Melyek a rozsdamentes acél alapanyagot használó CNC alkatrészek nyilvánvaló előnyei az acélhoz és alumíniumötvözetekhez képest?
A rozsdamentes acél egyedülálló tulajdonságainak köszönhetően kiváló választás különféle alkalmazásokhoz.Rendkívül ellenáll a korróziónak, ezért ideális olyan zord környezetben való használatra, mint a tengeri, repülőgép- és vegyipar.Az acéltól és alumíniumötvözetektől eltérően a rozsdamentes acél nem rozsdásodik vagy korrodálódik könnyen, ami növeli az alkatrészek élettartamát és megbízhatóságát.
A rozsdamentes acél emellett hihetetlenül erős és tartós, az acélötvözetekhez hasonlítható, és még az alumíniumötvözetek szilárdságát is meghaladja.Emiatt kiváló lehetőség a robusztusságot és szerkezeti integritást igénylő alkalmazásokhoz, mint például az autóipar, a repülőgépipar és az építőipar.
A rozsdamentes acél másik előnye, hogy magas és alacsony hőmérsékleten is megőrzi mechanikai tulajdonságait.Ez a tulajdonság alkalmassá teszi olyan alkalmazásokhoz, ahol szélsőséges hőmérséklet-ingadozások tapasztalhatók.Ezzel szemben az alumíniumötvözetek szilárdsága csökkenhet magas hőmérsékleten, és az acél érzékeny lehet a korrózióra magasabb hőmérsékleten.
A rozsdamentes acél eleve higiénikus és könnyen tisztítható.Ez ideális választássá teszi az orvosi, gyógyszerészeti és élelmiszer-feldolgozó iparban, ahol a tisztaság elengedhetetlen.Az acéllal ellentétben a rozsdamentes acél nem igényel további bevonatokat vagy kezeléseket higiéniai tulajdonságainak megőrzéséhez.
Bár a rozsdamentes acélnak számos előnye van, feldolgozási nehézségeit nem lehet figyelmen kívül hagyni.
A rozsdamentes acél anyagok feldolgozásának nehézségei elsősorban a következő szempontokat foglalják magukban:
1. Nagy vágási erő és magas vágási hőmérséklet
Ez az anyag nagy szilárdsággal és jelentős tangenciális feszültséggel rendelkezik, és a forgácsolás során jelentős képlékeny alakváltozáson megy keresztül, ami jelentős forgácsolóerőhöz vezet.Ezenkívül az anyag rossz hővezető képességgel rendelkezik, ami a vágási hőmérséklet emelkedését okozza.A magas hőmérséklet gyakran a szerszám vágóéle közelében lévő keskeny területen koncentrálódik, ami a szerszám felgyorsult kopásához vezet.
2. Súlyos munkakeményedés
Az ausztenites rozsdamentes acél és néhány magas hőmérsékleten ötvözött rozsdamentes acél ausztenites szerkezetű.Ezek az anyagok hajlamosabbak megkeményedni a vágás során, jellemzően többszörösen, mint a hagyományos szénacél.Ennek eredményeként a vágószerszám a megmunkált területen működik, ami lerövidíti a szerszám élettartamát.
3. Könnyen ragasztható a késhez
Mind az ausztenites rozsdamentes acél, mind a martenzites rozsdamentes acél megosztja az erős forgácsot és a feldolgozás során magas forgácsolási hőmérsékletet.Ez adhéziót, hegesztést és egyéb tapadási jelenségeket eredményezhet, amelyek befolyásolhatják a felületi érdességet.megmunkált alkatrészek.
4. Gyorsított szerszámkopás
A fent említett anyagok magas olvadáspontú elemeket tartalmaznak, nagymértékben képlékenyek és magas forgácsolási hőmérsékletet eredményeznek.Ezek a tényezők a szerszám felgyorsult kopásához vezetnek, ami gyakori szerszámélezést és cserét tesz szükségessé.Ez negatívan befolyásolja a termelés hatékonyságát és növeli a szerszámhasználati költségeket.Ennek leküzdésére ajánlott csökkenteni a vágóvonal sebességét és az előtolást.Ezenkívül a legjobb, ha kifejezetten rozsdamentes acél vagy magas hőmérsékletű ötvözetek megmunkálására tervezett szerszámokat használ, és belső hűtést alkalmaz fúráskor és menetfúráskor.
