Schwierigkeiten und Lösungen bei der Bearbeitung von Edelstahlteilen
Das ständige Aufkommen neuer Produkte stellt höhere Anforderungen an das Material der Teile.Manchmal müssen die benötigten Werkstoffe die besonderen Anforderungen an hohe Härte, hohe Verschleißfestigkeit, hohe Zähigkeit usw. erfüllen, was zu einer Charge schwer zerspanbarer Werkstoffe führt, die höhere Anforderungen an die Verarbeitungstechnologie stellt.Im Vergleich zu hochwertigem Kohlenstoffbaustahl enthalten Edelstahlmaterialien Cr, Ni, Nb, Mo und andere Legierungselemente.Die Erhöhung dieser Legierungselemente verbessert nicht nur die Korrosionsbeständigkeit des Stahls, sondern hat auch einen gewissen Einfluss auf die Zerspanbarkeit von Edelstahl.
Dieses Papier nimmt Edelstahl und andere schwierige Materialien zum Gegenstand, analysiert die Verarbeitungsschwierigkeiten von Edelstahl in Kombination mit den tatsächlichen Verarbeitungsproblemen und schlägt effektive Lösungen vor.
In Kombination mit den praktischen Problemen, die bei der Bearbeitung auftreten, analysiert dieses Papier die Schwierigkeiten bei der Bearbeitung von rostfreiem Stahl und schlägt effektive Lösungen vor.
Analyse der Schwierigkeiten beim Schneiden von rostfreiem Stahl
In der tatsächlichen Verarbeitung wird das Schneiden von rostfreiem Stahl oft von dem Auftreten von Messerbruch und -klemmen begleitet.Aufgrund der großen plastischen Verformung von Edelstahl beim Schneidvorgang sind die erzeugten Späne nicht leicht zu brechen und zu haften, was zu einer ernsthaften Kaltverfestigung beim Schneidvorgang führt.Jeder Prozess erzeugt eine gehärtete Schicht für den nächsten Schnitt.Nach Schichten der Anhäufung tritt Edelstahl in den Schneidprozess ein.Mit zunehmender Härte des Mediums steigt auch die erforderliche Schnittkraft.
Die Bildung einer Kaltverfestigungsschicht und die Erhöhung der Schnittkraft führen zwangsläufig zu einer Erhöhung der Reibung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück und einer Erhöhung der Schnitttemperatur.
Außerdem ist die Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl gering und die Wärmeableitung schlecht.Zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück wird eine große Menge an Schneidwärme konzentriert, was die bearbeitete Oberfläche verschlechtert und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche ernsthaft beeinträchtigt.Darüber hinaus verschlimmert die Erhöhung der Schnitttemperatur den Werkzeugverschleiß, was sichelförmige Vertiefungen auf der Spanfläche des Werkzeugs und Kerben an der Schneidkante verursacht, was die Oberflächenqualität des Werkstücks beeinträchtigt, die Arbeitseffizienz verringert und die Produktionskosten erhöht.
Methoden zur Verbesserung der Verarbeitungsqualität von Edelstahlteilen
Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass die Verarbeitung von rostfreiem Stahl schwierig ist.Beim Schneiden ist es einfach, eine "gehärtete Schicht" zu erzeugen, die das Werkzeug leicht brechen kann, und die erzeugten Späne sind nicht leicht zu brechen, was zu einer Haftung am Werkzeug führt, was den Verschleiß des Werkzeugs verschlimmert.Angesichts dieser Schneideigenschaften von Edelstahl, kombiniert mit der eigentlichen Produktion, versuchen wir, die Verarbeitungsqualität von Edelstahl unter drei Gesichtspunkten zu verbessern: Werkzeugmaterialien, Schneidparameter und Kühlmethoden.
