מהן הדרישות לכלי עיבוד מפלדת אל-חלד?

1. בחר את הפרמטרים הגיאומטריים של הכלי

בעת עיבוד שבבי פלדת אל-חלד, יש לקחת בחשבון את הגיאומטריה של חלק החיתוך של הכלי בדרך כלל, תוך בחירה של זווית הגרירה וזווית הגימור האחורית. בבחירת זווית הגרירה, יש לקחת בחשבון גורמים כמו פרופיל החריצים, נוכחות או היעדר שיפוע וזווית חיובית ושלילית של נטיית הלהב. ללא קשר לכלי, יש להשתמש בזווית גרירה גדולה יותר בעת עיבוד פלדת אל-חלד. הגדלת זווית הגרירה של הכלי יכולה להפחית את ההתנגדות שנתקלת בה במהלך חיתוך וניקוי שבבים. בחירת זווית הפירוק אינה קפדנית במיוחד, אך אסור שתהיה קטנה מדי. אם זווית הפירוק קטנה מדי, היא תגרום לחיכוך חמור עם פני השטח של חומר העבודה, תחמיר את חספוס פני השטח המעובדים ותאיץ את בלאי הכלי. ובשל חיכוך חזק, ההשפעה של התקשות פני השטח של פלדת אל-חלד מוגברת; זווית הפירוק של הכלי לא צריכה להיות גדולה מדי, כך שזווית הטריז של הכלי תפחת, חוזק קצה החיתוך יופחת והבלאי של הכלי יואץ. באופן כללי, זווית הפירוק צריכה להיות גדולה יותר באופן מתאים מאשר בעת עיבוד פלדת פחמן רגילה.

בחירת זווית הגרירה מבחינת יצירת חום חיתוך ופיזור חום, הגדלת זווית הגרירה יכולה להפחית את יצירת חום החיתוך, וטמפרטורת החיתוך לא תהיה גבוהה מדי, אך אם זווית הגרירה גדולה מדי, נפח פיזור החום של קצה הכלי יקטן, וטמפרטורת החיתוך תהיה הפוכה. הפחתת זווית הגרירה יכולה לשפר את תנאי פיזור החום של ראש החותך, וטמפרטורת החיתוך עשויה לרדת, אך אם זווית הגרירה קטנה מדי, עיוות החיתוך יהיה חמור, והחום הנוצר מהחיתוך לא יתפזר בקלות. התרגול מראה שזווית הגרירה go=15°-20° היא המתאימה ביותר.

בעת בחירת זווית מרווח לעיבוד גס, נדרש שחוזק קצה החיתוך של כלי חיתוך רבי עוצמה יהיה גבוה, לכן יש לבחור זווית מרווח קטנה יותר; במהלך הגימור, בלאי הכלי מתרחש בעיקר באזור קצה החיתוך ובמשטח הצד. לפלדת אל-חלד, חומר הנוטה להתקשות בעבודה, יש השפעה גדולה יותר על איכות פני השטח ועל בלאי הכלי הנגרם עקב חיכוך משטח הצד. זווית מרווח סבירה צריכה להיות: עבור פלדת אל-חלד אוסטניטית (מתחת ל-185HB), זווית המרווח יכולה להיות 6°--8°; לעיבוד פלדת אל-חלד מרטנזיטית (מעל 250HB), זווית המרווח היא 6°-8°; עבור פלדת אל-חלד מרטנזיטית (מתחת ל-250HB), זווית המרווח היא 6°-10°.

בחירת זווית נטיית הלהב גודל וכיוון זווית נטיית הלהב קובעים את כיוון זרימת השבב. בחירה סבירה של זווית נטיית הלהב ls היא בדרך כלל -10°-20°. יש להשתמש בכלים בעלי נטיית להב גדולה בעת ליטוש מיקרו של המעגל החיצוני, חורים לחריטה עדינה ומישורים להחלפה עדינה: יש להשתמש ב-ls45°-75°.

2. בחירת חומרי הכלים

בעת עיבוד פלדת אל-חלד, על מחזיק הכלי להיות בעל חוזק וקשיחות מספקים עקב כוח החיתוך הגדול כדי למנוע רטטות ועיוות במהלך תהליך החיתוך. זה דורש בחירת שטח חתך גדול מתאים של מחזיק הכלי, ושימוש בחומרים בעלי חוזק גבוה יותר לייצור מחזיק הכלי, כגון שימוש בפלדת 45 מרופדת ומחוסמת או פלדת 50.

