مشکلات و راه حل های پردازش قطعات فولادی ضد زنگ

مشکلات و راه حل های پردازش قطعات فولادی ضد زنگ
ظهور مداوم محصولات جدید الزامات بیشتری را برای مواد قطعات ایجاد می کند.گاهی اوقات مواد مورد نیاز باید الزامات ویژه سختی بالا، مقاومت در برابر سایش بالا، چقرمگی بالا و غیره را برآورده کنند، در نتیجه دسته ای از مواد سخت برای ماشین کاری ایجاد می شود، که الزامات بالاتری را برای فناوری پردازش ایجاد می کند.در مقایسه با فولاد ساختاری کربن با کیفیت بالا، مواد فولادی ضد زنگ حاوی کروم، نیکل، Nb، Mo و سایر عناصر آلیاژی هستند.افزایش این عناصر آلیاژی نه تنها مقاومت به خوردگی فولاد را بهبود می بخشد، بلکه تأثیر خاصی بر ماشینکاری فولاد ضد زنگ دارد.

این مقاله فولاد ضد زنگ و سایر مواد دشوار را به عنوان هدف در نظر می گیرد، مشکلات پردازش فولاد ضد زنگ را در ترکیب با مشکلات واقعی در پردازش تجزیه و تحلیل می کند و راه حل های موثری را ارائه می دهد.
همراه با مشکلات عملی در ماشین‌کاری، این مقاله مشکلات ماشین‌کاری فولاد ضد زنگ را تحلیل می‌کند و راه‌حل‌های موثری را ارائه می‌کند.

تجزیه و تحلیل مشکلات در برش فولاد ضد زنگ
در پردازش واقعی، برش فولاد ضد زنگ اغلب با وقوع شکستن و چسبیدن چاقو همراه است.به دلیل تغییر شکل پلاستیکی بزرگ فولاد ضد زنگ در فرآیند برش، براده های تولید شده به راحتی شکسته و چسبیده نمی شوند و در نتیجه کار سختی جدی در فرآیند برش ایجاد می شود.هر فرآیند یک لایه سخت شده برای برش بعدی تولید می کند.پس از لایه های تجمع، فولاد ضد زنگ وارد فرآیند برش می شود.با افزایش سختی محیط، نیروی برش مورد نیاز نیز افزایش می یابد.
ایجاد لایه سخت کاری و افزایش نیروی برش به طور اجتناب ناپذیری منجر به افزایش اصطکاک بین ابزار و قطعه کار و افزایش دمای برش می شود.

علاوه بر این، هدایت حرارتی فولاد ضد زنگ کم است و شرایط اتلاف حرارت ضعیف است.مقدار زیادی حرارت برش بین ابزار و قطعه کار متمرکز می شود که باعث خراب شدن سطح ماشینکاری شده و کیفیت سطح ماشینکاری شده را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد.علاوه بر این، افزایش دمای برش باعث تشدید سایش ابزار می شود که باعث ایجاد حفره های هلالی بر روی صفحه چنگک ابزار و بریدگی هایی در لبه برش می شود که بر کیفیت سطح قطعه کار تأثیر می گذارد و راندمان کار را کاهش می دهد و هزینه های تولید را افزایش می دهد.
روش های بهبود کیفیت پردازش قطعات فولادی ضد زنگ
از موارد فوق می توان دریافت که پردازش فولاد ضد زنگ دشوار است.هنگام برش، به راحتی می توان یک "لایه سخت شده" تولید کرد که به راحتی ابزار شکسته می شود و براده های ایجاد شده به راحتی شکسته نمی شوند و باعث چسبندگی به ابزار می شوند که باعث تشدید سایش ابزار می شود.با توجه به این ویژگی های برش فولاد ضد زنگ، همراه با تولید واقعی، ما سعی می کنیم کیفیت پردازش فولاد ضد زنگ را از سه جنبه مواد ابزار، پارامترهای برش و روش های خنک کننده بهبود دهیم.

