برش سخت است، مستعد سایش و شکستن تراشه ها سخت است؟ ماشینکاری فولاد ضد زنگ راه حلی دارد.

مقدمه فرآیند ماشینکاری و راه حل ها

ماشینکاری فولاد ضد زنگ نیروهای برشی بالا،-لبه ساخته شده، حرارت بالا و سطوح سخت کاری{1}} را ایجاد می کند و آن را مستعد ساییدگی شیار می کند. علاوه بر این، کنترل تراشه در طول ماشینکاری فولاد ضد زنگ دشوار است. در حالی که کنترل آن در مواد فریتی/مارتنزیتی نسبتاً آسان است، در ماشین‌کاری فولاد زنگ نزن آستنیتی و دوبلکس پیچیده‌تر است.

بنابراین، مشتریان تقاضای زیادی برای عمر ابزار پایدار و کنترل خوب تراشه دارند. مواد سری AH6200 و T6200 و تراشه‌شکن‌های آن‌ها به‌طور خاص برای تراشکاری فولاد ضد زنگ ساخته شده‌اند و عملکرد برش عالی را ارائه می‌دهند.

02. چالش های ماشینکاری قطعه کار

① این قطعه کار روی یک خط خودکار تولید می شود که به عمر ابزار پایدار نیاز دارد.

② بهبود عمر ابزار فرکانس تغییر ابزار را کاهش می دهد و در نتیجه کارایی تولید را افزایش می دهد.

③ کنترل تراشه خوب.

03. روش ماشینکاری تاکولا

تاکولا از مواد فولادی ضد زنگ PVD-AH6225 همراه با تراشه‌شکن‌های SM استفاده می‌کند که به کنترل تراشه عالی و عمر ابزار دو برابر رقبا دست می‌یابد.

04. مورد و نتیجه گیری ماشینکاری

نام قطعه: Connector;

مواد قطعه: SUS304/X5CrNi18-9;

ماشین ابزار: تراش CNC;

روش خنک کننده: خنک کننده داخلی دستگاه.

نوع ماشینکاری: عطف قطر خارجی.

ابزار: ACLNR2525M12-A/CNMG120404-SM AH6225;

پارامترهای برش: vc=90m/min، ap=1mm، f=0.2mm/r.

05. مزایا و اثرات ابزار

① T6215: ماده ای با پوشش CVD- که برای برش با سرعت بالا مناسب است، که مقاومت سایشی عالی را در برش مداوم نشان می دهد.

② T6225: یک ماده CVD همه کاره که همه چیز را از برش مداوم تا برش با وقفه جزئی پوشش می دهد. مقاومت در برابر سایش عالی در محدوده برش سرعت متوسط-.

③ AH6225: یک ماده PVD همه کاره که در کاربردهای مختلف فولاد ضد زنگ عملکرد عالی دارد.

④ AH6235: قابلیت اطمینان بالایی را در شرایط برش متناوب یا برش عمیق- ارائه می دهد.

آسیاب انتهای مخروطی پوشش داده شده

01. مقدمه ای بر عملکرد و کاربردهای ماشینکاری فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی و خواص مکانیکی خوب، به یک ماده کلیدی ضروری در صنعت مدرن تبدیل شده است. بر اساس ریزساختار و ویژگی های عملکرد، فولاد ضد زنگ را می توان به طور عمده به پنج دسته زیر تقسیم کرد:

(1) فولاد زنگ نزن آستنیتی: غیر مغناطیسی، با مقاومت در برابر خوردگی عالی، و دارای چقرمگی و انعطاف پذیری بالا، رایج ترین و پرمصرف ترین نوع فولاد ضد زنگ است. کاربردهای معمولی شامل تجهیزات شیمیایی، صنایع غذایی و دارویی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات آشپزخانه و لوازم خانگی است.

(2) فولاد ضد زنگ فریتی: مغناطیسی، با مقاومت در برابر خوردگی متوسط، استحکام بالا و هدایت حرارتی خوب. عمدتا در سیستم های اگزوز خودرو، محفظه لوازم خانگی، دکوراسیون ساختمان و ظروف آشپزخانه استفاده می شود.

