1. Valitse työkalun geometriset parametrit
Ruostumatonta terästä työstettäessä työkalun leikkausosan geometria tulisi yleensä ottaa huomioon valitsemalla haravakulma ja takakulma. Haravakulmaa valittaessa tulisi ottaa huomioon tekijät, kuten uran profiili, viisteiden olemassaolo tai puuttuminen sekä terän kallistuskulman positiivinen ja negatiivinen suhde. Työkalusta riippumatta ruostumatonta terästä työstettäessä on käytettävä suurempaa haravakulmaa. Työkalun haravakulman kasvattaminen voi vähentää lastunleikkauksen ja -puhdistuksen aikana ilmenevää vastusta. Välyskulman valinta ei ole kovin tiukka, mutta sen ei tulisi olla liian pieni. Jos välyskulma on liian pieni, se aiheuttaa vakavaa kitkaa työkappaleen pinnan kanssa, mikä pahentaa työstetyn pinnan karheutta ja kiihdyttää työkalun kulumista. Ja voimakkaan kitkan vuoksi ruostumattoman teräksen pinnan karhenemisvaikutus voimistuu; työkalun välyskulman ei tulisi olla liian suuri, jotta työkalun kiilakulma pienenee, leikkuuterän lujuus heikkenee ja työkalun kuluminen kiihtyy. Yleensä helpotuskulman tulisi olla sopivasti suurempi kuin tavallisen hiiliteräksen työstössä.
Leikkauslämmön muodostumisen ja lämmön haihtumisen näkökulmasta leikkuukulman suurentaminen voi vähentää leikkuulämmön muodostumista, eikä leikkuulämpötila ole liian korkea. Jos leikkuukulma on liian suuri, terän kärjen lämmönhukkamäärä pienenee ja leikkuulämpötila on päinvastainen. Leikkauskulman pienentäminen voi parantaa terän pään lämmönhukkaolosuhteita, ja leikkuulämpötila voi laskea. Jos leikkuukulma on liian pieni, leikkausmuodonmuutos on merkittävä, eikä leikkuussa syntyvä lämpö haihdu helposti. Käytäntö osoittaa, että sopivin leikkuukulma on 15°-20°.
Karkeakoneistuksen päästökulmaa valittaessa tehokkaiden leikkaustyökalujen leikkaussärmän lujuuden on oltava korkea, joten tulisi valita pienempi päästökulma. Viimeistelyssä työkalun kuluminen tapahtuu pääasiassa leikkaussärmän alueella ja kylkipinnalla. Ruostumaton teräs, joka on altis muokkauslujittumiselle, vaikuttaa enemmän pinnanlaatuun ja kylkipinnan kitkan aiheuttamaan työkalun kulumiseen. Kohtuullisen päästökulman tulisi olla: austeniittisella ruostumattomalla teräksellä (alle 185HB) päästökulma voi olla 6°——8°; martensiittisen ruostumattoman teräksen (yli 250HB) työstössä päästökulma on 6°-8°; martensiittisen ruostumattoman teräksen (alle 250HB) päästökulma on 6°-10°.
Terän kaltevuuskulman valinta Terän kaltevuuskulman koko ja suunta määräävät lastun virtaussuunnan. Kohtuullinen terän kaltevuuskulman ls valinta on yleensä -10°-20°. Suuriteräisiä kaltevuustyökaluja tulisi käyttää ulkoympyrän mikroviimeistelyssä, reikien hienosorvauksessa ja tasojen hienohöyläyksessä: ls45°-75° tulisi olla kallistuskulma.
2. Työkalumateriaalien valinta
Ruostumatonta terästä työstettäessä teränpitimen on oltava riittävän luja ja jäykkä suuren leikkausvoiman vuoksi, jotta vältetään värinä ja muodonmuutos leikkausprosessin aikana. Tämä edellyttää teränpitimen sopivan suuren poikkileikkausalan valintaa ja lujempien materiaalien, kuten karkaistun 45-teräksen tai 50-teräksen, käyttöä terän valmistuksessa.
