Uvod v postopek obdelave in rešitve
Obdelava nerjavečega jekla ustvarja visoke rezalne sile, na-robove, visoko vročino in-obdelovalno utrjene površine, zaradi česar je nagnjeno k obrabi utorov. Poleg tega je pri obdelavi nerjavečega jekla težko nadzorovati ostružke. Medtem ko je razmeroma enostaven za nadzor pri feritnih/martenzitnih materialih, je bolj zapleten pri obdelavi avstenitnega in dupleksnega nerjavnega jekla.
Zato imajo stranke veliko povpraševanje po stabilni življenjski dobi orodja in dobrem nadzoru odrezkov. Materiali serije AH6200 & T6200 in njihovi lomilci odrezkov so posebej razviti za struženje nerjavnega jekla in nudijo odlično rezalno zmogljivost.
02. Izzivi obdelovanca
① Ta obdelovanec je izdelan na avtomatizirani liniji, ki zahteva stabilno življenjsko dobo orodja;
② Izboljšanje življenjske dobe orodja zmanjša pogostost menjave orodja in s tem poveča učinkovitost proizvodnje;
③ Dober nadzor odrezkov.
03. Takolina metoda obdelave
Takola uporablja PVD material iz nerjavečega jekla-AH6225 v kombinaciji z lomilci odrezkov SM, s čimer dosega odličen nadzor odrezkov in dvakrat daljšo življenjsko dobo orodja kot pri konkurentih.
04. Obdelovalni primer in zaključek
Ime dela: priključek;
Material dela: SUS304/X5CrNi18-9;
Strojno orodje: CNC stružnica;
Metoda hlajenja: notranje hlajenje stroja;
Vrsta obdelave: struženje zunanjega premera;
Orodje: ACLNR2525M12-A/CNMG120404-SM AH6225;
Rezalni parametri: vc=90m/min, ap=1mm, f=0.2mm/r.
05. Prednosti in učinki orodja
① T6215: CVD-prevlečen material, primeren za visoko-hitro rezanje, ki izkazuje odlično odpornost proti obrabi pri neprekinjenem rezanju.
② T6225: vsestranski CVD material, ki pokriva vse od neprekinjenega rezanja do rahlo prekinjenega rezanja. Zagotavlja odlično odpornost proti obrabi v srednje{2}}območju rezanja.
③ AH6225: vsestranski PVD material, ki se odlično obnese v različnih aplikacijah iz nerjavečega jekla.
④ AH6235: Zagotavlja visoko zanesljivost pri občasnem rezanju ali globokem -rezu.
Prevlečeni konični rezkarji
01. Uvod v zmogljivost in aplikacije obdelave nerjavnega jekla
Nerjaveče jeklo je zaradi odlične odpornosti proti koroziji in dobrih mehanskih lastnosti postalo nepogrešljiv ključni material v sodobni industriji. Na podlagi njegove mikrostrukture in lastnosti delovanja lahko nerjavno jeklo v glavnem razdelimo v naslednjih pet kategorij:
(1) Avstenitno nerjavno jeklo: ne-magnetno, z odlično odpornostjo proti koroziji ter z visoko žilavostjo in plastičnostjo je najpogostejša in široko uporabljena vrsta nerjavečega jekla. Tipične uporabe vključujejo kemično opremo, prehrambeno in farmacevtsko industrijo, medicinske pripomočke, kuhinjsko opremo in gospodinjske aparate.
(2) Feritno nerjaveče jeklo: magnetno, z zmerno odpornostjo proti koroziji, visoko trdnostjo in dobro toplotno prevodnostjo. Uporablja se predvsem v avtomobilskih izpušnih sistemih, ohišjih naprav, dekoraciji zgradb in kuhinjskih pripomočkih.
(3) Martenzitno nerjavno jeklo: magnetno, njegovo moč in trdoto je mogoče znatno izboljšati s postopki toplotne obdelave, kot sta kaljenje in popuščanje. Ima dobro odpornost proti obrabi, vendar relativno slabo odpornost proti koroziji. Običajno se uporablja pri izdelavi rezalnih orodij, kot so skalpeli, gredi, ležaji, deli ventilov, lopatice parne turbine in namizni pribor.
(4) Duplex nerjavno jeklo: njegova mikrostruktura je sestavljena iz približno 50 % avstenita in 50 % ferita, kar združuje prednosti obeh. Na primer, njegova trdnost je približno dvakrat večja od avstenitnega nerjavnega jekla in ima odlično odpornost na kloridno napetostno korozijo, hkrati pa ohranja dobro žilavost in varivost. Uporablja se predvsem v pomorskem inženiringu, opremi za čiščenje morske vode, visoko korozivnih okoljih v naftni in plinski industriji ter industriji celuloze in papirja.
(5) Izločevalno utrjeno nerjavno jeklo: medtem ko ohranja dobro odpornost proti koroziji in žilavost, lahko doseže zelo visoko trdnost z obdelavo z izločanjem. Primeren za-komponente z visoko trdnostjo v letalski in vesoljski industriji, dele jedrske industrije, visoko{3}}zmogljive zobnike, gredi, vzmeti in druge natančne dele, ki zahtevajo visoko trdnost in določeno odpornost proti koroziji.
