ステンレス鋼の加工品質を向上させる方法

ステンレス鋼材には、高級炭素構造用鋼と比較して、Cr、Ni、N、Nb、Mo などの合金元素が添加されています。これらの合金元素の増加により、鋼の耐食性が向上するだけでなく、耐食性も向上します。ステンレス鋼の機械的特性への影響。たとえば、マルテンサイト系ステンレス鋼 4Cr13 は、45 中炭素鋼と比較して炭素含有量は同じですが、相対的な被削性は 45 鋼の 58% にすぎません。オーステナイト系ステンレス 1Cr18Ni9Ti は 40% にすぎず、オーステナイト鉄 変成二相ステンレス鋼は靭性が高く、被削性が劣ります。
ステンレス鋼材料の切断における困難な点の分析:

実際の加工において、ステンレス鋼の切断では刃物が折れたり、刃物がベタベタしたりすることがよくあります。ステンレス鋼は切断時に塑性変形が大きいため、発生する切りくずは割れにくく、結合しやすいため、切断中に深刻な加工硬化が起こります。切削加工のたびに次の切削のための硬化層が生成され、その層が蓄積されてステンレス鋼は切削加工に入ります。中心部の硬度はますます高くなり、必要な切削抵抗も増加します。

加工硬化層の生成と切削抵抗の増加により、必然的に工具とワーク間の摩擦が増大し、切削温度も上昇します。また、ステンレス鋼は熱伝導率が小さく放熱性が悪いため、工具と被削材との間に多量の切削熱が集中し、加工面を劣化させ、加工面品位に大きな影響を与えます。また、切削温度の上昇により工具の摩耗が悪化して工具のすくい面が三日月状になったり、切れ刃に隙間が生じてワークの表面品質に影響を及ぼし、作業効率の低下や加工精度の向上につながります。生産コスト。

ステンレス鋼加工の品質を向上させる方法:

このことから、ステンレス鋼は加工が難しく、切断時に硬化層が発生しやすく、刃物が折れやすいことが分かります。発生した切りくずは砕けにくく、ナイフの固着を引き起こし、工具の摩耗を悪化させます。あらゆる種類の高品質ステンレス鋼ワークを加工し、チタン機械を識別し、ステンレス鋼の切削特性を実際の生産と組み合わせて、工具材料、切削パラメータ、冷却方法の3つの側面から開始し、改善する方法を見つけます。ステンレス加工の品質。

まずは工具の材質の選択から

適切なツールを選択することは、高品質の部品を製造するための基礎です。このツールは適格な部品を処理するには不十分です。工具が良すぎると、部品の表面品質要件を満たすことができますが、無駄になりやすく、生産コストが増加します。ステンレス鋼の切削、放熱条件の悪さ、加工硬化層、ナイフの刺しやすさなどと組み合わせて、耐熱性が良く、耐摩耗性が高く、ステンレス鋼との親和性が低いという特性を満たす工具材料を選択する必要があります。

1、ハイス鋼

ハイス鋼は、W、Mo、Cr、V、Goなどの合金元素を含む高合金工具鋼です。優れた加工性能、優れた強度と靭性、および衝撃や振動に対する強い耐性を備えています。高速切削による高熱下（HRC60以上）でも高硬度（HRC60以上）を維持できます。ハイス鋼は赤硬度が高く、フライスや旋削工具などのフライスに適しています。ステンレス鋼の切断要件を満たします。硬化層や放熱性が悪いなどの切削環境。

W18Cr4Vは最も代表的なハイス工具です。1906年の誕生以来、切削加工のニーズに応えるさまざまな工具に幅広く使用されています。しかし、加工されるさまざまな材料の機械的特性が継続的に改善されているため、W18Cr4V ツールでは困難な材料の加工要件を満たすことができなくなりました。高性能コバルトハイス鋼は時々生まれます。コバルト高速度鋼は通常の高速度鋼に比べ、耐摩耗性、赤硬度、使用信頼性に優れています。高切除率加工や断続切削に適しています。一般的に使用されるグレードは W12Cr4V5Co5 です。

2、硬質合金鋼

超硬合金は、高硬度の高融点金属炭化物（WC、TiC）ミクロンサイズの粉末で作られ、真空炉または水素還元炉でコバルト、ニッケル、モリブデンとともに焼結された粉末冶金です。製品。超硬合金は、優れた強度と靭性、耐熱性、耐摩耗性、耐食性、高硬度などの一連の優れた特性を備えています。500℃でも基本的に変化せず、1000℃でも高い硬度を持ち、ステンレス鋼や耐熱鋼などの難削材の切断に適しています。一般的な超硬合金は、主に YG (タングステン - コバルト系超硬合金)、YT 系 (タングステン - チタン - コバルト系)、YW 系 (タングステン - チタン - タンタル (铌)) の 3 つのカテゴリに分類されます。異なる組成。用途も大きく異なります。中でもYG系超硬合金は靱性と熱伝導性に優れ、大きなすくい角が選択できるためステンレス鋼の切削に適しています。
第二に、ステンレス鋼工具の切削幾何学的パラメータの選択

すくい角γo：高強度、良好な靭性、切削時に欠落しにくいという特性を兼ね備えています。ナイフの十分な強度を確保することを前提として、加工物の塑性変形を軽減できる大きなすくい角を選択する必要があります。また、切削温度と切削抵抗を低減し、硬化層の生成を低減します。

バック角αo：バック角を大きくすると加工面と逃げ面との摩擦は軽減されますが、放熱性や刃先強度が低下します。バックアングルのサイズは切断厚さによって異なります。切削厚が厚い場合は、バックアングルを小さくする必要があります。

主偏角ｋｒ、偏角ｋ'ｒ、主偏角ｋｒは、ブレードの作動長を長くすることができ、放熱に有利であるが、切削中のラジアル力が増大し、振動が発生しやすくなる。kr値は50°～90°のものが多いですが、機械の剛性が不足する場合は適宜kr値を高くすることができます。二次偏角は通常、k'r = 9° ～ 15° と見なされます。

刃の傾斜角度λs：刃先強度を高めるため、刃の傾斜角度は一般的にλs＝7°～-3°とされています。
第三に、切削液と冷間加工の選択

ステンレス鋼は被削性が低いため、切削液の冷却、潤滑、浸透、洗浄性能に対する要求が高くなります。一般的に使用される切削液には次の種類があります。

エマルジョン: 優れた冷却、洗浄、潤滑特性を備えた一般的な冷却方法です。ステンレス鋼の荒加工によく使用されます。

硫化油：切削中に金属表面に高融点の硫化物を形成することがあり、高温で破壊するのは容易ではありません。優れた潤滑効果があり、一定の冷却効果があります。一般的にはドリル、リーマ、タッピングに使用されます。

エンジンオイル、スピンドルオイルなどの鉱物油：潤滑性能に優れていますが、冷却性、浸透性が悪く、外周仕上げ車両に適しています。

切削液ノズルは、切削プロセス中、またはできれば高圧冷却、スプレー冷却などによって切削ゾーンと位置合わせする必要があります。

まとめると、ステンレス鋼は被削性が悪く、加工硬化が激しい、切削抵抗が大きい、熱伝導率が低い、固着しやすい、工具が摩耗しやすいなどの欠点がありますが、適切な加工方法が見つかれば、適切な工具、切断方法、切断量、適切なクーラントの選択、作業中の真剣な考え、ステンレス鋼やその他の困難な材料も「ブレード」ソリューションに対応します。