קשיים ופתרונות של עיבוד חלקי נירוסטה

קשיים ופתרונות של עיבוד חלקי נירוסטה

ההופעה המתמשכת של מוצרים חדשים מציבה דרישות גבוהות יותר לחומר של חלקים. לפעמים החומרים הנדרשים חייבים לעמוד בדרישות המיוחדות של קשיות גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה, קשיחות גבוהה וכו', וכתוצאה מכך קבוצה של חומרים קשים לעיבוד, מה שמציב דרישות גבוהות יותר לטכנולוגיית עיבוד. בהשוואה לפלדה מבנית פחמן איכותית, חומרי נירוסטה מכילים Cr, Ni, Nb, Mo ואלמנטים מסגסוגת אחרים. הגידול של אלמנטים מסגסוגת אלה לא רק משפר את עמידות הקורוזיה של הפלדה, אלא גם משפיע על יכולת העיבוד של נירוסטה.

מאמר זה לוקח את הנירוסטה וחומרים קשים אחרים כאובייקט, מנתח את קשיי העיבוד של נירוסטה בשילוב עם הבעיות הממשיות שנתקלו בעיבוד, ומציע פתרונות יעילים.

בשילוב עם הבעיות המעשיות שנתקלו בעיבוד שבבי, מאמר זה מנתח את הקשיים בעיבוד נירוסטה ומציע פתרונות יעילים.

ניתוח קשיים בחיתוך נירוסטה

בעיבוד בפועל, חיתוך נירוסטה מלווה לעתים קרובות בהתרחשות של שבירת סכין והידבקות. בשל העיוות הפלסטי הגדול של הנירוסטה בתהליך החיתוך, השבבים המיוצרים אינם קלים לשבירה והדבקה, וכתוצאה מכך קשה לעבוד קשה בתהליך החיתוך. כל תהליך ייצור שכבה מוקשה לחתוך הבא. לאחר שכבות הצטברות, פלדת אל חלד נכנסת לתהליך החיתוך. עם הקשיות הגוברת של המדיום, גדל גם כוח החיתוך הנדרש.

יצירת שכבת התקשות העבודה והעלאת כוח החיתוך יובילו בהכרח להגברת החיכוך בין הכלי לחומר העבודה, ולעלייה בטמפרטורת החיתוך.

בנוסף, המוליכות התרמית של נירוסטה קטנה ומצב פיזור החום ירוד. כמות גדולה של חום חיתוך מתרכזת בין הכלי לחומר העבודה, מה שגורם למשטח המעובד להידרדר ומשפיע באופן רציני על איכות המשטח המעובד. יתרה מכך, העלייה בטמפרטורת החיתוך תחריף את שחיקת הכלים, מה שיגרום לבורות סהר על פני גרפת הכלי ולחריצים בקצה החיתוך, ישפיעו על איכות פני השטח של חומר העבודה, יפחיתו את יעילות העבודה והעלאת עלויות הייצור.

שיטות לשיפור איכות העיבוד של חלקי נירוסטה

ניתן לראות מהאמור לעיל כי העיבוד של נירוסטה קשה. בחיתוך קל לייצר "שכבה מוקשה", שקל לשבור את הכלי, והשבבים שנוצרים אינם קלים לשבירה, מה שגורם להידבקות לכלי שתחמיר את הבלאי של הכלי. לאור מאפייני החיתוך הללו של הנירוסטה, בשילוב עם הייצור בפועל, אנו מנסים לשפר את איכות העיבוד של הנירוסטה משלושה היבטים של חומרי כלי עבודה, פרמטרי חיתוך ושיטות קירור.

1 בחירת חומר הכלי

בחירת הכלי הנכון היא הבסיס לעיבוד חלקים באיכות גבוהה. הכלי גרוע מכדי לעבד חלקים מוסמכים; אם נבחר כלי טוב, למרות שהוא יכול לעמוד בדרישות איכות פני השטח של חלקים, קל לגרום לבזבוז ולהגדיל את עלויות הייצור. בשילוב עם המאפיינים של מצב פיזור חום ירוד, שכבת התקשות עבודה וסכין הדבקה קלה במהלך חיתוך נירוסטה, חומר הכלי הנבחר צריך לעמוד בדרישות של עמידות טובה בחום, עמידות בפני שחיקה גבוהה וזיקה נמוכה לנירוסטה.

2 פלדה במהירות גבוהה

פלדה במהירות גבוהה היא פלדת כלי סגסוגת גבוהה עם W, Mo, Cr, V, Go ואלמנטים נוספים. יש לו ביצועי עיבוד טובים, חוזק וקשיחות טובים ועמידות חזקה בפני השפעה ורעידות. במצב של חום גבוה שנוצר על ידי חיתוך במהירות גבוהה (כ-500 מעלות), הוא עדיין יכול לשמור על קשיות גבוהה (HRC עדיין מעל 60). פלדה במהירות גבוהה היא בעלת קשיות אדומה טובה, והיא מתאימה לייצור חותכי כרסום, קוצים וחותכי כרסום אחרים. זה יכול לעמוד בדרישות של חיתוך נירוסטה. שכבה מוקשה, פיזור חום גרוע וסביבות חיתוך אחרות.