02. Značilnosti in izzivi strojne obdelave
① Pomembna delovna utrdba: zaradi dobre plastičnosti nerjavečega jekla med rezanjem zlahka pride do močne plastične deformacije, kar povzroči znatno povečanje trdote obdelane površine, kar posledično poslabša obrabo orodja in vpliva na kakovost površine obdelovanca. ② Visoka rezalna sila: Nerjaveče jeklo ima tako visoko trdnost kot dobro žilavost, kar povzroči znatno plastično deformacijo med rezanjem. To vodi do rezalnih sil, ki so približno 50 % višje od navadnega ogljikovega jekla, kar postavlja višje zahteve glede nosilnosti-obdelovalnih strojev in rezalnih orodij.
③ Visoka temperatura rezanja in težko odvajanje toplote: slaba toplotna prevodnost materiala otežuje hitro odvajanje toplote, ki nastane med rezanjem. V območju stika z ostružki-orodja se kopiči velika količina toplote, kar povzroči dvig temperature orodja in znatno skrajšanje njegove življenjske dobe.
④ Težave pri lomljenju in odstranjevanju odrezkov: zaradi dobre plastičnosti in žilavosti je odrezke težko naravno lomiti, saj zlahka oblikujejo neprekinjen trak-kot odrezke. Ti ostružki lahko ne le zapletejo orodje ali obdelovanec in povzročijo praske na obdelani površini, ampak tudi vplivajo na varnost delovanja in povečajo nenormalno obrabo orodja.
⑤ Enostaven oprijem in obraba orodja: pod visoko temperaturo in pritiskom se material ostružkov zlahka oprime prečne ploskve orodja, pri čemer tvori neprekinjeno rastoč in ločljiv »zgrajen-rob,« kar ne vpliva samo na stabilnost postopka rezanja, ampak tudi poslabša hrapavost površine obdelanega obdelovanca.
03. Ukrepi za izboljšanje, ki jih je sprejel Xiwei
① Optimizirajte materiale orodij: izberite ustrezne materiale orodij na podlagi zahtev za obdelavo, kot so prevlečeni cementni karbid (prevleka PVD), kermet itd.; za aplikacije z izjemno visokimi zahtevami glede kakovosti površine in učinkovitosti je mogoče uporabiti CBN orodja.
② Optimizirajte geometrijo orodja: uporabite ostrejše rezalne robove in ustrezno povečajte nagnjeni in čistilni kot, da učinkovito zmanjšate rezalne sile, zmanjšate obrabo orodja in izboljšate gladkost rezanja.
③ Izboljšajte nadzor nad odrezki: s sprejetjem pozitivnega nagnjenega kota v kombinaciji s posebej optimiziranim lomilcem odrezkov je postopek rezanja bolj gladek, medtem ko se poveča trdnost konice orodja, s čimer se doseže učinkovit nadzor nad smerjo in obliko pretoka odrezkov.
④ Izboljšajte odvajanje toplote: Ustrezno povečajte polmer konice orodja, da izboljšate pogoje odvajanja toplote v območju rezanja, s čimer zmanjšate delovno temperaturo orodja in podaljšate njegovo obstojnost.
⑤ Optimizirajte rezalne parametre: sistematično optimizirajte rezalno hitrost, podajalno hitrost in globino reza, da učinkovito preprečite-nastajanje robov, hkrati pa zagotovite učinkovitost obdelave in kakovost obdelovanca ter življenjsko dobo orodja in stabilnost rezanja.
04. Obdelovalni kovček
Ime dela: rotor parne turbine;
Material dela: izločevalno utrjeno nerjavno jeklo (17-4PH);
Strojno orodje: 5-osni obdelovalni center/HSK63;
Metoda hlajenja: vodo{0}}topno olje (notranje hlajenje);
Vrsta obdelave: končna obdelava tekača parne turbine (profil tekača);
Ime orodja: Coated Taper End Mill;
Specifikacije orodja: R3x8 stopinj x105xd25x165-4Z;
Parametri rezanja: vc=120m/min, fz=0.03mm/Z, ap=0.2mm.
05. Lastnosti orodja
① Orodje ima velik kot vijačnice (40 stopinj) in neenakomeren razmak med zobmi, zaradi česar je postopek rezanja bolj gladek, močno zmanjša rezalno silo in rezalne vibracije ter učinkovito zavira utrjevanje. Življenjska doba orodja se poveča za več kot 50 % v primerjavi z navadnim prevlečenim karbidom.
② Oster rezalni rob: z uporabo velikega nagnjenega in svetlega kota ustvarja oster rezalni rob za enostaven vstop v material in boljšo obdelavo površine. Rezalna sila se zmanjša za 30 %, učinkovitost obdelave pa se poveča za 20 %.
③ Prostor za zadrževanje odrezkov: Spiralni utori zagotavljajo dovolj prostora za zadrževanje odrezkov, kar zagotavlja nemoteno odstranjevanje odrezkov in preprečuje zlom orodja in praske na površini obdelovanca, ki jih povzroči zamašitev odrezkov. To poveča stopnjo donosa z 90 % na 98 %.
④ Uporaba obrabno-odpornega nano-prevleke, primernega za visoko-hitro rezanje, kar dodatno podaljšuje življenjsko dobo orodja.
06. Lastnosti orodja in dejanski rezultati obdelave
Statistični podatki kažejo, da je uporaba zgornjih koničnih rezkarjev iz zlitine zmanjšala skupne stroške strojne obdelave turbinskih rotorjev za 30 %.
