Cales son as vantaxes obvias das pezas CNC que usan aceiro inoxidable como materia prima en comparación co aceiro e as aliaxes de aluminio?
O aceiro inoxidable é unha excelente opción para unha variedade de aplicacións debido ás súas propiedades únicas.É altamente resistente á corrosión, o que o fai ideal para o seu uso en ambientes duros como as industrias mariña, aeroespacial e química.A diferenza do aceiro e as aliaxes de aluminio, o aceiro inoxidable non se oxida nin se corroe facilmente, o que aumenta a lonxevidade e a fiabilidade das pezas.
O aceiro inoxidable tamén é incriblemente forte e duradeiro, comparable ás aliaxes de aceiro e incluso superando a resistencia das aliaxes de aluminio.Isto fai que sexa unha excelente opción para aplicacións que requiren robustez e integridade estrutural, como a automoción, a aeroespacial e a construción.
Outra vantaxe do aceiro inoxidable é que mantén as súas propiedades mecánicas tanto a altas como a baixas temperaturas.Esta característica faino axeitado para aplicacións nas que se atopan variacións de temperatura extremas.Pola contra, as aliaxes de aluminio poden experimentar unha resistencia reducida a altas temperaturas e o aceiro pode ser susceptible á corrosión a temperaturas elevadas.
O aceiro inoxidable tamén é inherentemente sanitario e fácil de limpar.Isto fai que sexa unha opción ideal para aplicacións nas industrias médicas, farmacéuticas e de procesamento de alimentos onde a limpeza é esencial.A diferenza do aceiro, o aceiro inoxidable non precisa de revestimentos nin tratamentos adicionais para manter as súas propiedades hixiénicas.
Aínda que o aceiro inoxidable ten moitas vantaxes, non se poden ignorar as súas dificultades de procesamento.
As dificultades no procesamento de materiais de aceiro inoxidable inclúen principalmente os seguintes aspectos:
1. Alta forza de corte e alta temperatura de corte
Este material posúe unha alta resistencia e un esforzo tanxencial significativo, e sofre unha importante deformación plástica durante o corte, o que leva a unha forza de corte importante.Ademais, o material ten unha condutividade térmica deficiente, o que fai que a temperatura de corte aumente.A alta temperatura concéntrase a miúdo na zona estreita preto do bordo cortante da ferramenta, o que provoca un desgaste acelerado da ferramenta.
2. Endurecemento severo
O aceiro inoxidable austenítico e algúns aceiros inoxidables de aliaxe de alta temperatura teñen unha estrutura austenítica.Estes materiais teñen unha maior tendencia a endurecerse durante o corte, normalmente varias veces máis que o aceiro carbono común.Como resultado, a ferramenta de corte opera na zona endurecida polo traballo, o que acurta a vida útil da ferramenta.
3. Fácil de pegar ao coitelo
Tanto o aceiro inoxidable austenítico como o martensítico comparten as características de producir virutas fortes e xerar altas temperaturas de corte mentres se procesan.Isto pode producir adherencia, soldadura e outros fenómenos de adherencia que poden interferir coa rugosidade superficial dopezas mecanizadas.
4. Desgaste acelerado da ferramenta
Os materiais mencionados anteriormente conteñen elementos de alto punto de fusión, son altamente maleables e xeran altas temperaturas de corte.Estes factores conducen a un desgaste acelerado da ferramenta, polo que é necesario afiar e substituír a ferramenta frecuentemente.Isto afecta negativamente á eficiencia da produción e aumenta os custos de uso da ferramenta.Para combater isto, recoméndase reducir a velocidade da liña de corte e o avance.Ademais, é mellor utilizar ferramentas deseñadas especificamente para procesar aceiro inoxidable ou aliaxes de alta temperatura, e utilizar o arrefriamento interno ao perforar e roscar.
Tecnoloxía de procesamento de pezas de aceiro inoxidable
A través da análise anterior das dificultades de procesamento, a tecnoloxía de procesamento e o deseño dos parámetros da ferramenta relacionada do aceiro inoxidable deberían ser bastante diferentes dos materiais de aceiro estrutural comúns.A tecnoloxía de procesamento específica é a seguinte:
1. Procesamento de perforación
Ao perforar materiais de aceiro inoxidable, o procesamento do burato pode ser difícil debido á súa baixa condutividade térmica e ao seu pequeno módulo elástico.Para superar este desafío, débense seleccionar materiais de ferramenta adecuados, determinar os parámetros xeométricos razoables da ferramenta e establecer a cantidade de corte da ferramenta.Recoméndase brocas feitas con materiais como W6Mo5Cr4V2Al e W2Mo9Cr4Co8 para perforar este tipo de materiais.
