I. Przegląd
Chociaż obróbka zgrubna, półwykończenie i wykończenie materiałów ze stali nierdzewnej na obrabiarkach ogólnego przeznaczenia nie są zbyt trudne. Jednak w przypadku automatycznych tokarek o wysokiej wydajności, jak rozwiązać problemy dużej siły skrawania, wysokiej temperatury, ciężkiego zużycia narzędzia, niskiej trwałości, niskiej jakości obróbki skrawaniem, niskiej wydajności itp. W cięciu materiałów ze stali nierdzewnej może osiągnąć w jednym procesie cięcia. Nie jest łatwo osiągnąć wymagania projektu. Podczas przetwarzania martenzytycznych materiałów ze stali nierdzewnej, nasza fabryka przeprowadziła próbę i pomyłkę z aspektów wyboru materiału narzędzia, geometrii narzędzia, określania struktury, wyboru wielkości skrawania, stanu surowego materiału, smarowania i wyboru chłodziwa. Pewna ilość udanych doświadczeń. Weź ze sobą żelazko 3Cr13 jako przykład.
Po drugie, trudności w procesie cięcia i przyczyny
W próbnej produkcji części nasza fabryka obróciła stal 3Crl3 zgodnie z metodą toczenia zwykłej stali węglowej. W rezultacie zużycie narzędzia jest poważne, wydajność jest niska, a jakość powierzchni części nie może spełnić wymagań.
W porównaniu z właściwościami mechanicznymi stali 3Crl3 i 40 stali, stali konstrukcyjnej 45 i innych węglowych, wytrzymałość stali 3Crl3, wydłużenie, zmniejszenie powierzchni, udarność i inne wskaźniki są wyższe niż 40 stali, 45 stali, jest wysokiej wytrzymałości, plastyczności Dobra martenzytyczna stal nierdzewna ze średniego węgla. Ze względu na silne hartowanie podczas cięcia, dużą odporność na przecięcia, wysoką temperaturę cięcia, poważne zużycie narzędzi, zwiększoną liczbę wyostrzania, zwiększony czas przestoju i czas regulacji maszyny oraz zmniejszoną wydajność. Ponieważ łatwo jest przykleić nóż i wytworzyć zabudowaną krawędź, powoduje to zmianę wielkości obrabianego przedmiotu i wpływa na chropowatość powierzchni, a wiór nie jest łatwy do zwijania się i łamania, a także uszkadza obrabianą powierzchnię przedmiotu obrabianego i bezpośrednio wpływa na jakość części. W związku z tym 3Crl3 nie może zostać przycięty za pomocą procesu cięcia o rozmiarze 45. Nie można również skopiować metody przetwarzania na tokarce uniwersalnej na tokarkę automatyczną. Ponieważ automat tokarka ma mniej noży, wymagane jest, aby powierzchnia obróbki osiągnęła wymagany rozmiar i chropowatość powierzchni w jednym przejściu, aby zapewnić wyższą wydajność.
W odpowiedzi na powyższe problemy, nasza fabryka podjęła następujące działania.
Po trzecie, główne środki techniczne podjęte
1) Użyj obróbki cieplnej, aby zmienić twardość materiału
Twardość martenzytycznej stali nierdzewnej po obróbce cieplnej ma ogromny wpływ na skręcanie. Tabela 1 pokazuje obracanie stali o różnych twardościach 3Cr13 po obróbce cieplnej za pomocą narzędzia tokarskiego z materiału YW2. Można zauważyć, że chociaż martenzytyczne stale nierdzewne w stanie wyżarzonym mają niską twardość, mają one słabą wydajność obrotową. Jest to spowodowane plastycznością i wytrzymałością materiału, nierównomiernością struktury, przyczepnością i silnym stopieniem, a także łatwym wytwarzaniem zmętnienia w procesie cięcia i nie jest łatwo uzyskać lepsze wyniki. Jakość powierzchni. Materiał 3Cr13 o twardości poniżej HRC30 po hartowaniu i odpuszczaniu charakteryzuje się dobrą przetwarzalnością i łatwością uzyskania dobrej jakości powierzchni. Jednakże, jeśli twardość jest większa niż HRC30, jakość powierzchni jest lepsza, ale narzędzie jest łatwe do noszenia. Dlatego po wprowadzeniu materiału do fabryki jest on najpierw hartowany i odpuszczany, twardość osiąga wartość HRC 25-30, a następnie odbywa się proces cięcia.
2) Wybór materiałów narzędziowych
Pod tymi samymi parametrami cięcia nasza firma przeprowadziła porównawcze testy toczenia na narzędziach tnących z kilku materiałów. Zewnętrzne narzędzie tokarskie z kompozytowymi wkładkami z powłoką TiC-TiCN-TiN ma wysoką trwałość, dobrą jakość powierzchni obrabianych przedmiotów i wysoką wydajność. Dzieje się tak dlatego, że powlekane ostrze ze stopu twardego ma lepszą wytrzymałość i wytrzymałość oraz ponieważ powierzchnia ma wyższą twardość i odporność na zużycie, mniejszy współczynnik tarcia i wyższą wytrzymałość cieplną, i jest dobrym materiałem narzędziowym do toczenia stali nierdzewnej na automatach tokarskich. Jest to materiał z wyboru do obróbki zewnętrznego narzędzia zwrotnego 3Cr13 ze stali nierdzewnej. Ponieważ nie ma ostrza tnącego tego materiału, test porównawczy z tabeli 2 pokazuje, że jakość skrawania węglika spiekanego YW2 jest również dobra, więc ostrze z materiału YW2 może być wybrane jako ostrze tnące.
3) Wybór geometrii i struktury narzędzia
Dla dobrych materiałów narzędziowych ważne jest wybranie rozsądnego kąta geometrycznego.
Kąt natarcia g0 wpływa bezpośrednio na wytrzymałość i przewodność cieplną narzędzia. Zasadniczo, gdy obraca się stal martenzytyczną, kąt natarcia narzędzia wynosi 10 ° do 20 °. Tylny kąt a0 wynosi korzystnie 5 ° do 8 °, a maksimum nie jest większe niż 10 °.
Kąt ostrza ls, ujemny kąt ostrza może chronić końcówkę ostrza i zwiększać siłę ostrza. Zasadniczo, g0 wybiera się na -10 ° do 30 °.
Główny kąt deklinacji Kr należy dobierać odpowiednio do kształtu obrabianego przedmiotu, miejsca obróbki i warunków obciążenia.
Chropowatość powierzchni krawędzi powinna wynosić Ra0,4-0,2μm.
W konstrukcji narzędzia, zewnętrzne narzędzie tokarskie naszej fabryki przyjmuje zewnętrzne skośne rowki tnące, a promień zwijania wiórów jest duży na końcu czipa, a promień skrętu chipa na zewnętrznej krawędzi jest mały. Chip jest obracany do powierzchni, która ma być obrabiana i łamana. Sytuacja jest dobra. W przypadku noża tnącego nasza fabryka kontroluje kąt deklinacji w granicach 1 °, co może poprawić warunki usuwania wiórów i wydłużyć żywotność narzędzi.