۱. پارامترهای هندسی ابزار را انتخاب کنید
هنگام ماشینکاری فولاد ضد زنگ، هندسه قسمت برش ابزار به طور کلی باید از انتخاب زاویه براده و زاویه پشتی در نظر گرفته شود. هنگام انتخاب زاویه براده، عواملی مانند پروفیل شیار، وجود یا عدم وجود پخ و زاویه مثبت و منفی شیب تیغه باید در نظر گرفته شود. صرف نظر از ابزار، هنگام ماشینکاری فولاد ضد زنگ باید از زاویه براده بزرگتری استفاده شود. افزایش زاویه براده ابزار میتواند مقاومت در هنگام برش و پاکسازی براده را کاهش دهد. انتخاب زاویه لقی خیلی دقیق نیست، اما نباید خیلی کوچک باشد. اگر زاویه لقی خیلی کوچک باشد، باعث اصطکاک جدی با سطح قطعه کار میشود، زبری سطح ماشینکاری شده را بدتر میکند و سایش ابزار را تسریع میکند. و به دلیل اصطکاک قوی، اثر سخت شدن سطح فولاد ضد زنگ افزایش مییابد. زاویه لقی ابزار نباید خیلی بزرگ باشد، خیلی بزرگ، به طوری که زاویه گوه ابزار کاهش یابد، استحکام لبه برش کاهش یابد و سایش ابزار تسریع شود. به طور کلی، زاویه ریلکس باید به طور مناسب بزرگتر از هنگام پردازش فولاد کربنی معمولی باشد.
انتخاب زاویه براده از نظر تولید گرمای برش و اتلاف گرما، افزایش زاویه براده میتواند تولید گرمای برش را کاهش دهد و دمای برش خیلی بالا نخواهد بود، اما اگر زاویه براده خیلی بزرگ باشد، حجم اتلاف گرمای نوک ابزار کاهش مییابد و دمای برش برعکس افزایش مییابد. کاهش زاویه براده میتواند شرایط اتلاف گرمای سر ابزار را بهبود بخشد و دمای برش ممکن است کاهش یابد، اما اگر زاویه براده خیلی کوچک باشد، تغییر شکل برش جدی خواهد بود و گرمای تولید شده توسط برش به راحتی از بین نمیرود. تمرین نشان میدهد که زاویه براده go=15°-20° مناسبترین است.
هنگام انتخاب زاویه لقی برای ماشینکاری خشن، لازم است که مقاومت لبه برش ابزارهای برش قدرتمند بالا باشد، بنابراین باید زاویه لقی کوچکتری انتخاب شود. در طول پرداخت، سایش ابزار عمدتاً در ناحیه لبه برش و سطح جانبی رخ میدهد. فولاد ضد زنگ، مادهای که مستعد سخت شدن کار است، تأثیر بیشتری بر کیفیت سطح و سایش ابزار ناشی از اصطکاک سطح جانبی دارد. یک زاویه لقی معقول باید به شرح زیر باشد: برای فولاد ضد زنگ آستنیتی (زیر 185HB)، زاویه لقی میتواند 6 تا 8 درجه باشد؛ برای پردازش فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (بالای 250HB)، زاویه لقی 6 تا 8 درجه است؛ برای فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (زیر 250HB)، زاویه لقی 6 تا 10 درجه است.
انتخاب زاویه شیب تیغه اندازه و جهت زاویه شیب تیغه، جهت جریان براده را تعیین میکند. انتخاب معقول زاویه شیب تیغه ls معمولاً -10°-20° است. هنگام پرداخت میکرو دایره بیرونی، سوراخهای تراشکاری دقیق و صفحات رندهکاری دقیق، باید از ابزارهای شیب تیغه بزرگ استفاده شود: ls45°-75° باید استفاده شود.
۲. انتخاب مواد ابزار
هنگام پردازش فولاد ضد زنگ، ابزارگیر باید به دلیل نیروی برش زیاد، استحکام و سختی کافی داشته باشد تا از لرزش و تغییر شکل در حین فرآیند برش جلوگیری شود. این امر مستلزم انتخاب سطح مقطع بزرگ مناسب ابزارگیر و استفاده از مواد با استحکام بالاتر برای ساخت ابزارگیر، مانند استفاده از فولاد کوئنچ و تمپر شده ۴۵ یا فولاد ۵۰ است.