As brocas feitas con materiais de alta calidade teñen algunhas desvantaxes.Son relativamente caros e difíciles de comprar.Cando se usa a broca de aceiro de alta velocidade estándar W18Cr4V de uso común, hai algunhas deficiencias.Por exemplo, o ángulo do vértice é demasiado pequeno, os chips producidos son demasiado anchos para ser descargados fóra do burato a tempo e o fluído de corte non pode arrefriar rapidamente a broca.Ademais, o aceiro inoxidable, ao ser un mal condutor térmico, provoca a concentración da temperatura de corte no filo.Isto pode provocar facilmente queimaduras e astillamentos das dúas superficies dos flancos e do bordo principal, reducindo a vida útil da broca.
1) Deseño de parámetros xeométricos da ferramenta Ao perforar cunha W18Cr4V Cando se usa unha broca de aceiro de alta velocidade normal, a forza de corte e a temperatura concéntranse principalmente na punta da broca.Para mellorar a durabilidade da parte de corte da broca, podemos aumentar o ángulo do vértice a uns 135 ° ~ 140 °.Isto tamén reducirá o ángulo de inclinación do bordo exterior e reducirá as virutas de perforación para facilitar a súa eliminación.Non obstante, o aumento do ángulo do vértice fará que o bordo do cincel da broca sexa máis ancho, resultando nunha maior resistencia ao corte.Polo tanto, debemos moer o bordo do cincel da broca.Despois da moenda, o ángulo de bisel do bordo do cincel debe estar entre 47 ° e 55 ° e o ángulo de inclinación debe ser de 3 ° ~ 5 °.Mentres trituramos o bordo do cincel, debemos redondear a esquina entre o bordo cortante e a superficie cilíndrica para aumentar a resistencia do bordo do cincel.
Os materiais de aceiro inoxidable teñen un pequeno módulo elástico, o que significa que o metal baixo a capa de chip ten unha gran recuperación elástica e endurecemento por traballo durante o procesamento.Se o ángulo de separación é demasiado pequeno, acelerarase o desgaste da superficie do flanco da broca, aumentarase a temperatura de corte e reducirase a vida útil da broca.Polo tanto, é necesario aumentar o ángulo de relevo adecuadamente.Non obstante, se o ángulo de relevo é demasiado grande, o bordo principal da broca será delgado e a rixidez do bordo principal reducirase.En xeral, prefírese un ángulo de relevo de 12° a 15°.Para reducir as virutas de perforación e facilitar a eliminación de virutas, tamén é necesario abrir ranuras de viruta escalonadas nas dúas superficies dos flancos da broca.
2) Ao seleccionar a cantidade de corte para a perforación, a selección do Cando se trata de cortar, o punto de partida debe ser reducir a temperatura de corte.O corte a alta velocidade produce un aumento da temperatura de corte, que á súa vez agrava o desgaste da ferramenta.Polo tanto, o aspecto máis importante do corte é seleccionar a velocidade de corte adecuada.Xeralmente, a velocidade de corte recomendada é de 12-15 m/min.A velocidade de avance, por outra banda, ten pouco efecto na vida útil da ferramenta.Non obstante, se a taxa de avance é demasiado baixa, a ferramenta cortará a capa endurecida, o que empeorará o desgaste.Se a velocidade de alimentación é demasiado alta, a rugosidade da superficie tamén empeorará.Tendo en conta os dous factores anteriores, a velocidade de alimentación recomendada está entre 0,32 e 0,50 mm/r.
3) Selección do fluído de corte: para reducir a temperatura de corte durante a perforación, pódese usar a emulsión como medio de refrixeración.
2. Procesamento de escariado
1) Ao escariar materiais de aceiro inoxidable, úsanse habitualmente escariadores de carburo.A estrutura e os parámetros xeométricos do escariador difiren dos dos escariadores ordinarios.Para evitar que se obstruyan as virutas durante o escariado e mellorar a resistencia dos dentes do cortador, o número de dentes do escariador é xeralmente relativamente baixo.O ángulo de inclinación do escariador adoita estar entre 8° e 12°, aínda que nalgúns casos específicos pódese usar un ángulo de inclinación de 0° a 5° para conseguir un escariado a alta velocidade.O ángulo de separación é xeralmente de 8° a 12°.
