. Svaki proces će proizvesti otvrdnuti sloj za sljedeći rez. Nakon slojeva nakupljanja, nehrđajući čelik ulazi u proces rezanja. S povećanjem tvrdoće medija raste i potrebna sila rezanja.
Stvaranje očvrslog sloja i povećanje sile rezanja neizbježno će dovesti do povećanja trenja između alata i obratka, te povećanja temperature rezanja.
Osim toga, toplinska vodljivost nehrđajućeg čelika je mala, a stanje rasipanja topline je loše. Velika količina topline rezanja koncentrirana je između alata i obratka, zbog čega se strojno obrađena površina kvari i ozbiljno utječe na kvalitetu strojno obrađene površine. Štoviše, povećanje temperature rezanja pogoršat će trošenje alata, što će uzrokovati polumjesečaste jame na prednjem dijelu alata i zareze na oštrici, što utječe na kvalitetu površine obratka, smanjujući radnu učinkovitost i povećavajući troškove proizvodnje.
Metode poboljšanja kvalitete obrade dijelova od nehrđajućeg čelika
Iz navedenog se vidi da je obrada nehrđajućeg čelika teška. Prilikom rezanja lako je proizvesti "stvrdnuti sloj" koji je lako slomiti alat, a nastale strugotine nije lako slomiti, uzrokujući prianjanje na alat, što će pogoršati trošenje alata. S obzirom na ove karakteristike rezanja nehrđajućeg čelika, u kombinaciji sa stvarnom proizvodnjom, nastojimo poboljšati kvalitetu obrade nehrđajućeg čelika s tri aspekta alatnih materijala, parametara rezanja i metoda hlađenja.
1 Odabir materijala alata
Odabir pravog alata temelj je obrade visokokvalitetnih dijelova. Alat je preslab za obradu kvalificiranih dijelova; Ako je odabran dobar alat, iako može zadovoljiti zahtjeve kvalitete površine dijelova, lako je uzrokovati otpad i povećati troškove proizvodnje. U kombinaciji sa karakteristikama slabog odvođenja topline, sloja za otvrdnjavanje i lakog zapinjanja noža tijekom rezanja nehrđajućeg čelika, odabrani materijal alata treba zadovoljiti zahtjeve dobre otpornosti na toplinu, visoke otpornosti na habanje i niske povezanosti s nehrđajućim čelikom.
2 Brzorezni čelik
Brzorezni čelik je visokolegirani alatni čelik s dodatkom W, Mo, Cr, V, Go i drugih elemenata. Ima dobre performanse obrade, dobru snagu i žilavost te jaku otpornost na udarce i vibracije. U uvjetima visoke topline generirane rezanjem velikom brzinom (oko 500 stupnjeva), još uvijek može zadržati visoku tvrdoću (HRC je još uvijek iznad 60). Brzorezni čelik ima dobru crvenu tvrdoću, te je pogodan za izradu glodala, trnova i drugih glodala. Može zadovoljiti zahtjeve za rezanje nehrđajućeg čelika. Stvrdnuti sloj, slabo odvođenje topline i druga okruženja rezanja.
W18Cr4V je najtipičniji alat od brzoreznog čelika. Od svog rođenja 1906. godine naširoko se proizvodio u razne alate kako bi zadovoljio potrebe rezanja. Međutim, uz kontinuirano poboljšanje mehaničkih svojstava raznih materijala za obradu, alat W18Cr4V više ne može zadovoljiti zahtjeve obrade materijala koji se teško obrađuju. S vremena na vrijeme treba proizvoditi visokoučinkoviti kobaltni brzorezni čelik. U usporedbi s običnim brzoreznim čelikom, kobaltni brzorezni čelik ima bolju otpornost na trošenje, crvenu tvrdoću i pouzdanost u radu. Prikladno za strojnu obradu s visokim učinkom uklanjanja i rezanje s prekidima. Uobičajene marke kao što je W12Cr4V5Co5.