1 انتخاب مواد ابزار
انتخاب ابزار مناسب اساس ماشینکاری قطعات باکیفیت است.ابزار برای پردازش قطعات واجد شرایط بسیار ضعیف است.اگر ابزار مناسبی انتخاب شود، اگرچه می تواند الزامات کیفیت سطح قطعات را برآورده کند، اما به راحتی باعث ضایعات و افزایش هزینه های تولید می شود.در ترکیب با ویژگی های شرایط اتلاف حرارت ضعیف، لایه سخت کاری و چاقوی آسان چسبنده در حین برش فولاد ضد زنگ، مواد ابزار انتخاب شده باید الزامات مقاومت حرارتی خوب، مقاومت در برابر سایش بالا و میل ترکیبی کم با فولاد ضد زنگ را برآورده کند.
2 فولاد با سرعت بالا
فولاد سرعت بالا یک فولاد ابزار آلیاژی بالا است که W، Mo، Cr، V، Go و سایر عناصر اضافه شده است.عملکرد پردازش خوب، استحکام و چقرمگی خوب و مقاومت در برابر ضربه و لرزش قوی دارد.تحت شرایط گرمای زیاد تولید شده توسط برش با سرعت بالا (حدود 500 ℃)، همچنان می تواند سختی بالایی را حفظ کند (HRC هنوز بالای 60 است).فولاد پر سرعت دارای سختی قرمز خوبی است و برای ساخت فرز، خار و سایر فرزها مناسب است.این می تواند الزامات برش فولاد ضد زنگ را برآورده کند.لایه سخت شده، اتلاف حرارت ضعیف و سایر محیط های برش.

W18Cr4V معمولی ترین ابزار فولادی با سرعت بالا است.از زمان تولد در سال 1906، به طور گسترده ای به عنوان ابزارهای مختلف برای رفع نیازهای برش ساخته شده است.با این حال، با بهبود مستمر خواص مکانیکی مواد مختلف ماشین‌کاری، ابزار W18Cr4V دیگر نمی‌تواند نیازهای ماشینکاری مواد دشوار ماشین‌کاری را برآورده کند.فولاد پر سرعت کبالت با کارایی بالا باید هر از گاهی تولید شود.در مقایسه با فولاد با سرعت بالا معمولی، فولاد پر سرعت کبالت دارای مقاومت در برابر سایش، سختی قرمز و قابلیت اطمینان خدمات است.مناسب برای ماشینکاری با سرعت حذف بالا و برش متناوب.مارک های رایج مانند W12Cr4V5Co5.
2 فولاد کاربید
کاربید سیمانی نوعی متالورژی پودر است که از پودر میکرون کاربید فلز نسوز با سختی بالا (WC, TiC) به عنوان جزء اصلی، کبالت، نیکل، مولیبدن به عنوان بایندر، پخته شده در کوره خلاء یا کوره احیای هیدروژن ساخته شده است.محصولات.کاربید سیمانی دارای استحکام و چقرمگی خوب، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، سختی بالا و یک سری خواص عالی است.اساساً در دمای 500 ℃ بدون تغییر است و همچنان در 1000 ℃ سختی بالایی دارد.برای برش مواد سخت ماشین کاری مانند فولاد ضد زنگ و فولاد مقاوم در برابر حرارت مناسب است.کاربیدهای سیمانی معمولی عمدتاً به سه دسته تقسیم می شوند: نوع YG (کاربیدهای سیمانی تنگستن کبالت)، نوع YT (نوع کبالت تیتانیوم تنگستن)، نوع YW (نوع تانتالیوم تیتانیوم تنگستن (نیوبیم)).این سه نوع آلیاژ ترکیبات و کاربردهای متفاوتی دارند.اورانیوم سخت شده YG چقرمگی و رسانایی حرارتی خوبی دارد.گوشه جلویی بزرگ را می توان انتخاب کرد که برای برش فولاد ضد زنگ مناسب است.