O ángulo de declinación principal escóllese dependendo do burato.Xeralmente, para un burato pasante, o ángulo é de 15° a 30°, mentres que para un burato non pasante, é de 45°.Para descargar as fichas cara adiante ao escariar, o ángulo de inclinación do bordo pódese aumentar entre 10° e 20°.O ancho da folla debe estar entre 0,1 e 0,15 mm.O cono invertido do escariador debe ser maior que o dos escariadores ordinarios.Os escariadores de carburo son xeralmente de 0,25 a 0,5 mm/100 mm, mentres que os escariadores de aceiro de alta velocidade son de 0,1 a 0,25 mm/100 mm en canto á súa conicidade.
A parte de corrección do escariador é xeralmente do 65% ao 80% da lonxitude dos escariadores ordinarios.A lonxitude da parte cilíndrica adoita ser do 40% ao 50% da dos escariadores ordinarios.
2) Ao escariar, é importante escoller a cantidade de alimentación correcta, que debe estar entre 0,08 e 0,4 mm/r, e a velocidade de corte, que debe oscilar entre 10 e 20 m/min.A tolerancia de escariado áspero debe estar entre 0,2 e 0,3 mm, mentres que a tolerancia de escariado fino debe estar entre 0,1 e 0,2 mm.Recoméndase utilizar ferramentas de carburo para escariar en bruto e ferramentas de aceiro de alta velocidade para escariar fino.
3) Ao seleccionar o fluído de corte para escariar materiais de aceiro inoxidable, pódese usar aceite de sistema de perda total ou disulfuro de molibdeno como medio de refrixeración.
3. Procesamento aburrido
1) Ao seleccionar o material da ferramenta para procesar pezas de aceiro inoxidable, é importante ter en conta a alta forza de corte e temperatura.Recoméndanse carburos con alta resistencia e boa condutividade térmica, como o carburo YW ou YG.Para o acabado, tamén se poden utilizar insertos de carburo YT14 e YT15.Pódense utilizar ferramentas de materiais cerámicos para o procesamento por lotes.Non obstante, é importante ter en conta que estes materiais caracterízanse por unha alta tenacidade e un endurecemento grave por traballo, o que fará que a ferramenta vibre e pode producir vibracións microscópicas na folla.Polo tanto, ao seleccionar ferramentas cerámicas para cortar estes materiais, débese ter en conta a dureza microscópica.Actualmente, o material α/βSialon é unha mellor opción pola súa excelente resistencia á deformación a alta temperatura e ao desgaste por difusión.Utilizouse con éxito no corte de aliaxes a base de níquel e a súa vida útil supera con creces as cerámicas a base de Al2O3.A cerámica reforzada con bigotes de SiC tamén é un material de ferramenta eficaz para cortar aceiro inoxidable ou aliaxes a base de níquel.
Recoméndase as láminas de CBN (nitruro de boro cúbico) para procesar pezas enfriadas feitas destes materiais.O CBN é o segundo só despois do diamante en termos de dureza, cun nivel de dureza que pode alcanzar os 7000 ~ 8000HV.Ten alta resistencia ao desgaste e pode soportar altas temperaturas de corte de ata 1200 °C.Ademais, é quimicamente inerte e non ten interacción química cos metais do grupo do ferro entre 1200 e 1300 °C, polo que é ideal para procesar materiais de aceiro inoxidable.A súa vida útil pode ser decenas de veces maior que a das ferramentas de carburo ou cerámica.
2) O deseño dos parámetros xeométricos da ferramenta é fundamental para conseguir un rendemento de corte eficiente.As ferramentas de carburo requiren un ángulo de inclinación maior para garantir un proceso de corte suave e unha vida útil máis longa.O ángulo de inclinación debe ser de 10° a 20° para o mecanizado en bruto, de 15° a 20° para o semiacabado e de 20° a 30° para o acabado.O ángulo de deflexión principal debe escollerse en función da rixidez do sistema de proceso, cun rango de 30° a 45° para unha boa rixidez e de 60° a 75° para unha rixidez deficiente.Cando a relación lonxitude-diámetro da peza supera dez veces, o ángulo de deflexión principal pode ser de 90 °.