דרישות לחלק החיתוך של הכלי בעת עיבוד פלדת אל-חלד, נדרש מחומר חלק החיתוך של הכלי עמידות גבוהה בפני שחיקה ולשמור על ביצועי חיתוך בטמפרטורה גבוהה יותר. חומרים נפוצים כיום הם: פלדת מהירות גבוהה וקרביד צמנט. מכיוון שפלדת מהירות יכולה לשמור על ביצועי חיתוך מתחת ל-600 מעלות צלזיוס, היא אינה מתאימה לחיתוך במהירות גבוהה, אלא מתאימה רק לעיבוד פלדת אל-חלד במהירויות נמוכות. מכיוון שלקרביד צמנט עמידות טובה יותר בחום ועמידות טובה יותר בפני שחיקה מאשר לפלדת מהירות גבוהה, כלים העשויים מחומרי קרביד צמנט מתאימים יותר לחיתוך פלדת אל-חלד.

קרביד צמנט מחולק לשתי קטגוריות: סגסוגת טונגסטן-קובלט (YG) וסגסוגת טונגסטן-קובלט-טיטניום (YT). לסגסוגות טונגסטן-קובלט יש קשיחות טובה. הכלים המיוצרים יכולים להשתמש בזווית חריטה גדולה יותר ובלהב חד יותר כדי ללטש. השבבים קלים לעיוות במהלך תהליך החיתוך, והחיתוך מהיר. השבבים לא נדבקים בקלות לכלי. במקרה זה, מתאים יותר לעבד פלדת אל-חלד עם סגסוגת טונגסטן-קובלט. במיוחד בעיבוד גס וחיתוך לסירוגין עם רטט גדול, יש להשתמש בלהבים מסגסוגת טונגסטן-קובלט. הם אינם קשים ושבירים כמו סגסוגת טונגסטן-קובלט-טיטניום, לא קלים לחידוד וקלים לשבבים. לסגסוגת טונגסטן-קובלט-טיטניום יש קשיות אדומה טובה יותר ועמידות יותר בפני שחיקה מסגסוגת טונגסטן-קובלט בתנאי טמפרטורה גבוהים, אך היא שברירית יותר, אינה עמידה בפני פגיעות ורעידות, ומשמשת בדרך כלל ככלי לחריטה עדינה של פלדת אל-חלד.

ביצועי החיתוך של חומר הכלי קשורים לעמידות ולפרודוקטיביות של הכלי, ויכולת הייצור של חומר הכלי משפיעה על איכות הייצור וההשחזה של הכלי עצמו. מומלץ לבחור חומרי כלים בעלי קשיות גבוהה, עמידות טובה להידבקות וקשיחות, כגון קרביד צמנט YG. עדיף לא להשתמש בקרביד צמנט YT, במיוחד בעת עיבוד פלדת אל-חלד אוסטניטית 1Gr18Ni9Ti. יש להימנע לחלוטין משימוש בסגסוגת קשה YT, מכיוון שטיטניום (Ti) בפלדת אל-חלד וטיטניום בקרביד צמנט מסוג YT יוצרים זיקה, שבבים יכולים בקלות לגרור טיטניום מהסגסוגת, מה שגורם לבלאי מוגבר של הכלים. שיטות הייצור מראות כי השימוש בשלוש דרגות חומרים YG532, YG813 ו-YW2 לעיבוד פלדת אל-חלד יוצר אפקט עיבוד טוב.

3. בחירת כמות החיתוך

על מנת לדכא את היווצרותם של קשקשים והצטברות של קצה ולשפר את איכות פני השטח, בעת עיבוד עם כלי קרביד צמנטיים, כמות החיתוך נמוכה במקצת מזו של חיתוך חלקי עבודה מפלדת פחמן כללית, במיוחד מהירות החיתוך לא צריכה להיות גבוהה מדי, מהירות החיתוך מומלצת בדרך כלל Vc=60——80 מטר/דקה, עומק החיתוך הוא ap=4——7 מ"מ, וקצב ההזנה הוא f=0.15——0.6 מ"מ/סל"ד.

4. דרישות לחספוס פני השטח של חלק החיתוך של הכלי

שיפור גימור פני השטח של חלק החיתוך של הכלי יכול להפחית את ההתנגדות כאשר השבבים מתעקלים ולשפר את עמידות הכלי. בהשוואה לעיבוד פלדת פחמן רגילה, בעת עיבוד פלדת אל-חלד, יש להפחית את כמות החיתוך בצורה מתאימה כדי להאט את בלאי הכלי; במקביל, יש לבחור נוזל קירור וסיכה מתאים כדי להפחית את חום החיתוך וכוח החיתוך במהלך תהליך החיתוך, ולהאריך את חיי השירות של הכלי.