(3) فولاد ضد زنگ مارتنزیتی: مغناطیسی، استحکام و سختی آن را می توان به طور قابل توجهی از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی مانند خاموش کردن و تمپر کردن بهبود داد. مقاومت سایش خوبی دارد، اما مقاومت در برابر خوردگی نسبتاً ضعیفی دارد. معمولاً در ساخت ابزارهای برش مانند چاقوی جراحی، شفت، یاتاقان ها، قطعات سوپاپ، تیغه های توربین بخار و ظروف غذاخوری استفاده می شود.

(4) فولاد ضد زنگ دوبلکس: ریزساختار آن تقریباً از 50٪ آستنیت و 50٪ فریت تشکیل شده است که مزایای هر دو را ترکیب می کند. به عنوان مثال، استحکام آن حدود دو برابر فولاد زنگ نزن آستنیتی است و در برابر خوردگی تنش کلرید مقاومت عالی دارد و در عین حال چقرمگی و جوش پذیری خوبی را حفظ می کند. این عمدتا در مهندسی دریایی، تجهیزات تصفیه آب دریا، محیط های بسیار خورنده در صنعت نفت و گاز و صنعت خمیر و کاغذ استفاده می شود.

(5) فولاد ضد زنگ سخت شدن بارش: با حفظ مقاومت در برابر خوردگی و چقرمگی خوب، می تواند از طریق عملیات سخت شدن بارش به استحکام بسیار بالایی دست یابد. مناسب برای قطعات با استحکام بالا در هوافضا، قطعات صنایع هسته‌ای، چرخ دنده‌ها، شفت‌ها، فنرها و سایر قطعات دقیقی که به استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی خاصی نیاز دارند.

02. ویژگی ها و چالش های ماشین کاری

① سخت شدن قابل توجه کار: به دلیل انعطاف پذیری خوب فولاد ضد زنگ، تغییر شکل پلاستیک شدید به راحتی در حین برش رخ می دهد که منجر به افزایش قابل توجهی در سختی سطح ماشینکاری شده می شود که به نوبه خود سایش ابزار را تشدید می کند و بر کیفیت سطح قطعه کار تأثیر می گذارد. ② نیروی برش بالا: فولاد ضد زنگ دارای استحکام بالا و چقرمگی خوب است که منجر به تغییر شکل پلاستیکی قابل توجه در حین برش می شود. این منجر به نیروهای برشی تقریباً 50٪ بیشتر از فولاد کربنی معمولی می شود و ظرفیت تحمل بار ماشین آلات و ابزارهای برش را بیشتر می کند.

③ دمای برش بالا و اتلاف گرما دشوار: رسانایی حرارتی ضعیف مواد باعث می شود تا گرمای تولید شده در طول برش به سرعت دفع شود. مقدار زیادی گرما در ناحیه تماس تراشه-ابزار جمع می‌شود و باعث می‌شود دمای ابزار افزایش یابد و عمر مفید آن به‌طور قابل توجهی کاهش یابد.

④ مشکل در شکستن و برداشتن تراشه: انعطاف پذیری و چقرمگی خوب باعث می شود که تراشه ها به طور طبیعی شکسته شوند و به راحتی نوارهای پیوسته-مانند تراشه ها را تشکیل دهند. این تراشه ها نه تنها می توانند ابزار یا قطعه کار را در هم ببندند و باعث ایجاد خراش بر روی سطح ماشین کاری شوند، بلکه بر ایمنی عملیاتی و افزایش سایش غیرعادی ابزار نیز تأثیر می گذارند.

⑤ چسبندگی و سایش آسان ابزار: تحت دما و فشار بالا، مواد تراشه به راحتی به صفحه چنگک ابزار می‌چسبند و یک "لبه{0}"ساخت‌شده به طور مداوم در حال رشد و جدا شدن تشکیل می‌دهند، که نه تنها بر پایداری فرآیند برش تاثیر می‌گذارد، بلکه زبری سطح قطعه کار ماشین‌کاری شده را نیز بدتر می‌کند.