1 Auswahl des Werkzeugmaterials
Die Wahl des richtigen Werkzeugs ist die Grundlage für die Bearbeitung hochwertiger Teile.Das Werkzeug ist zu schlecht, um qualifizierte Teile zu verarbeiten;Wenn ein gutes Werkzeug ausgewählt wird, kann es zwar die Anforderungen an die Oberflächenqualität der Teile erfüllen, es ist jedoch leicht, Ausschuss zu verursachen und die Produktionskosten zu erhöhen.In Kombination mit den Eigenschaften schlechter Wärmeableitungszustand, Kaltverfestigungsschicht und leicht haftendem Messer beim Edelstahlschneiden sollte das ausgewählte Werkzeugmaterial die Anforderungen an gute Hitzebeständigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und geringe Affinität zu Edelstahl erfüllen.
2 Schnellarbeitsstahl
Schnellarbeitsstahl ist ein hochlegierter Werkzeugstahl mit W, Mo, Cr, V, Go und anderen hinzugefügten Elementen.Es hat eine gute Verarbeitungsleistung, eine gute Festigkeit und Zähigkeit sowie eine starke Stoß- und Vibrationsfestigkeit.Unter der Bedingung hoher Hitze, die durch Hochgeschwindigkeitsschneiden erzeugt wird (ca. 500 ℃), kann es immer noch eine hohe Härte beibehalten (HRC liegt immer noch über 60).Schnellarbeitsstahl hat eine gute Rothärte und eignet sich zur Herstellung von Fräsern, Dornen und anderen Fräsern.Es kann die Anforderungen des Edelstahlschneidens erfüllen.Gehärtete Schicht, schlechte Wärmeableitung und andere Schneidumgebungen.
W18Cr4V ist das typischste Werkzeug aus Schnellarbeitsstahl.Seit seiner Geburt im Jahr 1906 wurde es in großem Umfang zu verschiedenen Werkzeugen verarbeitet, um die Anforderungen des Schneidens zu erfüllen.Mit der kontinuierlichen Verbesserung der mechanischen Eigenschaften verschiedener Bearbeitungsmaterialien kann das W18Cr4V-Werkzeug jedoch die Bearbeitungsanforderungen von schwer zu bearbeitenden Materialien nicht mehr erfüllen.Von Zeit zu Zeit sollte Hochleistungskobalt-Schnellarbeitsstahl hergestellt werden.Im Vergleich zu gewöhnlichem Schnellarbeitsstahl weist Kobalt-Schnellarbeitsstahl eine bessere Verschleißfestigkeit, Rothärte und Betriebszuverlässigkeit auf.Geeignet für die Bearbeitung mit hohen Abtragsraten und intermittierendem Schneiden.Gängige Marken wie W12Cr4V5Co5.
2 Hartmetallstahl
Hartmetall ist eine Art Pulvermetallurgie, die aus hochhartem feuerfestem Metallkarbid (WC, TiC) Mikrometerpulver als Hauptbestandteil, Kobalt, Nickel, Molybdän als Bindemittel besteht und im Vakuumofen oder Wasserstoffreduktionsofen gesintert wird.Produkte.Hartmetall hat eine gute Festigkeit und Zähigkeit, Hitzebeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Härte und eine Reihe hervorragender Eigenschaften.Es ist bei 500 ℃ im Wesentlichen unverändert und hat bei 1000 ℃ immer noch eine hohe Härte.Es eignet sich zum Schneiden von schwer zerspanbaren Materialien wie Edelstahl und hitzebeständigem Stahl.Übliche Hartmetalle werden hauptsächlich in drei Kategorien eingeteilt: YG-Typ (Wolfram-Kobalt-Hartmetalle), YT-Typ (Wolfram-Titan-Kobalt-Typ), YW-Typ (Wolfram-Titan-Tantal (Niob)-Typ).Diese drei Arten von Legierungen haben unterschiedliche Zusammensetzungen und Anwendungen.YG-gehärtetes Uran hat eine gute Zähigkeit und Wärmeleitfähigkeit.Es kann eine große vordere Ecke ausgewählt werden, die zum Schneiden von Edelstahl geeignet ist.