Cando se usan materiais de aceiro inoxidable aburridos con ferramentas cerámicas, úsase xeralmente un ángulo de inclinación negativo para o corte, que varía de -5 ° a -12 °.Isto axuda a fortalecer a folla e aproveita ao máximo a alta resistencia á compresión das ferramentas cerámicas.O tamaño do ángulo de relevo afecta directamente ao desgaste da ferramenta e á resistencia da folla, cun rango de 5° a 12°.Os cambios no ángulo de deflexión principal afectan ás forzas de corte radial e axial, así como ao ancho e grosor de corte.Dado que a vibración pode ser prexudicial para as ferramentas de corte de cerámica, debe escollerse o ángulo de deflexión principal para reducir a vibración, normalmente no rango de 30° a 75°.
Cando se utiliza CBN como material da ferramenta, os parámetros xeométricos da ferramenta deben incluír un ángulo de inclinación de 0 ° a 10 °, un ángulo de relevo de 12 ° a 20 ° e un ángulo de deflexión principal de 45 ° a 90 °.
3) Ao afiar a superficie do rastrillo, é importante manter o valor de rugosidade pequeno.Isto débese a que cando a ferramenta ten un valor de rugosidade pequeno, axuda a reducir a resistencia ao fluxo das virutas de corte e evita o problema de que as virutas se peguen á ferramenta.Para garantir un pequeno valor de rugosidade, recoméndase moer coidadosamente as superficies frontal e traseira da ferramenta.Isto tamén axudará a evitar que os chips se peguen ao coitelo.
4) É importante manter a punta de corte da ferramenta afiada para reducir o endurecemento.Ademais, a cantidade de alimentación e a cantidade de retrocorte deben ser razoables para evitar que a ferramenta corte na capa endurecida, o que pode afectar negativamente a vida útil da ferramenta.
5) É importante prestar atención ao proceso de moenda do rompevirutas cando se traballa con aceiro inoxidable.Estes chips son coñecidos polas súas características fortes e resistentes, polo que o rompevirutas na superficie do rastrillo da ferramenta debe estar debidamente moído.Isto facilitará romper, suxeitar e eliminar os chips durante o proceso de corte.
6) Ao cortar aceiro inoxidable, recoméndase usar baixa velocidade e grandes cantidades de alimentación.Para aburrir con ferramentas cerámicas, seleccionar a cantidade de corte correcta é fundamental para un rendemento óptimo.Para o corte continuo, a cantidade de corte debe escollerse en función da relación entre a durabilidade do desgaste e a cantidade de corte.Para cortes intermitentes, débese determinar a cantidade de corte adecuada en función do patrón de rotura da ferramenta.
Dado que as ferramentas cerámicas teñen unha excelente resistencia á calor e ao desgaste, o impacto da cantidade de corte na vida útil da ferramenta non é tan importante como coas ferramentas de carburo.En xeral, cando se usan ferramentas cerámicas, a velocidade de avance é o factor máis sensible para a rotura da ferramenta.Polo tanto, ao aburrir pezas de aceiro inoxidable, intente seleccionar unha alta velocidade de corte, unha gran cantidade de corte traseiro e un avance relativamente pequeno, en función do material da peza de traballo e suxeito á potencia da máquina-ferramenta, á rixidez do sistema de proceso e á forza da lámina.
7) Cando se traballa con aceiro inoxidable, é importante escoller o fluído de corte adecuado para garantir un aburrido exitoso.O aceiro inoxidable é propenso a unirse e ten unha mala disipación da calor, polo que o fluído de corte seleccionado debe ter unha boa resistencia de unión e propiedades de disipación da calor.Por exemplo, pódese utilizar un fluído de corte cun alto contido de cloro.
Ademais, hai solucións acuosas sen aceite mineral e sen nitratos dispoñibles que teñen bos efectos de refrixeración, limpeza, antioxidantes e lubricantes, como o fluído de corte sintético H1L-2.Ao utilizar o fluído de corte adecuado, pódense superar as dificultades asociadas ao procesamento do aceiro inoxidable, o que se traduce nunha mellora da vida útil da ferramenta durante a perforación, escariado e mandrinado, redución do afiado e cambios da ferramenta, unha mellora da eficiencia da produción e un procesamento de buratos de maior calidade.Isto pode finalmente reducir a intensidade laboral e os custos de produción ao mesmo tempo que se conseguen resultados satisfactorios.
En Anebon, a nosa idea é priorizar a calidade e a honestidade, ofrecer unha asistencia sincera e esforzarnos polo beneficio mutuo.Pretendemos crear constantemente excelentespezas metálicas torneadase microPezas de fresado CNC.Valoramos a súa consulta e responderemos o antes posible.
Hora de publicación: 24-Abr-2024