1. Seleccione los parámetros geométricos de la herramienta
Al mecanizar acero inoxidable, la geometría de la pieza de corte de la herramienta debe considerarse generalmente a la hora de elegir el ángulo de ataque y el ángulo de retroceso. Al seleccionar el ángulo de ataque, se deben considerar factores como el perfil de la flauta, la presencia o ausencia de biselado y el ángulo positivo y negativo de la inclinación de la cuchilla. Independientemente de la herramienta, se debe utilizar un ángulo de ataque mayor al mecanizar acero inoxidable. Aumentar el ángulo de ataque de la herramienta puede reducir la resistencia encontrada durante el corte y la limpieza de viruta. La selección del ángulo de incidencia no es muy estricta, pero no debe ser demasiado pequeño. Un ángulo de incidencia demasiado pequeño causará una fricción importante con la superficie de la pieza de trabajo, empeorando la rugosidad de la superficie mecanizada y acelerando el desgaste de la herramienta. Además, debido a una fuerte fricción, se potencia el efecto de endurecimiento de la superficie del acero inoxidable; el ángulo de incidencia de la herramienta no debe ser demasiado grande, ya que reduce el ángulo de cuña de la herramienta, la resistencia del filo y acelera el desgaste de la herramienta. Generalmente, el ángulo de alivio debe ser apropiadamente más grande que cuando se procesa acero al carbono ordinario.
Elección del ángulo de ataque. Desde el punto de vista de la generación y disipación del calor de corte, aumentar el ángulo de ataque puede reducir la generación de calor de corte y evitar que la temperatura de corte sea demasiado alta. Sin embargo, si el ángulo de ataque es demasiado grande, el volumen de disipación de calor de la punta de la herramienta disminuirá y, por el contrario, la temperatura de corte será más alta. Reducir el ángulo de ataque puede mejorar las condiciones de disipación de calor del cabezal de corte y, en consecuencia, la temperatura de corte puede disminuir. Sin embargo, si el ángulo de ataque es demasiado pequeño, la deformación de corte será grave y el calor generado por el corte no se disipará fácilmente. La práctica demuestra que un ángulo de ataque de 15° a 20° es el más adecuado.
Al seleccionar el ángulo de incidencia para el mecanizado de desbaste, se requiere una alta resistencia del filo de las herramientas de corte potentes, por lo que se recomienda seleccionar un ángulo de incidencia menor. Durante el acabado, el desgaste de la herramienta se produce principalmente en el área del filo y la superficie del flanco. El acero inoxidable, un material propenso al endurecimiento por acritud, tiene un mayor impacto en la calidad de la superficie y el desgaste de la herramienta causado por la fricción de la superficie del flanco. Un ángulo de alivio razonable debería ser: para acero inoxidable austenítico (por debajo de 185HB), el ángulo de alivio puede ser de 6° a 8°; para el procesamiento de acero inoxidable martensítico (por encima de 250HB), el ángulo de incidencia es de 6° a 8°; para acero inoxidable martensítico (por debajo de 250HB), el ángulo de incidencia es de 6° a 10°.
Elección del ángulo de inclinación de la cuchilla. El tamaño y la dirección del ángulo de inclinación de la cuchilla determinan la dirección del flujo de viruta. Un ángulo de inclinación de la cuchilla ls suele ser de -10° a 20°. Para el microacabado del círculo exterior, agujeros de torneado fino y planos de cepillado fino, se recomienda utilizar herramientas con una inclinación de cuchilla grande: ls de 45° a 75°.
2. Selección de materiales de herramientas
Al procesar acero inoxidable, el portaherramientas debe tener suficiente resistencia y rigidez debido a la gran fuerza de corte para evitar vibraciones y deformaciones durante el proceso. Esto requiere la selección de una sección transversal del portaherramientas lo suficientemente grande y el uso de materiales de mayor resistencia para su fabricación, como acero 45 o 50 templado y revenido.
