स्टेनलेस स्टील प्रसंस्करण उपकरणों के लिए क्या आवश्यकताएं हैं?

1. उपकरण के ज्यामितीय मापदंडों का चयन करें

स्टेनलेस स्टील की मशीनिंग करते समय, टूल के कटिंग पार्ट की ज्यामिति को ध्यान में रखते हुए रेक एंगल और बैक एंगल का चुनाव करना चाहिए। रेक एंगल का चयन करते समय, फ्लूट प्रोफाइल, चैम्फरिंग की उपस्थिति या अनुपस्थिति और ब्लेड के झुकाव के धनात्मक और ऋणात्मक कोण जैसे कारकों पर विचार करना चाहिए। टूल चाहे कोई भी हो, स्टेनलेस स्टील की मशीनिंग करते समय अधिक रेक एंगल का उपयोग करना आवश्यक है। टूल का रेक एंगल बढ़ाने से चिप कटिंग और क्लीयरिंग के दौरान आने वाले प्रतिरोध को कम किया जा सकता है। क्लीयरेंस एंगल का चयन बहुत सख्त नहीं है, लेकिन यह बहुत कम नहीं होना चाहिए। यदि क्लीयरेंस एंगल बहुत कम है, तो यह वर्कपीस की सतह के साथ गंभीर घर्षण पैदा करेगा, जिससे मशीनीकृत सतह की खुरदरापन बढ़ जाएगी और टूल का घिसाव तेज हो जाएगा। साथ ही, इस तीव्र घर्षण के कारण स्टेनलेस स्टील की सतह के सख्त होने का प्रभाव भी बढ़ जाता है; टूल का क्लीयरेंस एंगल बहुत अधिक नहीं होना चाहिए, क्योंकि इससे टूल का वेज एंगल कम हो जाता है, कटिंग एज की मजबूती कम हो जाती है और टूल का घिसाव तेज हो जाता है। सामान्यतया, साधारण कार्बन स्टील को संसाधित करते समय की तुलना में रिलीफ कोण उपयुक्त रूप से बड़ा होना चाहिए।

कटिंग के दौरान उत्पन्न होने वाली ऊष्मा और उसके अपव्यय के दृष्टिकोण से, रेक कोण का चुनाव महत्वपूर्ण है। रेक कोण बढ़ाने से कटिंग के दौरान उत्पन्न होने वाली ऊष्मा कम हो जाती है और कटिंग का तापमान भी अधिक नहीं होता। हालांकि, यदि रेक कोण बहुत अधिक हो, तो टूल टिप की ऊष्मा अपव्यय क्षमता कम हो जाती है और कटिंग का तापमान विपरीत रूप से बढ़ जाता है। रेक कोण कम करने से कटर हेड की ऊष्मा अपव्यय क्षमता में सुधार होता है और कटिंग का तापमान कम हो सकता है। हालांकि, यदि रेक कोण बहुत कम हो, तो कटिंग के दौरान विकृति गंभीर हो जाती है और कटिंग से उत्पन्न ऊष्मा आसानी से अपव्ययित नहीं हो पाती। अनुभव से पता चलता है कि 15°-20° का रेक कोण सबसे उपयुक्त होता है।

रफ मशीनिंग के लिए क्लीयरेंस कोण का चयन करते समय, शक्तिशाली कटिंग टूल्स की कटिंग एज की मजबूती अधिक होनी चाहिए, इसलिए कम क्लीयरेंस कोण का चयन किया जाना चाहिए; फिनिशिंग के दौरान, टूल का घिसाव मुख्य रूप से कटिंग एज क्षेत्र और फ्लैंक सतह पर होता है। स्टेनलेस स्टील, जो वर्क हार्डनिंग के प्रति संवेदनशील पदार्थ है, फ्लैंक सतह के घर्षण के कारण सतह की गुणवत्ता और टूल के घिसाव पर अधिक प्रभाव डालता है। उचित क्लीयरेंस कोण इस प्रकार होना चाहिए: ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (185HB से नीचे) के लिए, क्लीयरेंस कोण 6°-8° हो सकता है; मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील (250HB से ऊपर) के प्रसंस्करण के लिए, क्लीयरेंस कोण 6°-8° है; और मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील (250HB से नीचे) के लिए, क्लीयरेंस कोण 6°-10° है।

ब्लेड के झुकाव कोण का चयन: ब्लेड के झुकाव कोण का आकार और दिशा चिप प्रवाह की दिशा निर्धारित करते हैं। ब्लेड के झुकाव कोण का उचित चयन आमतौर पर -10°-20° होता है। बाहरी वृत्त की सूक्ष्म फिनिशिंग, छेदों की बारीक टर्निंग और सतहों की बारीक प्लानिंग के लिए बड़े ब्लेड झुकाव वाले औजारों का उपयोग किया जाना चाहिए: 45°-75° का झुकाव कोण उपयुक्त होता है।

2. औजारों की सामग्री का चयन

स्टेनलेस स्टील की प्रोसेसिंग करते समय, कटिंग प्रक्रिया के दौरान कंपन और विरूपण से बचने के लिए, अत्यधिक कटिंग बल के कारण टूल होल्डर में पर्याप्त मजबूती और कठोरता होनी चाहिए। इसके लिए उपयुक्त रूप से बड़े क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र वाले टूल होल्डर का चयन और उच्च-शक्ति वाली सामग्रियों का उपयोग आवश्यक है, जैसे कि क्वेंच्ड और टेम्परड 45 स्टील या 50 स्टील।