Rozsdamentes acél alkatrészek feldolgozási technológiája
A feldolgozási nehézségek fenti elemzése révén a rozsdamentes acél feldolgozási technológiája és a kapcsolódó szerszámparaméter-tervezés meglehetősen különbözik a hagyományos szerkezeti acélanyagoktól.A konkrét feldolgozási technológia a következő:
1. Fúrás feldolgozása
Rozsdamentes anyagok fúrásakor a lyukak megmunkálása nehézkes lehet a rossz hővezető képesség és a kis rugalmassági modulus miatt.Ennek a kihívásnak a leküzdéséhez ki kell választani a megfelelő szerszámanyagokat, meg kell határozni a szerszám ésszerű geometriai paramétereit, és be kell állítani a szerszám forgácsolási mennyiségét.Az ilyen típusú anyagok fúrásához a W6Mo5Cr4V2Al és W2Mo9Cr4Co8 anyagokból készült fúrószárakat ajánljuk.
A kiváló minőségű anyagokból készült fúróknak van néhány hátránya.Viszonylag drágák és nehéz beszerezni.Az általánosan használt W18Cr4V szabványos nagysebességű acélfúró használatakor van néhány hiányosság.Például a csúcsszög túl kicsi, a keletkezett forgács túl széles ahhoz, hogy időben kiürüljön a furatból, és a vágófolyadék nem tudja gyorsan lehűteni a fúrószárat.Ezenkívül a rozsdamentes acél, mivel rossz hővezető, a forgácsolási hőmérséklet koncentrációját okozza a vágóélen.Ez könnyen égési sérüléseket és a két oldalfelület és a főél letöredezését eredményezheti, csökkentve a fúró élettartamát.
1) Szerszámgeometriai paraméterek kialakítása W18Cr4V fúrásnál Ha közönséges gyorsacél fúrószárat használ, a forgácsolóerő és a hőmérséklet főként a fúrócsúcsra összpontosul.A fúrószár vágórészének tartósságának javítása érdekében a csúcsszöget körülbelül 135°-140°-ra növelhetjük.Ez csökkenti a külső él dőlésszögét és szűkíti a fúróforgácsokat, hogy könnyebben távolítható el.A csúcsszög növelése azonban szélesebbé teszi a fúrószár vésőélét, ami nagyobb vágási ellenállást eredményez.Ezért meg kell köszörülnünk a fúrószár vésőélét.Köszörülés után a vésőél ferdeszöge 47° és 55° között legyen, a dőlésszög pedig 3°-5°.A vésőél csiszolása közben a vágóél és a hengeres felület közötti sarkot le kell kerekíteni, hogy növeljük a vésőél szilárdságát.
A rozsdamentes acél anyagok kis rugalmassági modulussal rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy a forgácsréteg alatti fémnek nagy a rugalmasság-visszanyerése és a feldolgozás során a munkakeményedés.Ha a hézagszög túl kicsi, a fúrószár oldalfelületének kopása felgyorsul, a vágási hőmérséklet nő, és a fúrószár élettartama csökken.Ezért szükséges a domborítási szög megfelelő növelése.Ha azonban a tehermentesítő szög túl nagy, a fúrószár fő éle elvékonyodik, és a fő él merevsége csökken.Általában előnyös a 12° és 15° közötti domborítási szög.A fúróforgács szűkítése és a forgácseltávolítás megkönnyítése érdekében a fúrószár két oldalsó felületén lépcsőzetes forgácshornyokat is fel kell nyitni.
2) A fúráshoz szükséges vágási mennyiség kiválasztásakor a Vágásnál a vágási hőmérséklet csökkentését kell kiindulni.A nagy sebességű vágás megnövekedett vágási hőmérsékletet eredményez, ami viszont súlyosbítja a szerszám kopását.Ezért a vágásnál a legfontosabb szempont a megfelelő vágási sebesség kiválasztása.Általában az ajánlott vágási sebesség 12-15 m/perc.Az előtolási sebesség viszont kevés hatással van a szerszám élettartamára.Ha azonban az előtolás túl alacsony, a szerszám belevág az edzett rétegbe, ami rontja a kopást.Ha az előtolás túl nagy, a felületi érdesség is romlik.A fenti két tényezőt figyelembe véve az ajánlott előtolási sebesség 0,32 és 0,50 mm/r között van.
3) Vágófolyadék kiválasztása: A vágási hőmérséklet fúrás közbeni csökkentése érdekében hűtőközegként emulzió használható.
2. Dörzsárazási feldolgozás
1) A rozsdamentes acél anyagok dörzsáraihoz általában keményfém dörzsárakat használnak.A dörzsára szerkezete és geometriai paraméterei eltérnek a hagyományos dörzsárakétól.A dörzsárazás során a forgács eltömődésének megelőzése és a vágófogak szilárdságának növelése érdekében a dörzsárfogak számát általában viszonylag alacsonyan tartják.A dörzsára dörzsszöge általában 8° és 12° között van, bár bizonyos esetekben 0° és 5° közötti dörzsszög is használható a nagy sebességű dörzsárazás eléréséhez.A hézagszög általában 8° és 12° között van.