03. اقدامات بهبودی انجام شده توسط Xiwei

① بهینه سازی مواد ابزار: مواد ابزار مناسب را بر اساس نیازهای ماشینکاری انتخاب کنید، مانند کاربید سیمانی پوشش داده شده (پوشش PVD)، سرم و غیره. برای کاربردهایی با الزامات بسیار بالا برای کیفیت و کارایی سطح، می توان از ابزار CBN استفاده کرد.

② هندسه ابزار را بهینه کنید: از لبه های برش تیزتر استفاده کنید و زوایای چنگک و فاصله را به طور مناسب افزایش دهید تا به طور موثر نیروهای برش را کاهش دهید، سایش ابزار را کاهش دهید و صافی برش را بهبود بخشید.

③ بهبود کنترل تراشه: با اتخاذ یک زاویه چنگک مثبت همراه با یک تراشه شکن مخصوص بهینه سازی شده، فرآیند برش نرم تر می شود و در عین حال استحکام نوک ابزار را افزایش می دهد و به کنترل موثر بر جهت جریان و شکل تراشه دست می یابد.

④ افزایش اتلاف گرما: شعاع نوک ابزار را به طور مناسب افزایش دهید تا شرایط اتلاف گرما در ناحیه برش را بهبود بخشد، در نتیجه دمای کار ابزار را کاهش داده و دوام آن را افزایش دهید.

⑤ پارامترهای برش را بهینه کنید: به طور سیستماتیک سرعت برش، سرعت تغذیه و عمق برش را بهینه کنید تا به طور موثر شکل‌گیری لبه‌های بالا را مهار کنید و در عین حال از راندمان ماشین‌کاری و کیفیت قطعه کار اطمینان حاصل کنید، عمر ابزار و پایداری برش را تضمین کنید.

04. کیس ماشینکاری

نام قطعه: پروانه توربین بخار;

مواد قطعه: فولاد ضد زنگ سخت شدن بارش (17-4PH);

ماشین ابزار: مرکز ماشینکاری 5 محور/HSK63;

روش خنک کننده: روغن محلول در آب-(خنک کننده داخلی).

نوع ماشینکاری: تکمیل پروانه توربین بخار (پروانه پروانه);

نام ابزار: Coated Taper End Mill;

مشخصات ابزار: R3x8 درجه x105xd25x165-4Z.

پارامترهای برش: vc=120m/min، fz=0.03mm/Z، ap=0.2mm.

05. ویژگی های ابزار

① این ابزار دارای یک زاویه مارپیچ بزرگ (40 درجه) و طراحی نابرابر گام دندان است، فرآیند برش را روان تر می کند، نیروی برش و ارتعاش برش را تا حد زیادی کاهش می دهد و به طور موثر سخت شدن کار را سرکوب می کند. عمر ابزار در مقایسه با کاربید روکش شده معمولی بیش از 50 درصد افزایش یافته است.

② لبه برش تیز: با استفاده از یک زاویه چنگک بزرگ و طراحی زاویه فاصله، یک لبه برش تیز برای ورود آسان مواد و پرداخت سطح بهتر ایجاد می کند. نیروی برش 30٪ کاهش می یابد، افزایش راندمان ماشینکاری تا 20٪.

③ فضای نگهداری تراشه: شیارهای مارپیچی فضای زیادی را برای نگهداری تراشه ها فراهم می کنند و از برداشتن تراشه صاف و جلوگیری از شکستن ابزار و خراش های سطح قطعه کار ناشی از گرفتگی تراشه جلوگیری می کنند. این باعث افزایش نرخ بازده از 90٪ به 98٪ می شود.

④ استفاده از یک پوشش{0}نانو{1}مقاوم در برابر سایش، مناسب برای برش-با سرعت بالا و افزایش بیشتر عمر ابزار.

06. ویژگی های ابزار و نتایج واقعی ماشینکاری

داده های آماری نشان می دهد که استفاده از آسیاب های انتهای مخروطی آلیاژی بالا، هزینه ماشینکاری کلی پروانه های توربین را تا 30 درصد کاهش داد.