स्टेनलेस स्टील की प्रोसेसिंग करते समय, टूल के कटिंग पार्ट की सामग्री में उच्च घिसाव प्रतिरोध होना चाहिए और उच्च तापमान पर भी उसकी कटिंग क्षमता बनी रहनी चाहिए। वर्तमान में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली सामग्रियां हैं: हाई-स्पीड स्टील और सीमेंटेड कार्बाइड। हाई-स्पीड स्टील केवल 600°C से कम तापमान पर ही अपनी कटिंग क्षमता बनाए रख सकता है, इसलिए यह हाई-स्पीड कटिंग के लिए उपयुक्त नहीं है, बल्कि केवल कम गति पर स्टेनलेस स्टील की प्रोसेसिंग के लिए ही उपयुक्त है। सीमेंटेड कार्बाइड हाई-स्पीड स्टील की तुलना में बेहतर ताप प्रतिरोध और घिसाव प्रतिरोध प्रदान करता है, इसलिए सीमेंटेड कार्बाइड से बने टूल स्टेनलेस स्टील की कटिंग के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं।

सीमेंटेड कार्बाइड को दो श्रेणियों में बांटा गया है: टंगस्टन-कोबाल्ट मिश्र धातु (YG) और टंगस्टन-कोबाल्ट-टाइटेनियम मिश्र धातु (YT)। टंगस्टन-कोबाल्ट मिश्र धातुओं में अच्छी मजबूती होती है। इनसे बने औजारों में पीसने के लिए अधिक रेक कोण और तेज धार का उपयोग किया जा सकता है। काटने की प्रक्रिया के दौरान चिप्स आसानी से विकृत हो जाते हैं और कटाई तेज होती है। चिप्स औजार से चिपकते नहीं हैं। इस स्थिति में, स्टेनलेस स्टील को टंगस्टन-कोबाल्ट मिश्र धातु से संसाधित करना अधिक उपयुक्त है। विशेष रूप से खुरदरी मशीनिंग और उच्च कंपन के साथ रुक-रुक कर कटाई में, टंगस्टन-कोबाल्ट मिश्र धातु के ब्लेड का उपयोग किया जाना चाहिए। यह टंगस्टन-कोबाल्ट-टाइटेनियम मिश्र धातु की तरह कठोर और भंगुर नहीं होता है, इसे तेज करना आसान नहीं होता है और इसमें चिपिंग की संभावना अधिक होती है। टंगस्टन-कोबाल्ट-टाइटेनियम मिश्र धातु में टंगस्टन-कोबाल्ट मिश्र धातु की तुलना में बेहतर रेड हार्डनेस होती है और उच्च तापमान की स्थिति में यह अधिक घिसाव-प्रतिरोधी होती है, लेकिन यह अधिक भंगुर होती है, प्रभाव और कंपन के प्रति प्रतिरोधी नहीं होती है, और आमतौर पर स्टेनलेस स्टील की बारीक खराद के लिए एक उपकरण के रूप में उपयोग की जाती है।

टूल सामग्री की कटिंग क्षमता टूल की टिकाऊपन और उत्पादकता से संबंधित होती है, और टूल सामग्री की निर्माण क्षमता स्वयं टूल के निर्माण और धार तेज करने की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। उच्च कठोरता, अच्छे आसंजन प्रतिरोध और मजबूती वाली टूल सामग्री का चयन करना उचित है, जैसे कि YG सीमेंटेड कार्बाइड। YT सीमेंटेड कार्बाइड का उपयोग न करना ही बेहतर है, विशेष रूप से 1Gr18Ni9Ti ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील की प्रोसेसिंग करते समय। YT हार्ड अलॉय का उपयोग बिल्कुल नहीं करना चाहिए, क्योंकि स्टेनलेस स्टील में मौजूद टाइटेनियम (Ti) और YT-प्रकार के सीमेंटेड कार्बाइड में मौजूद Ti के बीच आकर्षण होता है, जिससे चिप्स आसानी से अलॉय में मौजूद Ti को अलग कर सकते हैं, और टूल का घिसाव बढ़ जाता है। उत्पादन अनुभव से पता चलता है कि स्टेनलेस स्टील की प्रोसेसिंग के लिए YG532, YG813 और YW2 तीन ग्रेड की सामग्रियों का उपयोग करने से अच्छा परिणाम मिलता है।

3. कटाई की मात्रा का चयन

निर्मित किनारों और स्केल स्पर्स के निर्माण को दबाने और सतह की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, सीमेंटेड कार्बाइड टूल्स से प्रसंस्करण करते समय, काटने की मात्रा सामान्य कार्बन स्टील वर्कपीस की टर्निंग की तुलना में थोड़ी कम होती है, विशेष रूप से काटने की गति बहुत अधिक नहीं होनी चाहिए, काटने की गति आमतौर पर Vc=60—80 मीटर/मिनट, काटने की गहराई ap=4—7 मिमी और फ़ीड दर f=0.15—0.6 मिमी/r की अनुशंसा की जाती है।

4. उपकरण के काटने वाले भाग की सतह की खुरदरापन संबंधी आवश्यकताएँ

औजार के काटने वाले हिस्से की सतह की फिनिशिंग में सुधार करने से चिप्स के मुड़ने पर प्रतिरोध कम हो जाता है और औजार की मजबूती बढ़ जाती है। साधारण कार्बन स्टील की तुलना में स्टेनलेस स्टील को संसाधित करते समय, औजार के घिसाव को कम करने के लिए काटने की मात्रा को उचित रूप से कम किया जाना चाहिए; साथ ही, काटने की प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली ऊष्मा और बल को कम करने और औजार के सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए उपयुक्त शीतलन और चिकनाई वाले तरल पदार्थ का चयन किया जाना चाहिए।