I. Prehľad
Hoci hrubé obrábanie, polotovar a povrchová úprava materiálov z nehrdzavejúcej ocele na univerzálnych obrábacích strojoch nie sú príliš zložité. Avšak v prípade vysoko produktivnych vyhradených automatických sústruhov, ako riešiť problémy s veľkou reznou silou, vysokou teplotou, silným opotrebovaním nástrojov, nízkou trvanlivosťou, nízkou kvalitou obrábacieho povrchu, nízkou produktivitou atď. Pri rezaní materiálov z nehrdzavejúcej ocele dosiahnuť v jednom procese rezania. Nie je ľahké dosiahnuť požiadavky na dizajn. Pri výrobe martenzitických materiálov z nehrdzavejúcej ocele naša továreň vykonala skúšku a chybu z aspektov výberu materiálu nástroja, geometrie nástroja, určenia štruktúry, výberu množstva rezu, stavu prázdneho zásobovania, mazania a výberu chladiacej kvapaliny. Určité úspešné skúsenosti. Ako príklad použite 3Cr13 nehrdzavejúce železo.
Po druhé, ťažkosti v procese rezania a dôvody
Pri skúšobnej výrobe dielov naša továreň otočila oceľ 3Crl3 podľa metódy sústruženia obyčajnej uhlíkovej ocele. V dôsledku toho je opotrebenie nástroja vážne, produktivita je nízka a kvalita povrchu dielcov nemôže spĺňať požiadavky.
V porovnaní s mechanickými vlastnosťami 3Crl3 ocele a 40 ocele, 45 ocele a iných uhlíkových konštrukčných ocelí, 3Crl3 pevnosť ocele, predĺženie, zmenšenie plochy, výkon nárazu a ďalšie ukazovatele sú vyššie ako 40 ocele, 45 ocele, je vysoká pevnosť, plasticita Dobrá karbónová martenzitická nehrdzavejúca oceľ. V dôsledku silného vytvrdzovania počas rezania, veľkého rezného odporu, vysokej reznej teploty, vážneho opotrebenia nástroja, zvýšeného počtu ostrihania, zvýšenej prestojov a času nastavenia stroja a zníženej produktivity. Pretože je ľahké prilepiť nôž a generovať narastajúci okraj, spôsobí zmenu veľkosti obrobku a ovplyvňuje drsnosť povrchu a čip sa nedá ľahko natáčať a zlomiť a tiež poškodzuje spracovaný povrch obrobku a priamo ovplyvňuje kvalitu časti. Preto 3Cr13 nie je možné rezať 45-metrovým rezacím procesom. Rovnako nie je možné kopírovať metódu spracovania na univerzálny sústruh na automatický sústruh. Pretože automatický sústruh má menšie nože, je potrebné, aby obrábacia plocha dosiahla požadovanú veľkosť a drsnosť povrchu v jednom priechode, aby sa zabezpečila vyššia produktivita.
V reakcii na uvedené problémy naša továreň podnikla nasledujúce opatrenia.
Po tretie, hlavné technické opatrenia
1) Použite tepelné spracovanie na zmenu tvrdosti materiálu
Tvrdosť martenzitickej nehrdzavejúcej ocele po tepelnom spracovaní má veľký vplyv na sústruženie. Tabuľka 1 ukazuje otáčanie rôznych ocelí s tvrdosťou 3Cr13 po tepelnom spracovaní pomocou sústružníckeho nástroja materiálu YW2. Je zrejmé, že hoci martenzitické nehrdzavejúce ocele v žíhanom stave majú nízku tvrdosť, majú zlé otáčavé vlastnosti. Je to spôsobené plasticitou a húževnatosťou materiálu, nerovnomernosťou štruktúry, priľnavosťou a silnou fúziou a je ľahké vytvárať zákal v procese rezania a nie je ľahké dosiahnuť lepšie výsledky. Kvalita povrchu. Materiál 3Cr13 s tvrdosťou pod HRC30 po kalení a temperovaní má dobrú spracovateľnosť a ľahko sa dosahuje dobrá kvalita povrchu. Avšak ak je tvrdosť väčšia ako tvrdosť HRC30, kvalita povrchu je lepšia, ale nástroj sa ľahko nosí. Preto po vstupe materiálu do továrne je najskôr kalené a temperované, tvrdosť dosahuje HRC 25-30 a potom sa vykoná proces rezania.
2) Výber nástrojových materiálov
Pod podmienkou rovnakých parametrov rezania naša spoločnosť vykonala porovnávacie sústružnícke skúšky na rezných nástrojoch z niekoľkých materiálov. Externé sústruženie s vložkami TiC-TiCN-TiN s kompozitným povlakom má vysokú trvanlivosť, dobrú kvalitu povrchu obrobku a vysokú produktivitu. Je to preto, lebo opracovaná čepel z tvrdej zliatiny má lepšiu pevnosť a húževnatosť a pretože povrch má vyššiu tvrdosť a odolnosť voči opotrebovaniu, menší koeficient trenia a vyššiu tepelnú odolnosť a je to dobrý nástroj na obrábanie nehrdzavejúcej ocele na automatických sústruhoch. Je to materiál, ktorý je vhodný na spracovanie vonkajšieho vratného nástroja 3Cr13 z nehrdzavejúcej ocele. Pretože neexistuje žiadna rezacia čepeľ tohto materiálu, porovnávacia skúška z tabuľky 2 ukazuje, že rezný výkon spevneného karbidu YW2 je tiež dobrý, takže čepel materiálu YW2 môže byť vybraný ako rezacia čepeľ.
3) Výber geometrie a štruktúry nástroja
Pre dobrý nástrojový materiál je mimoriadne dôležité vybrať si primeraný geometrický uhol.
Uhol sklonu g0 priamo ovplyvňuje pevnosť a tepelnú vodivosť nástroja. Všeobecne platí, že keď sa martenzitická nerezová oceľ otočí, uhol sklonu nástroja je 10 ° až 20 °. Zadný uhol a0 je výhodne 5 ° až 8 ° a maximálne nie je väčšie ako 10 °.
Uhol čepele ls, negatívny uhol čepele môže chrániť špičku čepele a zvyšovať pevnosť čepele. Všeobecne sa g0 zvolí na -10 ° až 30 °.
Hlavný uhol odklonu Kr by mal byť zvolený podľa tvaru obrobku, miesta obrábania a podmienok zaťaženia.
Drsnosť povrchu hrany by mala byť Ra0,4-0,2μm.
V štruktúre nástroja vonkajší sústružnícky nástroj našej továrne prijíma vonkajšie šikmé oblúky na rezanie oblúkov a polomer oblúka čipu je veľký na špičke čipu a polomer zakrivenia čipu na vonkajšom okraji je malý. Čip sa otáča na povrch, ktorý sa má opracovať a zlomiť. Situácia je dobrá. Pre rezací nôž naša továreň riadi uhol sklonu do 1 °, čo môže zlepšiť podmienky odstraňovania triesok a predĺžiť životnosť nástrojov.