Schwierigkeiten und Lösungen bei der Edelstahlbearbeitung

Das ständige Aufkommen neuer Produkte stellt höhere Anforderungen an die Werkstoffe der Teile. Manchmal müssen die erforderlichen Materialien die besonderen Anforderungen an hohe Härte, hohe Verschleißfestigkeit, hohe Zähigkeit usw. erfüllen, was zu einer Charge von schwer zu verarbeitenden Materialien und der Bearbeitungstechnologie führt vorgeschlagen werden höhere Anforderungen. Im Vergleich zu hochwertigem Kohlenstoffstahl enthalten Edelstahlmaterialien Cr, Ni, Nb, Mo und andere Legierungselemente. Die Erhöhung dieser Legierungselemente verbessert nicht nur die Korrosionsbeständigkeit von Stahl, sondern hat auch einen gewissen Einfluss auf die Zerspanbarkeit von Edelstahl.

Dieser Artikel befasst sich mit Edelstahl und anderen schwer zu bearbeitenden Materialien, kombiniert die tatsächlichen Probleme, die bei der Verarbeitung auftreten, analysiert die Verarbeitungsschwierigkeiten von Edelstahl und schlägt praktische und effektive Lösungen vor.

Dieser Artikel kombiniert die tatsächlichen Probleme, die bei der Bearbeitung auftreten, und analysiert die Schwierigkeiten der Edelstahlbearbeitung , und schlägt praktische und wirksame Lösungen vor.

Analyse der Schwierigkeiten bei Edelstahl Schneiden

Bei der eigentlichen Bearbeitung wird das Schneiden von rostfreiem Stahl oft von Messerbruch und -klemmen begleitet. Aufgrund der großen plastischen Verformung von Edelstahl während des Schneidens sind die erzeugten Späne nicht leicht zu brechen und leicht zu binden, was zu einer ernsthaften Kaltverfestigung während des Schneidvorgangs führt. Jeder Durchgang erzeugt eine gehärtete Schicht für den nächsten Schnitt. Nach schichtweiser Anhäufung befindet sich der Edelstahl im Schneidprozess. Mit zunehmender Härte im Medium steigt auch die erforderliche Schnittkraft.

Die Erzeugung der Kaltverfestigungsschicht und die Erhöhung der Schnittkraft führen zwangsläufig zu einer Erhöhung der Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück, und auch die Schnitttemperatur steigt an.

Außerdem ist die Wärmeleitfähigkeit von rostfreiem Stahl gering, die Wärmeableitungsbedingungen sind schlecht und eine große Menge an Schneidwärme wird zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück konzentriert, was die bearbeitete Oberfläche verschlechtert und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche ernsthaft beeinträchtigt. Darüber hinaus verschlimmert die Erhöhung der Schnitttemperatur den Werkzeugverschleiß, verursacht sichelförmige Krater auf der Spanfläche des Werkzeugs und Lücken an der Schneidkante, die die Oberflächenqualität des Werkstücks beeinträchtigen, die Arbeitseffizienz verringern und die Produktionskosten erhöhen.

Möglichkeiten zur Verbesserung der Qualität von Edelstahl Bearbeitung

Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass die Bearbeitung von rostfreiem Stahl schwieriger ist und es leicht ist, während des Schneidens eine „gehärtete Schicht“ zu erzeugen, die das Werkzeug leicht bricht, die erzeugten Späne sind nicht leicht zu brechen, was dazu führt am Werkzeug haften bleiben, was den Verschleiß des Werkzeugs verschlimmert. Für diese Schnitteigenschaften von Edelstahl, kombiniert mit der Produktion, haben wir von drei Aspekten der Werkzeugmaterialien, Schnittparameter und Kühlmethoden ausgegangen, um Wege zur Verbesserung der Qualität der Edelstahlbearbeitung zu finden.

3.1 Auswahl der Werkzeugmaterialien

Die Wahl des richtigen Werkzeugs ist die Grundlage für die Bearbeitung hochwertiger Teile. Das Werkzeug ist zu schlecht, und es können keine qualifizierten Teile verarbeitet werden; Wenn ein gutes Werkzeug ausgewählt wird, kann es, obwohl es die Anforderungen an die Oberflächenqualität des Teils erfüllen kann, leicht Ausschuss verursachen und die Produktionskosten erhöhen. In Kombination mit den Eigenschaften schlechter Wärmeableitungsbedingungen, kaltverfestigter Schichten und leichtem Anhaften des Messers beim Schneiden von rostfreiem Stahl sollte das ausgewählte Werkzeugmaterial die Eigenschaften guter Hitzebeständigkeit, hoher Verschleißfestigkeit und geringer Affinität zu rostfreiem Stahl erfüllen.

3.1.1 Hohe Geschwindigkeit Stahl

Schnellarbeitsstahl ist ein hochlegierter Werkzeugstahl mit Zusatz von W, Mo, Cr, V, Go und anderen Elementen. Es hat eine gute Prozessleistung, gute Festigkeit und Zähigkeit sowie eine starke Stoß- und Vibrationsfestigkeit. Bei hoher Hitze, die durch Hochgeschwindigkeitsschneiden erzeugt wird (ca. 500 ° C), 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 Fräswerkzeugen, die die Anforderungen des Edelstahlschneidens erfüllen können. Schneidumgebung wie gehärtete Schicht und schlechte Wärmeableitung.

