Poteškoće i rješenja obrade dijelova od nehrđajućeg čelika
Kontinuirano pojavljivanje novih proizvoda postavlja sve veće zahtjeve za materijalom dijelova. Ponekad potrebni materijali moraju zadovoljiti posebne zahtjeve visoke tvrdoće, visoke otpornosti na habanje, visoke žilavosti, itd., što rezultira serijom teško obradivih materijala, što postavlja veće zahtjeve za tehnologiju obrade. U poređenju sa visokokvalitetnim ugljeničnim konstrukcijskim čelikom, materijali od nerđajućeg čelika sadrže Cr, Ni, Nb, Mo i druge legirane elemente. Povećanje ovih legiranih elemenata ne samo da poboljšava otpornost čelika na koroziju, već ima i određeni utjecaj na obradivost nehrđajućeg čelika.
Ovaj rad kao predmet uzima nehrđajući čelik i druge teške materijale, analizira poteškoće obrade nehrđajućeg čelika u kombinaciji sa stvarnim problemima koji se susreću u obradi i izlaže efikasna rješenja.
U kombinaciji s praktičnim problemima koji se susreću u strojnoj obradi, ovaj rad analizira poteškoće u strojnoj obradi nehrđajućeg čelika i iznosi učinkovita rješenja.
Analiza poteškoća u rezanju nerđajućeg čelika
U stvarnoj obradi, sečenje nerđajućeg čelika često je praćeno pojavom lomljenja i lepljenja noža. Zbog velike plastične deformacije nehrđajućeg čelika u procesu rezanja, proizvedene strugotine nije lako slomiti i zalijepiti, što rezultira ozbiljnim radnim otvrdnjavanjem u procesu rezanja. Svaki proces će proizvesti očvrsnuti sloj za sljedeći rez. Nakon slojeva akumulacije, nerđajući čelik ulazi u proces rezanja. Sa povećanjem tvrdoće medija raste i potrebna sila rezanja.
Stvaranje sloja za očvršćavanje i povećanje sile rezanja neminovno će dovesti do povećanja trenja između alata i obratka, te povećanja temperature rezanja.
Osim toga, toplinska provodljivost nehrđajućeg čelika je mala i stanje odvođenja topline je loše. Velika količina toplote rezanja je koncentrisana između alata i radnog komada, zbog čega se obrađena površina pogoršava i ozbiljno utiče na kvalitet obrađene površine. Štaviše, povećanje temperature rezanja će pogoršati habanje alata, što će uzrokovati polumjesečne udubine na grabulji alata i zareze na ivici rezanja, što utiče na kvalitet površine obratka, smanjuje efikasnost rada i povećava troškove proizvodnje.
Metode poboljšanja kvaliteta obrade dijelova od nehrđajućeg čelika
Iz navedenog se vidi da je obrada nerđajućeg čelika teška. Prilikom rezanja lako se proizvede "očvrsli sloj", koji lako lomi alat, a nastali strugotine nije lako razbiti, uzrokujući prianjanje na alat, što će pogoršati habanje alata. S obzirom na ove karakteristike rezanja nerđajućeg čelika, u kombinaciji sa stvarnom proizvodnjom, nastojimo da poboljšamo kvalitet obrade nerđajućeg čelika sa tri aspekta alatnih materijala, parametara rezanja i metoda hlađenja.
1 Izbor materijala alata
Odabir pravog alata je osnova za obradu visokokvalitetnih dijelova. Alat je previše loš za obradu kvalificiranih dijelova; Ako je odabran dobar alat, iako može zadovoljiti zahtjeve za kvalitetom površine dijelova, lako je uzrokovati gubitak i povećati troškove proizvodnje. U kombinaciji sa karakteristikama lošeg odvođenja toplote, sloja za otvrdnjavanje i lakog lepljenja noža prilikom rezanja nerđajućeg čelika, odabrani materijal alata treba da zadovolji zahteve dobre toplotne otpornosti, visoke otpornosti na habanje i niskog srodstva sa nerđajućim čelikom.
2 Brzorezni čelik
Brzorezni čelik je visokolegirani alatni čelik s dodanim W, Mo, Cr, V, Go i drugim elementima. Ima dobre performanse obrade, dobru snagu i žilavost i jaku otpornost na udarce i vibracije. Pod uslovima visoke toplote koja se stvara rezanjem velikom brzinom (oko 500 stepeni), i dalje može da održava visoku tvrdoću (HRC je još uvek iznad 60). Brzorezni čelik ima dobru crvenu tvrdoću i pogodan je za izradu glodala, trna i drugih glodala. Može zadovoljiti zahtjeve rezanja nehrđajućeg čelika. Stvrdnuti sloj, slabo odvođenje toplote 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 različitih materijala za obradu, alat W18Cr4V više ne može zadovoljiti zahtjeve obrade materijala koji se teško obrađuju. Kobalt brzorezni čelik visokih performansi treba proizvoditi s vremena na vrijeme. U poređenju sa običnim brzoreznim čelikom, kobalt brzorezni čelik ima bolju otpornost na habanje, crvenu tvrdoću i pouzdanost u radu. Pogodno za mašinsku obradu velikom brzinom skidanja i povremeno sečenje. Uobičajene marke kao što je W12Cr4V5Co5.