الزامات مربوط به بخش برش ابزار هنگام پردازش فولاد ضد زنگ، لازم است جنس بخش برش ابزار مقاومت سایشی بالایی داشته باشد و عملکرد برش خود را در دمای بالاتر حفظ کند. مواد رایج فعلی عبارتند از: فولاد تندبر و کاربید سیمانی. از آنجایی که فولاد تندبر فقط میتواند عملکرد برش خود را زیر ۶۰۰ درجه سانتیگراد حفظ کند، برای برش با سرعت بالا مناسب نیست، بلکه فقط برای پردازش فولاد ضد زنگ در سرعتهای پایین مناسب است. از آنجایی که کاربید سیمانی مقاومت حرارتی و مقاومت سایشی بهتری نسبت به فولاد تندبر دارد، ابزارهای ساخته شده از مواد کاربید سیمانی برای برش فولاد ضد زنگ مناسبتر هستند.
کاربید سیمانی به دو دسته تقسیم میشود: آلیاژ تنگستن-کبالت (YG) و آلیاژ تنگستن-کبالت-تیتانیوم (YT). آلیاژهای تنگستن-کبالت چقرمگی خوبی دارند. ابزارهای ساخته شده میتوانند از زاویه براده بزرگتر و لبه تیزتری برای سنگزنی استفاده کنند. برادهها در طول فرآیند برش به راحتی تغییر شکل میدهند و برش سریع است. برادهها به راحتی به ابزار نمیچسبند. در این حالت، پردازش فولاد ضد زنگ با آلیاژ تنگستن-کبالت مناسبتر است. به خصوص در ماشینکاری خشن و برش متناوب با ارتعاش زیاد، باید از تیغههای آلیاژ تنگستن-کبالت استفاده شود. این آلیاژ به سختی و شکنندگی آلیاژ تنگستن-کبالت-تیتانیوم نیست، به راحتی تیز نمیشود و به راحتی برادهبرداری میشود. آلیاژ تنگستن-کبالت-تیتانیوم سختی قرمز بهتری دارد و در شرایط دمای بالا نسبت به آلیاژ تنگستن-کبالت در برابر سایش مقاومتر است، اما شکنندهتر است، در برابر ضربه و لرزش مقاوم نیست و عموماً به عنوان ابزاری برای تراشکاری دقیق فولاد ضد زنگ استفاده میشود.
عملکرد برشی جنس ابزار به دوام و بهرهوری ابزار مربوط میشود و قابلیت ساخت جنس ابزار بر کیفیت ساخت و تیز کردن خود ابزار تأثیر میگذارد. توصیه میشود جنس ابزاری با سختی بالا، مقاومت چسبندگی و چقرمگی خوب، مانند کاربید سیمانی YG انتخاب شود. بهتر است از کاربید سیمانی YT استفاده نشود، به خصوص هنگام پردازش فولاد ضد زنگ آستنیتی 1Gr18Ni9Ti. باید کاملاً از استفاده از آلیاژ سخت YT خودداری کنید، زیرا تیتانیوم (Ti) در فولاد ضد زنگ و تیتانیوم در کاربید سیمانی نوع YT باعث ایجاد میل ترکیبی میشوند و تراشهها میتوانند به راحتی Ti را در آلیاژ از بین ببرند که این امر باعث افزایش سایش ابزار میشود. رویه تولید نشان میدهد که استفاده از سه گرید مواد YG532، YG813 و YW2 برای پردازش فولاد ضد زنگ، اثر پردازشی خوبی دارد.
۳. انتخاب میزان برش
به منظور جلوگیری از ایجاد زائدههای لبهای و پوستهای و بهبود کیفیت سطح، هنگام ماشینکاری با ابزارهای کاربید سیمانی، میزان برش کمی کمتر از تراشکاری قطعات فولادی کربنی معمولی است، به خصوص سرعت برش نباید خیلی زیاد باشد، سرعت برش معمولاً توصیه میشود Vc=60——80m/min، عمق برش ap=4——7mm و نرخ پیشروی f=0.15——0.6mm/r باشد.
4. الزامات زبری سطح قسمت برش ابزار
بهبود پرداخت سطح قسمت برش ابزار میتواند مقاومت در برابر پیچ خوردگی برادهها را کاهش داده و دوام ابزار را بهبود بخشد. در مقایسه با پردازش فولاد کربنی معمولی، هنگام پردازش فولاد ضد زنگ، میزان برش باید به طور مناسب کاهش یابد تا سایش ابزار کاهش یابد. در عین حال، باید مایع خنک کننده و روان کننده مناسبی انتخاب شود تا گرمای برش و نیروی برش در طول فرآیند برش کاهش یابد و عمر مفید ابزار افزایش یابد.
زمان ارسال: ۱۶ نوامبر ۲۰۲۱