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. Aber mit der kontinuierlichen Verbesserung der mechanischen Eigenschaften verschiedener verarbeiteter Materialien können W18Cr4V-Werkzeuge die Verarbeitungsanforderungen von schwer zu verarbeitenden Materialien nicht mehr erfüllen. Hochleistungs-Kobalt-Schnellarbeitsstahl sollte von Zeit zu Zeit geboren werden. Im Vergleich zu gewöhnlichem Schnellarbeitsstahl weist Kobalt-Schnellarbeitsstahl eine bessere Verschleißfestigkeit, Rothärte und Zuverlässigkeit im Gebrauch auf. Es eignet sich für die Bearbeitung mit hoher Abtragsrate und die Bearbeitung mit unterbrochenem Schnitt. Häufig verwendete Sorten wie W12Cr4V5Co5.

3.1.2 Hartlegierter Stahl

Hartmetall ist eine Pulvermetallurgie, die aus hochhartem, hochschmelzendem Metallkarbid (WC, TiC)-Mikrometerpulver als Hauptbestandteil, Kobalt, Nickel und Molybdän als Bindemittel hergestellt und in einem Vakuumofen oder einem Wasserstoffreduktionsofen gesintert wird. Produkte. Hartmetall hat eine gute Festigkeit und Zähigkeit, Hitzebeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Härte, etc.-Reihe von hervorragenden Eigenschaften. Es bleibt auch bei einer Temperatur von 500°C im Wesentlichen unverändert und hat auch bei 1000°C noch eine hohe Härte, die zum Schneiden von schwer zerspanbaren Materialien wie Edelstahl und hitzebeständigem Stahl geeignet ist. Gewöhnliche Hartmetalle werden hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt:YG-Typ (Wolfram-Kobalt-Hartmetall), YT-Typ (Wolfram-Titan-Kobalt-Typ), YW-Typ (Wolfram-Titan-Tantal (Niob)-Typ), die Zusammensetzung dieser drei Legierungen ist unterschiedlich. Auch die Einsatzmöglichkeiten sind sehr unterschiedlich. Darunter hat YG-gehärtetes Uran eine gute Zähigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Es kann ein größerer Spanwinkel gewählt werden, der zum Schneiden von Edelstahl geeignet ist.

3.2 Auswahl geometrischer Parameter zum Schneiden von Edelstahlwerkzeugen

1) Spanwinkel yo:

In Kombination mit den Eigenschaften von Edelstahl mit hoher Festigkeit, guter Zähigkeit und beim Schneiden schwer abzutrennenden Spänen sollte ein größerer Spanwinkel unter der Prämisse gewählt werden, dass eine ausreichende Festigkeit des Messers gewährleistet ist, was das Bearbeitungsobjekt reduzieren kann Die plastische Verformung kann auch die Schnitttemperatur und die Schnittkraft reduzieren, während die Produktion von gehärteten Schichten reduziert wird.

2) Freiwinkel ao:

Durch Vergrößern des Freiwinkels wird die Reibung zwischen der bearbeiteten Oberfläche und der Freifläche verringert, aber auch die Wärmeableitungskapazität und die Festigkeit der Schneidkante nehmen ab. Die Größe des Freiwinkels hängt von der Schnittstärke ab. Bei großer Schnittstärke sollte ein kleiner Freiwinkel gewählt werden.

• Der Hauptablenkwinkel kr, der Nebenablenkwinkel k’r:

Durch die Verringerung des Hauptablenkwinkels kr kann die Arbeitslänge der Schneide erhöht werden, was der Wärmeabfuhr zugute kommt, erhöht jedoch die schwingungsanfällige Radialkraft beim Schneiden. Der Wert von kr wird oft genommen. Er beträgt 50° ~ 90°. Reicht die Steifigkeit der Werkzeugmaschine nicht aus, kann diese entsprechend erhöht werden. Der sekundäre Deklinationswinkel wird oft als k’r=9°~15.

angenommen

4) Schaufelneigung λs:

Um die Festigkeit der Werkzeugspitze zu erhöhen, wird der Klingenneigungswinkel allgemein mit λs=7°~_ -3° angenommen.

3.3 Auswahl der Kühlflüssigkeit und Kühlmethode

Die Zerspanbarkeit von Edelstahl ist schlecht, und es bestehen höhere Anforderungen an die Kühl-, Schmier-, Eindring- und Reinigungsleistung der Schneidflüssigkeit. Es gibt mehrere Arten von häufig verwendeten Schneidflüssigkeiten:

1) Emulsion:

eine gebräuchlichere Kühlmethode mit besseren Kühl-, Reinigungs- und Schmiereigenschaften und wird häufig für raue Autos aus Edelstahl verwendet.

2) Vulkanisiertes Öl:

Beim Schneiden kann sich auf der Metalloberfläche Sulfid mit hohem Schmelzpunkt bilden, das bei hohen Temperaturen nicht leicht zu zerstören ist, eine gute Schmierwirkung hat und eine gewisse Kühlwirkung hat, die im Allgemeinen zum Bohren, Reiben und Gewindeschneiden verwendet wird. P>

3) Mineralöl wie Motoröl und Spindelöl:

Es hat eine gute Schmierleistung, aber eine schlechte Kühlung und Permeabilität und ist für das Außenpräzisionsdrehen geeignet.

Während des Schneidvorgangs sollte die Schneidflüssigkeitsdüse auf den Schneidbereich gerichtet werden, oder es ist besser, Hochdruckkühlung, Sprühkühlung und andere Kühlmethoden zu verwenden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Edelstahl zwar eine schlechte Bearbeitbarkeit, eine starke Kaltverfestigung, eine große Schneidkraft, eine geringe Wärmeleitfähigkeit, ein leichtes Anhaften, leicht zu tragende Werkzeuge und andere Mängel aufweist, solange Sie jedoch eine geeignete Verarbeitungsmethode finden, verwenden Sie ein geeignetes Werkzeug, eine geeignete Schneidmethode und Schnittmenge, Auswahl des richtigen Kühlmittels, sorgfältiges Denken bei der Arbeit, das Problem schwer zu bearbeitender Materialien wie Edelstahl ist gelöst.