Metal Parts Products Manufacturers at China

Metal Parts Products —Stamping & CNC Machining Manufacturers

Design mit mehreren Parametern fur das Drehen von Edelstahl

Schlüsselwörter: Edelstahl-Drehverfahren, Werkzeugmaterial, Werkzeugparameter, Schnittmenge, Beschichtungswerkzeug

bei KangDing Edelstahldrehen
Der derzeit verwendete rostfreie Stahl wird nach seinem Organisationsstatus hauptsächlich in martensitischen rostfreien Stahl, ferritischen rostfreien Stahl und austenitischen rostfreien Stahl unterteilt. Der legierte Stahl, der mehr als 11,7% Chrom oder mehr als 8% Nickel enthält, wird häufig als rostfreier Stahl bezeichnet. Die Zugabe von mehr metallischen Elementen (Cr und Ni) zur Stahlsorte verändert die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Legierung. Eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit sowohl in Luft als auch in saurer Lösung ist nicht anfällig für oxidativen Rost und weist bei höheren Temperaturen (> 450 ° C) noch eine höhere Festigkeit auf. Daher ist es in der Luft- und Raumfahrt, in der Chemie, im Erdöl-, Bau- und Lebensmittelsektor sowie im täglichen Leben weit verbreitet.

1. Die Hauptschneideigenschaften von Edelstahl
(1) Große Schnittkraft
Unter diesen ist austenitischer rostfreier Stahl besonders hervorzuheben. Obwohl die Härte dieses Materials nicht hoch ist, wird die Sorte 1Cr18Ni9Ti als Beispiel genommen, seine Härte beträgt ≤187HBW, aber die Plastizität ist sehr gut (Bruchdehnung δ = 40%, Flächenreduzierung Ψ = 60%). Daher ist die plastische Verformung während des Schneidvorgangs groß und die Schneidkraft wird erhöht. Bei gleichen Schnittparametern liegt der Energieverbrauch von austenitischem Edelstahl etwa 50% über dem von kohlenstoffarmem Stahl.


(2) starke Kaltverfestigung
Bei rostfreiem Stahl ist das Kaltverfestigungsphänomen von austenitischem und austenitischem ferritischem rostfreiem Stahl am ausgeprägtesten. Sie sind plastisch groß und das Gitter wird bei plastischer Verformung stark verdreht; Gleichzeitig weist der Austenit eine schlechte Stabilität auf und ein Teil des Austenits wandelt sich unter Einwirkung von Schneidkraft in Martensit um; Ferner können sich zusammengesetzte Verunreinigungen unter der Einwirkung von Schneidwärme leicht zersetzen und dispergieren, was zu einer aushärtenden Schicht beim Schneidvorgang führt. All dies macht das Phänomen der Kaltverfestigung offensichtlicher.

(3) Das Werkzeug ist anfällig für Adhäsion und Verschleiß
Materialien aus rostfreiem Stahl erzeugen während des Schneidvorgangs hohe Temperaturen und haben eine hohe Affinität zum Werkzeugmaterial.
  Dadurch werden das Werkzeug und das Material verbunden und diffus, und es können leicht "Messertumoren" gebildet werden, die zu Anhaften und Verschleiß des Werkzeugs führen und die Lebensdauer des Werkzeugs verringern.

(4) Die lokale Temperatur in der Schneidzone ist hoch

Diese Art von Material erfordert eine große Schneidkraft, und die durch das Trennen und Schneiden verbrauchte Energie ist ebenfalls groß, was zu mehr Schneidwärme führt. Die auf das Werkzeug übertragene Wärme kann 20% erreichen, während sie bei der Bearbeitung von Kohlenstoffstahl nur 9% beträgt. Gleichzeitig ist die Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl nicht gut (die Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl beträgt etwa 1/3 der von Kohlenstoffstahl). Eine große Menge an Schneidwärme wird an der Grenzfläche zwischen der Schneidzone und dem Kontakt zwischen Klinge und Span konzentriert, so dass die lokale Temperatur der Schneidzone hoch ist.

2. Auswahl der Werkzeugmaterialien
Entsprechend den Schneideigenschaften des zuvor genannten rostfreien Stahls muss das Werkzeugmaterial eine gute Wärmebeständigkeit, eine hohe Verschleißfestigkeit und eine geringe Affinität zu rostfreiem Stahl aufweisen. Derzeit verwendete Werkzeugmaterialien sind Hartmetall, Schnellarbeitsstahl und beschichtete Werkzeuge.


