I. Visão Geral
Embora a usinagem de desbaste, semi-acabamento e acabamento de materiais de aço inoxidável em máquinas-ferramenta de uso geral não sejam muito difíceis. No entanto, no caso de tornos automáticos dedicados de alta produtividade, como resolver os problemas de grande força de corte, alta temperatura, desgaste severo da ferramenta, baixa durabilidade, baixa qualidade de superfície de usinagem, baixa produtividade, etc. no corte de materiais de aço inoxidável ser alcançado em um processo de corte. Não é fácil alcançar os requisitos do design. No processamento de materiais de aço inoxidável martensítico, nossa fábrica realizou a tentativa e erro dos aspectos de seleção do material da ferramenta, geometria da ferramenta, determinação da estrutura, seleção da quantidade de corte, status do suprimento do branco, lubrificação e seleção do líquido refrigerante. Uma certa quantidade de experiência bem sucedida. Tome ferro inoxidável 3Cr13 como um exemplo.
Em segundo lugar, as dificuldades no processo de corte e as razões
Na produção experimental de peças, nossa fábrica transformou o aço 3Crl3 de acordo com o método de torneamento do aço carbono comum. Como resultado, o desgaste da ferramenta é sério, a produtividade é baixa e a qualidade da superfície das peças não atende aos requisitos.
Em comparação com as propriedades mecânicas de aço 3Crl3 e 40 aço, 45 aço e outro aço estrutural de carbono, 3Crl3 força de aço, alongamento, redução de área, desempenho de impacto e outros indicadores são superiores a 40 aço, 45 aço, é uma alta resistência, plasticidade Bom aço inoxidável martensítico de médio carbono. Devido ao severo trabalho de endurecimento durante o corte, grande resistência ao corte, alta temperatura de corte, desgaste severo da ferramenta, aumento do número de afiações, aumento do tempo de inatividade e tempo de ajuste da máquina e redução da produtividade. Por ser fácil enfiar a faca e gerar aresta, ela causa a alteração do tamanho da peça e afeta a aspereza da superfície, e o cavaco não é fácil de enrolar e quebrar, e também danifica a superfície processada da peça de trabalho. e afeta diretamente a qualidade da peça. Portanto, 3Crl3 não pode ser cortado por um processo de corte de calibre 45. Também não é possível copiar o método de processamento em um torno universal para um torno automático. Como o torno automático possui menos facas, é necessário que a superfície de usinagem possa alcançar o tamanho e a aspereza de superfície necessários em uma passagem para garantir maior produtividade.
Em resposta aos problemas acima, nossa fábrica tomou as seguintes medidas.
Em terceiro lugar, as principais medidas técnicas tomadas
1) Use tratamento térmico para alterar a dureza do material
A dureza do aço inoxidável martensítico após tratamento térmico tem grande influência no torneamento. A Tabela 1 mostra o torneamento de diferentes aços dureza 3Cr13 após tratamento térmico usando uma ferramenta de torneamento de material YW2. Pode-se observar que, embora os aços inoxidáveis martensíticos no estado recozido tenham baixa dureza, eles apresentam um desempenho de giro deficiente. Isso se deve à plasticidade e tenacidade do material, à não uniformidade da estrutura, à adesão e à forte fusão, e é fácil produzir turbidez no processo de corte, e não é fácil obter melhores resultados. A qualidade da superfície. O material 3Cr13 com uma dureza abaixo de HRC30 após o processo de têmpera e revenimento tem boa processabilidade e é fácil de obter uma boa qualidade de superfície. No entanto, se a dureza for maior que a da HRC30, a qualidade da superfície é melhor, mas a ferramenta é fácil de usar. Portanto, depois que o material entra na fábrica, ele é primeiramente temperado e revenido, a dureza atinge o HRC 25-30 e, em seguida, o processo de corte é realizado.
2) Seleção de materiais de ferramentas
Sob a condição dos mesmos parâmetros de corte, a nossa empresa realizou testes comparativos de torneamento nas ferramentas de corte de diversos materiais. A ferramenta de torneamento externa com pastilhas revestidas com composto TiC-TiCN-TiN possui alta durabilidade, boa qualidade superficial da peça e alta produtividade. Isso ocorre porque a lâmina de liga dura revestida tem melhor resistência e tenacidade, e porque a superfície tem maior dureza e resistência ao desgaste, menor coeficiente de atrito e maior resistência ao calor, e é um bom material de ferramenta para torneamento de aço inoxidável em tornos automáticos. É o material de escolha para o processamento da ferramenta de retorno externo de aço inoxidável 3Cr13. Como não há lâmina de corte deste material, o teste de comparação da Tabela 2 mostra que o desempenho de corte do metal duro YW2 também é bom, então a lâmina do material YW2 pode ser selecionada como a lâmina de corte.
3) Seleção da geometria e estrutura da ferramenta
Para bons materiais de ferramentas, a escolha de um ângulo geométrico razoável é especialmente importante.
O ângulo de inclinação g0 afeta diretamente a resistência e a condutividade térmica da ferramenta. Geralmente, quando o aço inoxidável martensítico é girado, o ângulo de inclinação da ferramenta é de 10 ° a 20 °. O ângulo posterior a0 é de preferência de 5 ° a 8 ° e o máximo não é superior a 10 °.
O ângulo da lâmina ls, ângulo negativo da lâmina pode proteger a ponta da lâmina e aumentar a força da lâmina. Geralmente, g0 é selecionado para ser de -10 ° a 30 °.
O ângulo de declinação principal Kr deve ser selecionado de acordo com a forma da peça de trabalho, o local de usinagem e as condições de carga.
A rugosidade da superfície da borda deve ser Ra0.4-0.2μm.
Na estrutura da ferramenta, a ferramenta de torneamento externa de nossa fábrica adota flautas de corte de arco oblíquas externas, e o raio de curvatura do cavaco é grande na ponta do cavaco, e o raio de curvatura do cavaco na borda externa é pequeno. O chip é girado para a superfície a ser usinada e quebrada. A situação é boa. Para a faca de corte, nossa fábrica controlará o ângulo de declinação dentro de 1 °, o que pode melhorar as condições de remoção de cavacos e prolongar a vida útil das ferramentas.