Requisitos para la parte de corte de la herramienta. Al procesar acero inoxidable, se requiere que el material de la parte de corte de la herramienta tenga una alta resistencia al desgaste y mantenga su rendimiento de corte a temperaturas más altas. Los materiales más utilizados actualmente son el acero de alta velocidad y el carburo cementado. Dado que el acero de alta velocidad solo puede mantener su rendimiento de corte por debajo de 600 °C, no es adecuado para el corte a alta velocidad, sino solo para procesar acero inoxidable a baja velocidad. Dado que el carburo cementado tiene mejor resistencia al calor y al desgaste que el acero de alta velocidad, las herramientas fabricadas con carburo cementado son más adecuadas para cortar acero inoxidable.
El carburo cementado se divide en dos categorías: aleación de tungsteno-cobalto (YG) y aleación de tungsteno-cobalto-titanio (YT). Las aleaciones de tungsteno-cobalto presentan buena tenacidad. Las herramientas fabricadas pueden utilizar un ángulo de ataque mayor y un filo más afilado para rectificar. Las virutas se deforman fácilmente durante el proceso de corte, y el corte es rápido. Las virutas no se adhieren fácilmente a la herramienta. En este caso, es más apropiado procesar acero inoxidable con aleación de tungsteno-cobalto. Especialmente en mecanizado de desbaste y corte intermitente con alta vibración, se recomiendan hojas de aleación de tungsteno-cobalto. No es tan duro ni quebradizo como la aleación de tungsteno-cobalto-titanio, no es fácil de afilar y se astilla fácilmente. La aleación de tungsteno-cobalto-titanio tiene mejor dureza en rojo y es más resistente al desgaste que la aleación de tungsteno-cobalto-titanio a altas temperaturas, pero es más quebradizo, no es resistente a impactos ni vibraciones, y generalmente se utiliza como herramienta para torneado fino de acero inoxidable.
El rendimiento de corte del material de la herramienta está relacionado con su durabilidad y productividad, y su viabilidad de fabricación afecta su calidad de fabricación y afilado. Se recomienda elegir materiales con alta dureza, buena adhesión y tenacidad, como el carburo cementado YG. Es mejor evitar el carburo cementado YT, especialmente al procesar acero inoxidable austenítico 1Gr18Ni9Ti. Se debe evitar por completo el uso de aleaciones duras YT, ya que el titanio (Ti) en el acero inoxidable y el Ti en el carburo cementado tipo YT generan afinidad, lo que facilita la eliminación del Ti de la aleación por virutas, lo que aumenta el desgaste de la herramienta. La práctica de producción demuestra que el uso de los tres grados de materiales YG532, YG813 y YW2 para procesar acero inoxidable tiene un buen rendimiento.
3. Selección de la cantidad de corte
Para suprimir la generación de filos acumulados y espuelas de escala y mejorar la calidad de la superficie, al procesar con herramientas de carburo cementado, la cantidad de corte es ligeramente menor que la del torneado de piezas de trabajo de acero al carbono general, especialmente la velocidad de corte no debe ser demasiado alta, la velocidad de corte generalmente se recomienda Vc = 60——80 m/min, la profundidad de corte es ap = 4——7 mm y la velocidad de avance es f = 0,15——0,6 mm/r.
4. Requisitos para la rugosidad superficial de la parte cortante de la herramienta
Mejorar el acabado superficial de la parte de corte de la herramienta puede reducir la resistencia al rizado de las virutas y aumentar su durabilidad. En comparación con el procesamiento de acero al carbono convencional, al procesar acero inoxidable, se debe reducir adecuadamente la cantidad de corte para ralentizar el desgaste de la herramienta. Asimismo, se debe seleccionar un fluido refrigerante y lubricante adecuado para reducir el calor y la fuerza de corte durante el proceso, y así prolongar la vida útil de la herramienta.
Hora de publicación: 16 de noviembre de 2021