YG Hartmetallwerkzeug  Schnellarbeitsstahl-Schneidwerkzeuge  Beschichtetes Werkzeug

(1) Hartmetallwerkzeug
Im Allgemeinen werden Hartmetall-Bearbeitungswerkzeuge auf YG-Basis für die am schwierigsten zu bearbeitenden Werkstoffe bevorzugt. Es ist am besten, keine YT-Hartlegierungen zu verwenden, insbesondere bei der Verarbeitung von austenitischem 1Cr18Ni9Ti-Edelstahl. YT-Hartlegierungen sollten unbedingt vermieden werden. Da Titan (Ti) in rostfreiem Stahl und Ti im Sintercarbid auf YT-Basis eine Affinität aufweisen, neigt das Schneiden dazu, das Ti in der Legierung abzutragen, wodurch der Werkzeugverschleiß verstärkt wird. YG-Hartmetall hat eine gute Zähigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und Härte. Es ist besser für die Bearbeitung von Edelstahlmaterialien geeignet. Es kann einen größeren vorderen Winkel annehmen, um das Schneiden leichter zu machen. Die Wärmeleitfähigkeit ist auch gut; Gleichzeitig sind der Span und das Werkzeug nicht einfach zu verbinden.

(2) Schnellarbeitsstahlwerkzeug

Wenn die Form, Größe und Struktur des Werkstücks für die Verwendung eines Hartmetallfräsers unpraktisch ist oder der Hartmetallfräser leicht beschädigt werden kann. Erforderlich sind leistungsstarke Schnellarbeitsstahlwerkzeuge. Normaler Schnellarbeitsstahl (wie W18Cr4V usw.) hat eine sehr geringe Werkzeugstandzeit und entspricht nicht den Anforderungen.
Neue Hochgeschwindigkeitsstahlschneidwerkzeuge können eingesetzt werden: B. kobalthaltiger Schnellarbeitsstahl (W2Mo9Cr4Vco8), aluminiumhaltiger superharter Schnellarbeitsstahl (W6Mo5Cr4V2Al), stickstoffhaltiger Schnellarbeitsstahl (W12Mo3Cr4V3N) und so weiter.

(3) Neues Werkzeugmaterialbeschichtungswerkzeug

Chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) werden angewendet. Werkzeugmaterial, erhalten durch im wesentlichen Auftragen einer dünnen Schicht einer hochverschleißfesten, unlöslichen Metallverbindung (oder einer nichtmetallischen Verbindung) in einem Hartmetall- oder einem anderen Werkzeugmaterial. Die Beschichtung des beschichteten Werkzeugs verhindert den direkten Kontakt zwischen dem Span und dem Werkzeug, verringert die Reibung und reduziert verschiedene mechanische Wärmespannungen. Die Verwendung von beschichteten Werkzeugen kann die Schnittzeit verkürzen, die Kosten senken, die Anzahl der Werkzeugwechsel verringern, die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern und die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern. Beschichtete Werkzeuge reduzieren oder eliminieren den Einsatz von Schneidflüssigkeiten.

Bestimmung der Werkzeugparameter

Eine angemessene Auswahl der Stützenparameter ist sehr wichtig, um die Werkzeuglebensdauer und die Werkstückqualität zu verbessern. Unter der Voraussetzung, dass das Messer eine ausreichende Festigkeit aufweist und die Schneide nicht berührt, sollte der größere Spanwinkel verwendet werden, der nicht nur die Schnittkraft und die Schnitttemperatur verringert, sondern auch die Aushärtetiefe verringert. Der vordere Drehwinkel verschiedener rostfreier Stähle beträgt im Allgemeinen 12 ° -13 °. Unter der Voraussetzung, dass ausreichend Werkzeug zur Verfügung steht, sollte ein größerer Freiwinkel gewählt werden. Im Allgemeinen nehmen Sie 10 ° -20 °. Es ist auch möglich, eine negative Fase an der Hauptschneide zu verwenden, um den Kopf zu verstärken und die Verschleißfestigkeit des Werkzeugs zu verbessern. Aufgrund der Zähigkeit und Plastizität von Edelstahl ist es schwierig, den Span während des Schneidens zu brechen. Das Verfahren zum Erzwingen der Verformung besteht hauptsächlich darin, die Parameter und die Schnittmenge des Spanbrechers auf der Spanfläche vernünftig auszuwählen. Auf der Grundlage einer angemessenen Auswahl der Schnittmenge verwenden wir im Allgemeinen die Methode der Doppelkantenneigung plus der äußeren schrägen Spannut. Das äußere Drehwerkzeug schleift den zweischneidigen Winkel, um die Spanfläche zu formen. Die äußeren, schrägen, bogenförmigen Spannuten werden an den Messern der Fräser angespitzt, so dass die Späne in die pagodenartigen Spulen oder die kurzgeschlossenen Spiralspulen entlang der Führungsnut gerollt werden. Bei der Bearbeitung von rostfreiem Stahl haften die Späne stark am Fräser, und es ist wahrscheinlich, dass die Aufbauschneide auftritt. Daher sollten die vordere und hintere Flanke und die Schneidkante des Werkzeugs einen kleinen Wert für die Oberflächenrauheit aufweisen, um den Schneidwiderstand zu verringern. Reduzieren Sie die Schnitthaftung und verbessern Sie die Standzeit.