Auswahl der geometrischen Schnittparameter von Edelstahlwerkzeugen
1 Vordere Ecke:
In Kombination mit den Eigenschaften von rostfreiem Stahl, wie hohe Festigkeit, gute Zähigkeit und schwer zu schneidender Span beim Schneiden, sollte unter der Prämisse, dass das Werkzeug eine ausreichende Festigkeit aufweist, ein großer Spanwinkel gewählt werden, um die plastische Verformung zu reduzieren von des Verarbeitungsobjekts, reduzieren Sie die Schnitttemperatur und Schnittkraft und reduzieren Sie die Erzeugung einer gehärteten Schicht.
2 Nachlaufwinkel ao:
Durch die Vergrößerung des Rückenwinkels wird die Reibung zwischen der Bearbeitungsfläche und der Rückseite verringert, aber auch die Wärmeableitungskapazität und die Festigkeit der Schneidkante werden verringert.Die Größe des Rückenwinkels ist abhängig von der Schnittstärke.Bei großer Schnittstärke sollte der kleinere Rückenwinkel gewählt werden.
Primärablenkwinkel kr, Sekundärablenkwinkel k'r:
Eine Verringerung des Hauptablenkungswinkels kr kann die Arbeitslänge der Schneidkante erhöhen, was der Wärmeableitung förderlich ist, erhöht jedoch die Radialkraft während des Schneidens, wodurch leicht Vibrationen erzeugt werden.Der Wert von kr beträgt normalerweise 50 ° ~ 90 °.Reicht die Steifigkeit der Werkzeugmaschine nicht aus, kann diese entsprechend erhöht werden.Der sekundäre Ablenkwinkel beträgt üblicherweise k'r=9 °~15.
3 Schaufelneigung λ s:
Um die Festigkeit der Werkzeugspitze zu erhöhen, wird die Neigung der Schneide im Allgemeinen mit λ s = 7°~_ - 3° angenommen.
Bearbeitung von Edelstahlteilen
Auswahl von Schneidflüssigkeit und Kühlmodus
Die Bearbeitbarkeit von rostfreiem Stahl ist schlecht, und es gibt hohe Anforderungen an die Kühlung, Schmierung, Penetration, Reinigung und andere Eigenschaften der Schneidflüssigkeit.Übliche Schneidflüssigkeiten sind wie folgt:
1 Schneidflüssigkeit:
Eine gebräuchlichere Kühlmethode mit besserer Kühl-, Reinigungs- und Schmierleistung wird üblicherweise für blanke Autos aus Edelstahl verwendet.
2 Vulkanisiertes Öl:
Während des Schneidens kann sich auf der Metalloberfläche Sulfid mit hohem Schmelzpunkt bilden, das bei hohen Temperaturen nicht leicht beschädigt werden kann, eine gute Schmierwirkung hat und eine gewisse Kühlwirkung hat.Es wird im Allgemeinen zum Bohren, Reiben und Gewindeschneiden verwendet.
3 Mineralöl wie Motoröl und Spindelöl:
Es hat eine gute Schmiereigenschaft, aber eine schlechte Kühleigenschaft und Durchlässigkeit und ist für das Außenpräzisionsdrehen geeignet.
Während des Schneidvorgangs sollte die Schneidflüssigkeitsdüse mit dem Schneidbereich ausgerichtet werden, oder es ist besser, Hochdruckkühlung, Sprühkühlung und andere Kühlmethoden zu verwenden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Edelstahl zwar die Nachteile schlechter Bearbeitbarkeit, starker Kaltverfestigung, großer Schnittkraft, geringer Wärmeleitfähigkeit, leichter Haftung, leichter Werkzeugabnutzung usw. hat, aber solange das geeignete Verarbeitungsverfahren gefunden wird, das geeignete Werkzeug verwendet wird, die Schnittmenge des Schneidverfahrens ausgewählt wird, das geeignete Kühlmittel ausgewählt wird und das Problem schwer zu bearbeitender Materialien wie Edelstahl durch sorgfältiges Denken in der Arbeit gelöst wird.