A fő elhajlási szöget a furattól függően választjuk meg.Általában egy átmenő furatnál a szög 15° és 30° közötti, míg a nem átmenő furatoknál 45°.A forgácsok dörzsárazáskor történő kiürítéséhez az élhajlásszög körülbelül 10°-20°-kal növelhető.A penge szélességének 0,1 és 0,15 mm között kell lennie.A dörzsára fordított kúposnak nagyobbnak kell lennie, mint a hagyományos dörzsáraké.A keményfém dörzsárak általában 0,25–0,5 mm/100 mm, míg a nagysebességű acél dörzsárak kúpossága 0,1–0,25 mm/100 mm.
A dörzsára korrekciós része általában a közönséges dörzsárak hosszának 65-80%-a.A hengeres rész hossza általában a közönséges dörzsáraké 40-50%-a.
2) A dörzsárazásnál fontos a megfelelő előtolás mennyiségének kiválasztása, ami 0,08 és 0,4 mm/r között legyen, és a vágási sebességet 10 és 20 m/perc között.A durva dörzsárazási ráhagyásnak 0,2 és 0,3 mm között, míg a finom dörzsárazási ráhagyásnak 0,1 és 0,2 mm között kell lennie.Durva dörzsárazáshoz keményfém, finom dörzsárazáshoz gyorsacél szerszámok használata javasolt.
3) A rozsdamentes acél anyagok dörzsárazásához használt vágófolyadék kiválasztásakor hűtőközegként teljes veszteség-rendszerű olaj vagy molibdén-diszulfid használható.
3. Unalmas feldolgozás
1) A rozsdamentes acél alkatrészek megmunkálásához szükséges szerszámanyag kiválasztásakor fontos figyelembe venni a nagy forgácsolóerőt és hőmérsékletet.A nagy szilárdságú és jó hővezető képességű keményfémek, például YW vagy YG keményfémek ajánlottak.A simításhoz YT14 és YT15 keményfém lapkák is használhatók.A kötegelt feldolgozáshoz kerámia anyagú szerszámok használhatók.Fontos azonban megjegyezni, hogy ezeket az anyagokat nagy szívósság és erős munkakeményedés jellemzi, ami a szerszám rezgését okozza, és mikroszkopikus vibrációt eredményezhet a pengén.Ezért az ilyen anyagok vágására szolgáló kerámiaszerszámok kiválasztásakor figyelembe kell venni a mikroszkopikus szívósságot.Jelenleg az α/βSialon anyag jobb választás, mivel kiválóan ellenáll a magas hőmérsékletű deformációnak és diffúziós kopásnak.Sikeresen alkalmazták nikkel alapú ötvözetek vágására, élettartama messze meghaladja az Al2O3 alapú kerámiát.A SiC-vel megerősített kerámia szintén hatékony eszközanyag rozsdamentes acél vagy nikkel alapú ötvözetek vágásához.
A CBN (cubic boron nitride) pengék ajánlottak az ezekből az anyagokból készült kioltott alkatrészek feldolgozásához.A CBN keménysége a második a gyémánt után, keménységi szintje elérheti a 7000-8000 HV-t.Nagy kopásállósággal rendelkezik, és akár 1200 °C-ig is ellenáll a magas vágási hőmérsékletnek.Ezenkívül kémiailag semleges, és nincs kémiai kölcsönhatása a vascsoport fémeivel 1200-1300 °C-on, így ideális rozsdamentes acél anyagok feldolgozására.Szerszám élettartama több tucatszor hosszabb lehet, mint a keményfém vagy kerámia szerszámoké.
2) A szerszám geometriai paramétereinek tervezése kritikus fontosságú a hatékony vágási teljesítmény eléréséhez.A keményfém szerszámok nagyobb dőlésszöget igényelnek a sima vágási folyamat és a hosszabb szerszámélettartam érdekében.A dőlésszögnek 10° és 20° között kell lennie durva megmunkálásnál, 15° és 20° között félsimításnál és 20° és 30° között simításnál.A fő elhajlási szöget a folyamatrendszer merevsége alapján kell megválasztani, 30° és 45° közötti tartományban a jó merevség érdekében, és 60° és 75° között a rossz merevség érdekében.Ha a munkadarab hossz-átmérő aránya meghaladja a tízszeresét, a fő elhajlási szög 90° lehet.