Työkalun leikkaavan osan vaatimukset Ruostumatonta terästä työstettäessä työkalun leikkaavan osan materiaalin on oltava kulutuskestävä ja säilytettävä leikkauskykynsä korkeammissa lämpötiloissa. Tällä hetkellä yleisesti käytettyjä materiaaleja ovat: pikateräs ja kovametalli. Koska pikateräs pystyy säilyttämään leikkauskykynsä vain alle 600 °C:ssa, se ei sovellu suurnopeusleikkaukseen, vaan ainoastaan ruostumattoman teräksen työstöön alhaisilla nopeuksilla. Koska kovametallilla on parempi lämmönkestävyys ja kulutuskestävyys kuin pikateräksellä, kovametallimateriaaleista valmistetut työkalut soveltuvat paremmin ruostumattoman teräksen leikkaamiseen.
Kovametalli jaetaan kahteen luokkaan: volframi-kobolttiseos (YG) ja volframi-koboltti-titaaniseos (YT). Volframi-kobolttiseoksilla on hyvä sitkeys. Valmistetut työkalut voivat käyttää suurempaa rintakulmaa ja terävämpää reunaa hiomiseen. Lastujen muoto muuttuu helposti leikkausprosessin aikana, ja leikkaus on nopeaa. Lastujen ei ole helppo tarttua työkaluun. Tässä tapauksessa on sopivampaa työstää ruostumatonta terästä volframi-kobolttiseoksella. Erityisesti karkeassa työstössä ja ajoittaisessa leikkauksessa, jossa on suuria tärinöitä, tulisi käyttää volframi-kobolttiseoksesta valmistettuja teriä. Se ei ole yhtä kovaa ja haurasta kuin volframi-koboltti-titaaniseos, eikä sitä ole helppo teroittaa eikä se helposti lastua. Volframi-koboltti-titaaniseoksella on parempi punainen kovuus ja se kestää kulutusta paremmin korkeissa lämpötiloissa kuin volframi-kobolttiseos, mutta se on hauraampaa, ei kestä iskuja ja tärinää, ja sitä käytetään yleensä ruostumattoman teräksen hienosorvaustyökaluna.
Työkalumateriaalin leikkauskyky liittyy työkalun kestävyyteen ja tuottavuuteen, ja työkalumateriaalin valmistettavuus vaikuttaa itse työkalun valmistuksen ja teroituksen laatuun. On suositeltavaa valita työkalumateriaaleista erittäin kovia, hyvin tarttuvia ja sitkeitä, kuten YG-kovametallia. YT-kovametallia ei kannata käyttää, varsinkin 1Gr18Ni9Ti austeniittista ruostumatonta terästä työstettäessä. YT-kovametallia tulisi ehdottomasti välttää, koska titaani (Ti) ruostumattomassa teräksessä ja titaani YT-kovametallissa luovat affiniteetin, ja lastut voivat helposti poistaa seoksen titaania, mikä lisää työkalun kulumista. Tuotantokäytäntö osoittaa, että YG532-, YG813- ja YW2-materiaalien käyttö ruostumattoman teräksen työstämisessä antaa hyvän prosessointivaikutuksen.
3. Leikkausmäärän valinta
Särmän irtosärmän ja hilsepintojen muodostumisen estämiseksi ja pinnanlaadun parantamiseksi kovametallityökaluilla työskenneltäessä leikkausmäärä on hieman pienempi kuin yleisten hiiliteräskappaleiden sorvauksessa. Erityisesti leikkausnopeuden ei tulisi olla liian suuri. Yleensä suositellaan leikkausnopeutta Vc = 60–80 m/min, leikkaussyvyyttä ap = 4–7 mm ja syöttönopeutta f = 0,15–0,6 mm/r.
4. Työkalun leikkausosan pinnan karheutta koskevat vaatimukset
Työkalun leikkausosan pinnan viimeistelyn parantaminen voi vähentää vastusta lastujen käpristyessä ja parantaa työkalun kestävyyttä. Tavalliseen hiiliteräkseen verrattuna ruostumatonta terästä työstettäessä leikkausmäärää on pienennettävä asianmukaisesti työkalun kulumisen hidastamiseksi. Samalla on valittava sopiva jäähdytys- ja voiteluneste leikkauslämmön ja leikkausvoiman vähentämiseksi leikkausprosessin aikana ja työkalun käyttöiän pidentämiseksi.
Julkaisun aika: 16.11.2021