2 Karbidni čelik
Cementirani karbid je vrsta metalurgije praha, koja je napravljena od mikronskog praha vatrostalnog metalnog karbida visoke tvrdoće (WC, TiC) kao glavne komponente, kobalta, nikla, molibdena kao veziva, sinteriranog u vakuumskoj peći ili peći za redukciju vodonika. Proizvodi. Cementirani karbid ima dobru čvrstoću i žilavost, otpornost na toplotu, otpornost na habanje, otpornost na koroziju, visoku tvrdoću i niz odličnih svojstava. U osnovi je nepromijenjen na 500 stepeni, a i dalje ima visoku tvrdoću na 1000 stepeni. Pogodan je za rezanje materijala koji se teško obrađuje kao što su nerđajući čelik i čelik otporan na toplotu. Uobičajeni cementni karbidi se uglavnom dijele u tri kategorije: tip YG (volfram kobalt cementni karbidi), YT tip (tip volfram titan kobalta), tip YW (tip volfram titan tantala (niobijum). Ove tri vrste legura imaju različite sastave i primjenu. YG kaljeni uranijum ima dobru žilavost i toplotnu provodljivost. Može se odabrati veliki prednji ugao, koji je pogodan za rezanje nerđajućeg čelika.
Izbor geometrijskih parametara rezanja alata od nerđajućeg čelika
1 Prednji ugao:
U kombinaciji sa karakteristikama nehrđajućeg čelika, kao što su visoka čvrstoća, dobra žilavost i teško sečenje strugotine tokom rezanja, pod pretpostavkom da alat ima dovoljnu čvrstoću, treba odabrati veliki nagibni ugao kako bi se smanjila plastična deformacija predmet obrade, smanjuju temperaturu rezanja i silu rezanja i smanjuju stvaranje očvrslog sloja.
2 Ugao kotača ao:
Povećanje stražnjeg kuta će smanjiti trenje između površine obrade i stražnje strane, ali će se također smanjiti kapacitet odvođenja topline i čvrstoća oštrice. Veličina zadnjeg ugla zavisi od debljine rezanja. Kada je debljina rezanja velika, treba odabrati manji zadnji ugao.
Primarni ugao otklona kr, sekundarni ugao otklona k'r:
Smanjenje glavnog ugla otklona kr može povećati radnu dužinu rezne ivice, što je pogodno za rasipanje topline, ali će povećati radijalnu silu tokom rezanja, što je lako stvoriti vibracije. Vrijednost kr je obično 50 stepeni ~90 stepeni. Ako je krutost alatne mašine nedovoljna, može se na odgovarajući način povećati. Sekundarni ugao otklona je obično k'r=9 stepeni ~15.
3 Nagib noža λ s:
Da bi se povećala čvrstoća vrha alata, nagib sečiva se općenito uzima λ s=7 stepen ~_ - 3 stepen .
Obrada delova od nerđajućeg čelika
Odabir tekućine za rezanje i načina hlađenja
Obradivost nehrđajućeg čelika je loša, a postoje visoki zahtjevi za hlađenjem, podmazivanjem, prodiranjem, čišćenjem i drugim svojstvima tekućine za rezanje. Uobičajene tekućine za rezanje su sljedeće:
1 Tečnost za rezanje:
Češći način hlađenja, s boljim performansama hlađenja, čišćenja i podmazivanja, obično se koristi za prazne automobile od nehrđajućeg čelika.
2 Vulkanizovano ulje:
Na površini metala tokom rezanja može se formirati sulfid visoke tačke topljenja, koji se ne može lako oštetiti pod visokim temperaturama, ima dobar efekat podmazivanja i ima određeni efekat hlađenja. Obično se koristi za bušenje, razvrtanje i urezivanje.
3 Mineralno ulje kao što je motorno ulje i ulje za vreteno:
Ima dobro svojstvo podmazivanja, ali loše osobine hlađenja i propusnosti, te je pogodan za vanjsko precizno struganje.
Tokom procesa rezanja, mlaznica tečnosti za rezanje treba da bude poravnata sa područjem rezanja, ili je bolje koristiti hlađenje pod visokim pritiskom, hlađenje raspršivanjem i druge metode hlađenja.
Da sumiramo, iako nehrđajući čelik ima nedostatke kao što su loša obradivost, teško očvršćavanje, velika sila rezanja, niska toplotna provodljivost, lako prianjanje, lako habanje alata, itd., sve dok se pronađe odgovarajuća metoda obrade, odgovarajući alat se koristi, odabire se količina rezanja metode rezanja, odabire se odgovarajuća rashladna tekućina, a problem teško obradivih materijala kao što je nehrđajući čelik rješava se pažljivim promišljanjem u radu.