4. Kapazität der Kürzung

(1) Schnittgeschwindigkeit v
Um eine angemessene Standzeit zu gewährleisten, kann die Schnittgeschwindigkeit reduziert werden. Im Allgemeinen kann die Schnittgeschwindigkeit beim Schneiden von rostfreiem Stahl 40% bis 60% des gewöhnlichen Kohlenstoffstahls betragen.
(2) Vorschubgeschwindigkeit f
Um die Qualität der bearbeiteten Oberfläche zu verbessern, ist es ratsam, einen kleineren Wert für den Vorschub zu verwenden.
(3) Schnitttiefe AP
(4) Im Allgemeinen kann zum Schruppen ap = 2-5 mm und zum Schlichten ap = 0 / 2-0,5 mm gewählt werden.

 Die Menge des Schneidvorgangs von Edelstahl

Name v/m.min f/mm.r Ap/mm Werkzeug
Äußeren Kreis abschneiden 40-120 0.1-0.5 0.2-1 Beschichtetes Werkzeug
Langweiliges Loch 40-100 0.1-0.5 0.1-0.4 Beschichtetes Werkzeug
abgeschnitten 40-100 0.1-0.25   Beschichtetes Werkzeug
Faden abschneiden 20-50   0.1-1 Beschichtetes Werkzeug
Bohrloch 12-20 0.1-0.25   Schnellarbeitsstahl-Schneidwerkzeuge
Reiben 8-18 0.1-0.4 0.1-1 Schnellarbeitsstahl-Schneidwerkzeuge
Klapploch 2.5-5 0.1-0.2 0.1-1 Schnellarbeitsstahl-Schneidwerkzeuge
Edelstahl Schneidflüssigkeit
5, Schneidflüssigkeit
Aufgrund der schlechten Bearbeitbarkeit von Edelstahl und der hohen Temperatur in der Schneidzone muss die Schneidflüssigkeit eine hohe Kühlleistung, Schmierleistung und Permeabilität aufweisen. Um den Kühleffekt zu verbessern, kann Hochdrucksprühen oder Ölnebelkühlen angewendet werden.
Häufig verwendete Schneidflüssigkeiten sind:
(1) Geschwefeltes Öl: Es hat eine bestimmte Kühlleistung und Schmierleistung und ist reichlich vorhanden und kostengünstig.
(2) Tetrachlorkohlenstoff + Mineralöl oder andere Öle:
Der Zusatz von Tetrachlorkohlenstoff zu Mineralöl oder anderen Ölen verbessert die Durchlässigkeit der Schneidflüssigkeit erheblich, insbesondere aufgrund der Ausrüstung von rostfreien Stahlmaterialien.

6. Beispiele

In der CNC-Drehmaschine rauen 1Cr18Ni9Ti Edelstahl-Wellenteile (Durchmesser 60mm). Mit einer beschichteten Schneidvorrichtung beträgt die Schneidgeschwindigkeit n = 800 U / min, die Vorschubmenge f = 0,2 bis 0,3 mm / r, das Schneiden ist leicht und der Spanbruch ist gut. Der Werkzeugverschleiß ist geringer und eine Klinge kann länger als 4 Stunden ununterbrochen bearbeitet werden, wodurch Zeit für den Werkzeugwechsel gespart wird. Gleichzeitig verwende ich die gebrauchten Klingen des fertigen Wagens zum Schruppen, was die Kosten des Werkzeugs und Energieeinsparungen durch sekundären Einsatz der Klinge zur Erzielung des gleichen Effekts ermöglicht.

7. Conclusion
Based on the above, the basic principles of turning stainless steel materials are:
Tool materials are made of tough, high-strength carbide or coated tools. Tool parameters should be as reasonable as possible and sharpen the tool as sharply as possible. It is easy to curl and break the chips, and the cutting amount should be appropriate and the cutting fluid supply should be sufficient. The relevant measures should be used as much as possible. When using coated tools, it is reasonable to use turning elements. Through multiple trials, batch processing of coated tools is even better, and the processing efficiency of ordinary lathes is more than five times higher than before.
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