Ha rozsdamentes acél anyagokat kerámiaszerszámokkal fúrnak ki, általában negatív szöget alkalmaznak a vágáshoz, -5° és -12° között.Ez segít megerősíteni a pengét, és teljes mértékben kihasználja a kerámiaszerszámok nagy nyomószilárdságát.A tehermentesítő szög mérete közvetlenül befolyásolja a szerszám kopását és a penge szilárdságát, 5° és 12° közötti tartományban.A fő kihajlási szög változása befolyásolja a radiális és axiális forgácsolási erőket, valamint a vágási szélességet és vastagságot.Mivel a vibráció káros lehet a kerámia vágószerszámokra, a fő elhajlási szöget úgy kell megválasztani, hogy csökkentse a vibrációt, általában 30° és 75° között.
Ha CBN-t használnak szerszámanyagként, a szerszám geometriai paramétereinek tartalmazniuk kell a 0° és 10° közötti dőlésszöget, a 12° és 20° közötti domborítási szöget és a 45° és 90° közötti fő elhajlási szöget.
3) A gereblye felület élezésekor fontos, hogy az érdesség értéke alacsony legyen.Ennek az az oka, hogy ha a szerszámnak kicsi az érdesség értéke, az segít csökkenteni a forgács áramlási ellenállását, és elkerüli a forgácsok szerszámhoz tapadásának problémáját.A kis érdességérték biztosítása érdekében javasolt a szerszám elülső és hátsó felületének óvatos csiszolása.Ez segít elkerülni, hogy forgácsok tapadjanak a késhez.
4) Fontos, hogy a szerszám vágóéle éles legyen, hogy csökkentse a megmunkálási megkeményedést.Ezenkívül az előtolás mennyiségének és a visszavágás mértékének ésszerűnek kell lennie annak elkerülése érdekében, hogy a szerszám belevágjon az edzett rétegbe, ami negatívan befolyásolhatja a szerszám élettartamát.
5) Fontos figyelni a forgácstörő csiszolási folyamatára, ha rozsdamentes acéllal dolgozik.Ezek a forgácsok erős és szívós tulajdonságaikról ismertek, ezért a forgácstörőt a szerszám gereblye felületén megfelelően köszörülni kell.Ez megkönnyíti a forgácsok törését, megtartását és eltávolítását a vágási folyamat során.
6) Rozsdamentes acél vágásakor alacsony sebesség és nagy adagolás használata javasolt.A kerámia szerszámokkal végzett fúráshoz a megfelelő vágási mennyiség kiválasztása kulcsfontosságú az optimális teljesítmény érdekében.Folyamatos vágás esetén a vágási mennyiséget a kopásállóság és a vágási mennyiség közötti kapcsolat alapján kell megválasztani.Szakaszos vágásnál a megfelelő vágási mennyiséget a szerszámtörési mintázat alapján kell meghatározni.
Mivel a kerámiaszerszámok kiváló hő- és kopásállósággal rendelkeznek, a forgácsolási mennyiség hatása a szerszám élettartamára nem olyan jelentős, mint a keményfém szerszámoknál.Általában kerámiaszerszámok használatakor az előtolás a legérzékenyebb tényező a szerszám törésére.Ezért a rozsdamentes acél alkatrészek fúrásakor próbáljon meg nagy vágási sebességet, nagy visszavágási mennyiséget és viszonylag kis előrelépést választani a munkadarab anyaga alapján, és a szerszámgép teljesítményétől, a folyamatrendszer merevségétől és a penge szilárdságától függően.
7) Ha rozsdamentes acéllal dolgozik, fontos a megfelelő vágófolyadék kiválasztása a sikeres fúrás érdekében.A rozsdamentes acél hajlamos a tapadásra, és gyenge a hőleadása, ezért a kiválasztott vágófolyadéknak jó kötési ellenállással és hőelvezetési tulajdonságokkal kell rendelkeznie.Például magas klórtartalmú vágófolyadék használható.
Emellett rendelkezésre állnak ásványolaj- és nitrátmentes vizes oldatok, amelyek jó hűtő-, tisztító-, rozsdagátló és kenő hatásúak, mint például a H1L-2 szintetikus vágófolyadék.A megfelelő vágófolyadék használatával leküzdhetők a rozsdamentes acél megmunkálásával kapcsolatos nehézségek, ami megnöveli a szerszám élettartamát a fúrás, dörzsárazás és fúrás során, csökkenti a szerszám élezését és cseréjét, javítja a gyártási hatékonyságot és jobb minőségű furatfeldolgozást.Ez végső soron csökkentheti a munkaintenzitást és a termelési költségeket, miközben kielégítő eredményeket ér el.
Az Anebonnál az az elképzelésünk, hogy a minőséget és az őszinteséget helyezzük előtérbe, őszinte segítséget nyújtsunk, és kölcsönös haszonra törekszünk.Célunk, hogy folyamatosan kiválót alkossunkesztergált fém alkatrészekés mikroCNC maró alkatrészek.Nagyra értékeljük kérdését, és a lehető leghamarabb válaszolunk.
Feladás időpontja: 2024.04.24