انتخاب پارامترهای هندسی برش ابزار فولاد ضد زنگ
1 گوشه جلو:
همراه با ویژگی های فولاد ضد زنگ، مانند استحکام بالا، چقرمگی خوب و سختی برش تراشه در حین برش، با فرض اطمینان از اینکه ابزار از استحکام کافی برخوردار است، باید یک زاویه چنگک بزرگ برای کاهش تغییر شکل پلاستیک انتخاب شود. شی پردازش، دمای برش و نیروی برش را کاهش می دهد و تولید لایه سخت شده را کاهش می دهد.
2 زاویه کاستور ao:
افزایش زاویه پشتی باعث کاهش اصطکاک بین سطح ماشینکاری و سطح پشتی می شود، اما ظرفیت اتلاف گرما و استحکام لبه برش نیز کاهش می یابد.اندازه زاویه پشت به ضخامت برش بستگی دارد.هنگامی که ضخامت برش زیاد است، زاویه پشت کوچکتر باید انتخاب شود.
 زاویه انحراف اولیه kr، زاویه انحراف ثانویه k'r:
کاهش زاویه انحراف اصلی kr می تواند طول کار لبه برش را افزایش دهد که منجر به اتلاف گرما می شود، اما باعث افزایش نیروی شعاعی در حین برش می شود که به راحتی ایجاد ارتعاش می کند.مقدار kr معمولاً 50 تا 90 درجه است.اگر سفتی ماشین ابزار کافی نباشد، می توان آن را به طور مناسب افزایش داد.زاویه انحراف ثانویه معمولا k'r=9 °~15 است.

3 شیب تیغه λ s：
به منظور افزایش استحکام نوک ابزار، شیب تیغه معمولاً λ s=7°~_ - 3° گرفته می شود.
پردازش قطعات فولادی ضد زنگ
انتخاب مایع برش و حالت خنک کننده
ماشینکاری فولاد ضد زنگ ضعیف است و نیازهای زیادی برای خنک کننده، روانکاری، نفوذ، تمیز کردن و سایر خواص سیال برش وجود دارد.سیالات برش متداول به شرح زیر است:
1 سیال برش:
یک روش خنک کننده رایج تر، با عملکرد خنک کننده، تمیز کردن و روغن کاری بهتر، معمولاً برای اتومبیل های خالی فولاد ضد زنگ استفاده می شود.
2 روغن ولکانیزه:

سولفید با نقطه ذوب بالا می تواند در هنگام برش روی سطح فلز ایجاد شود که به راحتی در دمای بالا آسیب نمی بیند، اثر روانکاری خوبی دارد و اثر خنک کنندگی خاصی دارد.به طور کلی برای حفاری، ریمینگ و ضربه زدن استفاده می شود.
3 روغن معدنی مانند روغن موتور و روغن دوک:
خاصیت روان کنندگی خوبی دارد اما خاصیت خنک کنندگی و نفوذپذیری ضعیفی دارد و برای تراشکاری دقیق خارجی مناسب است.
در طول فرآیند برش، نازل سیال برش باید با ناحیه برش هماهنگ باشد یا بهتر است از خنک کننده فشار بالا، خنک کننده اسپری و سایر روش های خنک کننده استفاده شود.
به طور خلاصه، اگرچه فولاد ضد زنگ دارای معایبی مانند ماشینکاری ضعیف، سخت شدن کار شدید، نیروی برش زیاد، هدایت حرارتی کم، چسبندگی آسان، سایش آسان ابزار و غیره است، اما تا زمانی که روش پردازش مناسب پیدا شود، ابزار مناسب است. استفاده می شود، مقدار برش روش برش انتخاب می شود، خنک کننده مناسب انتخاب می شود و مشکل ماشین کاری مواد سخت مانند فولاد ضد زنگ با تفکر دقیق در کار حل می شود.