2 Karbidni čelik
Cementirani karbid je vrsta metalurgije praha, koja se izrađuje od mikronskog praha vatrostalnog metalnog karbida visoke tvrdoće (WC, TiC) kao glavne komponente, kobalta, nikla, molibdena kao veziva, sinterovanog u vakuumskoj peći ili peći za redukciju vodika. Proizvodi. Cementirani karbid ima dobru čvrstoću i žilavost, otpornost na toplinu, otpornost na habanje, otpornost na koroziju, visoku tvrdoću i niz izvrsnih svojstava. U osnovi je nepromijenjen na 500 stupnjeva, a još uvijek ima visoku tvrdoću na 1000 stupnjeva. Pogodan je za rezanje materijala koji se teško obrađuju kao što su nehrđajući čelik i čelik otporan na toplinu. Uobičajeni cementirani karbidi uglavnom se dijele u tri kategorije: YG tip (volfram kobalt cementirani karbidi), YT tip (volfram titan kobalt tip), YW tip (volfram titan tantal (niobij) tip). Ove tri vrste legura imaju različite sastave i primjene. YG očvrsnuti uran ima dobru žilavost i toplinsku vodljivost. Može se odabrati veliki prednji kut, koji je prikladan za rezanje nehrđajućeg čelika.
Odabir reznih geometrijskih parametara alata od nehrđajućeg čelika
1 Prednji kut:
U kombinaciji sa karakteristikama nehrđajućeg čelika, kao što su visoka čvrstoća, dobra žilavost i teškoća rezanja strugotine tijekom rezanja, pod pretpostavkom da alat ima dovoljnu čvrstoću, treba odabrati veliki nagibni kut kako bi se smanjila plastična deformacija predmet obrade, smanjiti temperaturu rezanja i silu rezanja, te smanjiti stvaranje otvrdnutog sloja.
2 Kut kotača ao:
Povećanje stražnjeg kuta smanjit će trenje između obradne površine i stražnje strane, ali će se također smanjiti kapacitet rasipanja topline i snaga oštrice. Veličina stražnjeg kuta ovisi o debljini rezanja. Kada je debljina rezanja velika, treba odabrati manji stražnji kut.
Primarni kut otklona kr, sekundarni kut otklona k'r:
Smanjenje glavnog kuta otklona kr može povećati radnu duljinu oštrice, što pogoduje odvođenju topline, ali će povećati radijalnu silu tijekom rezanja, što je lako generirati vibracije. Vrijednost kr je obično 50 stupnjeva ~ 90 stupnjeva. Ako je krutost alatnog stroja nedovoljna, može se odgovarajuće povećati. Sekundarni kut otklona obično je k'r=9 stupnjeva ~15.
3 Nagib oštrice λ s:
Kako bi se povećala čvrstoća vrha alata, nagib oštrice općenito se uzima λ s=7 stupanj ~_ - 3 stupanj .
Obrada dijelova od nehrđajućeg čelika
Odabir rezne tekućine i načina hlađenja
Obradivost nehrđajućeg čelika je loša, a postoje visoki zahtjevi za hlađenje, podmazivanje, prodiranje, čišćenje i druga svojstva tekućine za rezanje. Uobičajene tekućine za rezanje su sljedeće:
1 Tekućina za rezanje:
Češća metoda hlađenja, s boljim učinkom hlađenja, čišćenja i podmazivanja, obično se koristi za prazne automobile od nehrđajućeg čelika.
2 Vulkanizirano ulje:
Tijekom rezanja na površini metala može se formirati sulfid visoke točke taljenja, koji se ne može lako oštetiti pod visokom temperaturom, ima dobar učinak podmazivanja i ima određeni učinak hlađenja. Obično se koristi za bušenje, razvrtanje i narezivanje navoja.
3 Mineralno ulje kao što je motorno ulje i ulje za vreteno:
Ima dobro svojstvo podmazivanja, ali slabo svojstvo hlađenja i propusnost, te je pogodno za vanjsko precizno tokarenje.
Tijekom procesa rezanja, mlaznica tekućine za rezanje treba biti poravnata s područjem rezanja ili je bolje koristiti visokotlačno hlađenje, hlađenje raspršivanjem i druge metode hlađenja.
Ukratko, iako nehrđajući čelik ima nedostatke kao što su loša obradivost, ozbiljno otvrdnjavanje, velika sila rezanja, niska toplinska vodljivost, lako prianjanje, lako trošenje alata itd., sve dok se pronađe odgovarajuća metoda obrade, odgovarajući alat koristi se, odabire se količina rezanja, metoda rezanja, odabire odgovarajuće rashladno sredstvo, a problem teško obradivih materijala kao što je nehrđajući čelik rješava se pažljivim promišljanjem u radu.