Bearbejdningsproces og løsninger Introduktion
Bearbejdning af rustfrit stål genererer høje skærekræfter, opbygget-kant, høj varme og arbejds-hærdede overflader, hvilket gør det tilbøjeligt til rilleslid. Desuden er spånstyring vanskelig under bearbejdning af rustfrit stål. Selvom det er relativt let at kontrollere i ferritiske/martensitiske materialer, er det mere komplekst i austenitisk og dupleks bearbejdning af rustfrit stål.
Derfor har kunderne et stærkt krav om stabil værktøjslevetid og god spånkontrol. Materialerne i AH6200 & T6200-serien og deres spånbrydere er specielt udviklet til drejning af rustfrit stål, hvilket giver fremragende skæreydelse.
02. Udfordringer til bearbejdning af emner
① Dette emne er produceret på en automatiseret linje, der kræver stabil værktøjslevetid;
② Forbedring af værktøjets levetid reducerer hyppigheden af værktøjsskift og øger dermed produktionseffektiviteten;
③ God spånkontrol.
03. Takolas bearbejdningsmetode
Takola bruger PVD rustfrit stålmateriale-AH6225 kombineret med SM spånbrydere, hvilket opnår fremragende spånkontrol og en værktøjslevetid, der er dobbelt så lang som konkurrenternes.
04. Bearbejdningssag og konklusion
Delnavn: Konnektor;
Delmateriale: SUS304/X5CrNi18-9;
Værktøjsmaskine: CNC drejebænk;
Kølemetode: Intern maskinkøling;
Bearbejdningstype: Udvendig diameterdrejning;
Værktøj: ACLNR2525M12-A/CNMG120404-SM AH6225;
Skæreparametre: vc=90m/min, ap=1mm, f=0.2mm/r.
05. Værktøjets fordele og effekter
① T6215: Et CVD-belagt materiale velegnet til høj-skæring, som udviser fremragende slidstyrke ved kontinuerlig skæring.
② T6225: Et alsidigt CVD-materiale, der dækker alt fra kontinuerlig skæring til let afbrudt skæring. Giver fremragende slidstyrke i skæreområdet med medium-hastighed.
③ AH6225: Et alsidigt PVD-materiale, der fungerer fremragende i forskellige anvendelser af rustfrit stål.
④ AH6235: Giver høj pålidelighed ved intermitterende skæring eller dybe-skæringsforhold.
Belagte koniske endefræsere
01. Introduktion til bearbejdning af rustfrit stål og applikationer
Rustfrit stål er på grund af dets fremragende korrosionsbestandighed og gode mekaniske egenskaber blevet et uundværligt nøglemateriale i moderne industri. Baseret på dets mikrostruktur og ydeevnekarakteristika kan rustfrit stål hovedsageligt opdeles i følgende fem kategorier:
(1) Austenitisk rustfrit stål: Ikke-magnetisk, med fremragende korrosionsbestandighed og med både høj sejhed og plasticitet, det er den mest almindelige og mest anvendte type rustfrit stål. Typiske anvendelser omfatter kemisk udstyr, fødevare- og farmaceutiske industrier, medicinsk udstyr, køkkenudstyr og husholdningsapparater.
(2) Ferritisk rustfrit stål: Magnetisk, med moderat korrosionsbestandighed, høj styrke og god varmeledningsevne. Anvendes hovedsageligt i biludstødningssystemer, huse til apparater, bygningsdekoration og køkkenredskaber.
(3) Martensitisk rustfrit stål: Magnetisk, dets styrke og hårdhed kan forbedres væsentligt gennem varmebehandlingsprocesser såsom bratkøling og temperering. Det har god slidstyrke, men relativt svag korrosionsbestandighed. Almindeligvis brugt til fremstilling af skærende værktøjer såsom skalpeller, aksler, lejer, ventildele, dampturbineblade og service.
(4) Duplex rustfrit stål: Dets mikrostruktur består af ca. 50 % austenit og 50 % ferrit, hvilket kombinerer fordelene ved begge. For eksempel er dens styrke omkring det dobbelte af austenitisk rustfrit stål, og den har fremragende modstandsdygtighed over for kloridspændingskorrosion, samtidig med at den bibeholder god sejhed og svejsbarhed. Det bruges hovedsageligt i skibsteknik, udstyr til behandling af havvand, stærkt korrosive miljøer i olie- og gasindustrien og papirmasse- og papirindustrien.
(5) Udfældningshærdende rustfrit stål: Mens det opretholder god korrosionsbestandighed og sejhed, kan det opnå meget høj styrke gennem præcipitationshærdningsbehandling. Velegnet til komponenter med høj-styrke i rumfart, dele af atomindustrien, høj-gear, aksler, fjedre og andre præcisionsdele, der kræver høj styrke og en vis korrosionsbestandighed.