W18Cr4V הוא כלי הפלדה המהיר האופייני ביותר. מאז לידתו בשנת 1906, הוא יוצר באופן נרחב לכלים שונים כדי לענות על צורכי החיתוך. עם זאת, עם השיפור המתמיד של התכונות המכניות של חומרי עיבוד שונים, כלי W18Cr4V אינו יכול עוד לעמוד בדרישות העיבוד של חומרים קשים לעיבוד. יש לייצר פלדה במהירות גבוהה קובלט עם ביצועים גבוהים מעת לעת. בהשוואה לפלדה רגילה במהירות גבוהה, לפלדה במהירות גבוהה קובלט יש עמידות טובה יותר בפני שחיקה, קשיות אדומה ואמינות שירות. מתאים לעיבוד שבבי בקצב הסרה גבוה וחיתוך לסירוגין. מותגים נפוצים כגון W12Cr4V5Co5.

2 פלדת קרביד

קרביד צמנט הוא סוג של מטלורגיית אבקה, העשויה מאבקת מיקרון מתכת עקשנית בקשיות גבוהה (WC, TiC) כמרכיב העיקרי, קובלט, ניקל, מוליבדן כחומר מקשר, מסונטרת בכבשן ואקום או בתנור להפחתת מימן. מוצרים. לקרביד צמנט יש חוזק וקשיחות טובים, עמידות בחום, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה, קשיות גבוהה וסדרה של תכונות מצוינות. הוא בעצם ללא שינוי ב-500 מעלות, ועדיין יש לו קשיות גבוהה ב-1000 מעלות. הוא מתאים לחיתוך חומרים קשים לעיבוד כמו נירוסטה ופלדה עמידה בחום. קרבידים מוצקים נפוצים מחולקים בעיקר לשלוש קטגוריות: סוג YG (קרבידים מבוטנים קובלט טונגסטן), סוג YT (סוג טונגסטן טיטניום קובלט), סוג YW (סוג טונגסטן טיטניום טנטלום (ניוביום)). לשלושת הסוגים הללו של סגסוגות יש הרכבים ויישומים שונים. לאורניום מוקשה YG יש קשיחות ומוליכות תרמית טובים. ניתן לבחור פינה קדמית גדולה, המתאימה לחיתוך נירוסטה.

מבחר פרמטרים גיאומטריים חיתוך של כלי נירוסטה

פינה קדמית אחת:

בשילוב עם המאפיינים של נירוסטה, כגון חוזק גבוה, קשיחות טובה, וקשה לחתוך את השבב במהלך חיתוך, בהנחה של הבטחה שלכלי יש חוזק מספיק, יש לבחור זווית גריפה גדולה כדי להפחית את העיוות הפלסטי של אובייקט העיבוד, להפחית את טמפרטורת החיתוך ואת כוח החיתוך, ולהפחית את יצירת השכבה המוקשה.

זווית 2 גלגלים למשל:

הגדלת זווית הגב תפחית את החיכוך בין משטח העיבוד והפנים האחוריים, אך גם יכולת פיזור החום וחוזק קצה החיתוך יצטמצמו. גודל זווית הגב תלוי בעובי החיתוך. כאשר עובי החיתוך גדול, יש לבחור את זווית הגב הקטנה יותר.

 זווית הסטייה ראשונית kr, זווית הסטייה משנית k'r:

הקטנת זווית הסטייה העיקרית kr יכולה להגדיל את אורך העבודה של קצה החיתוך, דבר המסייע לפיזור חום, אך הוא יגדיל את הכוח הרדיאלי במהלך החיתוך, שקל ליצור רטט. הערך של kr הוא בדרך כלל 50 מעלות ~ 90 מעלות. אם הקשיחות של כלי המכונה אינה מספקת, ניתן להגדיל אותה כראוי. זווית הסטייה המשנית היא בדרך כלל k'r=9 מעלות ~15.

3 נטיית להב λ s:

על מנת להגביר את חוזק קצה הכלי, נטיית הלהב נלקחת בדרך כלל λ s=7 מעלות ~_ - 3 מעלות.

עיבוד חלקי נירוסטה

בחירת נוזל חיתוך ומצב קירור

יכולת העיבוד של נירוסטה ירודה, ויש דרישות גבוהות לקירור, שימון, חדירה, ניקוי ותכונות אחרות של נוזל חיתוך. נוזלי החיתוך הנפוצים הם כדלקמן:

1 נוזל חיתוך:

שיטת קירור נפוצה יותר, עם ביצועי קירור, ניקוי ושימון טובים יותר, משמשת בדרך כלל עבור מכוניות ריקות מנירוסטה.

2 שמן מגופר:

גופרית נקודת התכה גבוהה יכולה להיווצר על משטח המתכת במהלך חיתוך, אשר לא קל להינזק בטמפרטורה גבוהה, בעל אפקט סיכה טוב ויש לו אפקט קירור מסוים. הוא משמש בדרך כלל לקידוח, קידוח והקשה.

3 שמן מינרלי כגון שמן מנוע ושמן ציר:

יש לו תכונת סיכה טובה, אבל תכונת קירור וחדירות גרועה, והיא מתאימה לפנייה דיוק חיצונית.

במהלך תהליך החיתוך, יש ליישר את פיית נוזל החיתוך עם אזור החיתוך, או שעדיף להשתמש בקירור בלחץ גבוה, בקירור בהתזה ובשיטות קירור אחרות.

לסיכום, למרות שלנירוסטה יש חסרונות של יכולת עיבוד ירודה, התקשות עבודה קשה, כוח חיתוך גדול, מוליכות תרמית נמוכה, הידבקות קלה, בלאי קל של הכלים וכו', כל עוד נמצא שיטת העיבוד המתאימה, הכלי המתאים נעשה שימוש, נבחר כמות החיתוך של שיטת החיתוך, נבחר נוזל הקירור המתאים, ובעיית החומרים הקשים לעיבוד כגון נירוסטה נפתרת באמצעות חשיבה מדוקדקת בעבודה.