02. Karakteristika og udfordringer ved bearbejdning
① Betydelig arbejdshærdning: På grund af rustfrit ståls gode plasticitet opstår der let alvorlig plastisk deformation under skæring, hvilket fører til en betydelig forøgelse af hårdheden af den bearbejdede overflade, hvilket igen forværrer værktøjsslid og påvirker emnets overfladekvalitet. ② Høj skærekraft: Rustfrit stål har både høj styrke og god sejhed, hvilket resulterer i betydelig plastisk deformation under skæring. Dette fører til skærekræfter, der er cirka 50 % højere end almindeligt kulstofstål, hvilket stiller højere krav til værktøjsmaskiners og skærende værktøjs bæreevne-.
③ Høj skæretemperatur og vanskelig varmeafledning: Materialets dårlige varmeledningsevne gør det vanskeligt hurtigt at sprede den varme, der genereres under skæringen. En stor mængde varme akkumuleres i værktøjets-spånkontaktområde, hvilket får værktøjstemperaturen til at stige og forkorter dets levetid betydeligt.
④ Vanskeligheder ved spånbrydning og fjernelse: Den gode plasticitet og sejhed gør spåner svære at knække naturligt, hvilket let danner sammenhængende bånd-lignende spåner. Disse spåner kan ikke kun vikle værktøjet eller emnet ind, hvilket forårsager ridser på den bearbejdede overflade, men påvirker også driftssikkerheden og øger unormalt værktøjsslitage.
⑤ Nem værktøjsadhæsion og -slid: Under høj temperatur og tryk klæber spånmaterialet let til værktøjets riveflade og danner en kontinuerligt voksende og løsnede "opbygget-kant", som ikke kun påvirker stabiliteten af skæreprocessen, men også forværrer overfladeruheden af det bearbejdede emne.
03. Forbedringsforanstaltninger truffet af Xiwei
① Optimer værktøjsmaterialer: Vælg passende værktøjsmaterialer baseret på bearbejdningskrav, såsom coatet hårdmetal (PVD-belægning), cermet osv.; til applikationer med ekstremt høje krav til overfladekvalitet og effektivitet kan CBN-værktøjer anvendes.
② Optimer værktøjsgeometrien: Brug skarpere skærekanter og øg passende spån- og frigangsvinkler for effektivt at reducere skærekræfter, mindske værktøjsslid og forbedre skæreglatheden.
③ Forbedre spånkontrol: Ved at anvende en positiv spånvinkel kombineret med en specielt optimeret spånbryder gøres skæreprocessen jævnere, samtidig med at værktøjsspidsens styrke forbedres, og der opnås effektiv kontrol over spånstrømmens retning og form.
④ Forbedre varmeafledning: Øg værktøjsspidsens radius passende for at forbedre varmeafledningsforholdene i skæreområdet, hvorved værktøjets driftstemperatur reduceres og dets holdbarhed forlænges.
⑤ Optimer skæreparametre: Systematisk optimer skærehastigheden, fremføringshastigheden og skæredybden for effektivt at undertrykke opbygget-kantdannelse, samtidig med at bearbejdningseffektivitet og emnekvalitet sikres, værktøjets levetid og skærestabilitet sikres.
04. Bearbejdningskasse
Delnavn: Dampturbinehjul;
Delmateriale: Udfældningshærdende rustfrit stål (17-4PH);
Værktøjsmaskine: 5-akset bearbejdningscenter/HSK63;
Kølemetode: Vand-opløselig olie (intern køling);
Bearbejdningstype: Efterbehandling af dampturbinehjul (løbehjulsprofil);
Værktøjsnavn: Belagt konisk endefræser;
Værktøjsspecifikationer: R3x8 grader x105xd25x165-4Z;
Skæreparametre: vc=120m/min, fz=0.03mm/Z, ap=0.2mm.
05. Værktøjsfunktioner
① Værktøjet anvender en stor spiralvinkel (40 grader) og ulige tandstigningsdesign, hvilket gør skæreprocessen glattere, reducerer skærekraften og skærevibration kraftigt og effektivt undertrykker arbejdshærdning. Værktøjslevetiden er øget med mere end 50 % sammenlignet med almindeligt belagt hårdmetal.
② Skarp skærekant: Ved at bruge en stor spånvinkel og frigangsvinkeldesign giver den en skarp skærkant for let materialeindgang og bedre overfladefinish. Skærekraften reduceres med 30 %, hvilket øger bearbejdningseffektiviteten med 20 %.
③ Spånfastholdelsesplads: Spiralrillerne giver rigelig spåntilbageholdelsesplads, hvilket sikrer jævn spånfjernelse og forhindrer værktøjsbrud og ridser i arbejdsemnets overflade forårsaget af spåntilstopning. Dette øger udbyttegraden fra 90 % til 98 %.
④ Anvender en slidstærk-nano-belægning, velegnet til skæring med høj-hastighed, hvilket forlænger værktøjets levetid yderligere.
06. Værktøjsfunktioner og faktiske bearbejdningsresultater
Statistiske data viser, at brugen af ovennævnte legeringskoniske endefræsere reducerede de samlede bearbejdningsomkostninger for turbinehjul med 30 %.
