1. Velg verktøyets geometriske parametere
Ved maskinering av rustfritt stål bør geometrien til skjæredelen av verktøyet generelt vurderes ut fra valg av sponvinkel og bakvinkel. Ved valg av sponvinkel bør faktorer som sporprofil, tilstedeværelse eller fravær av avfasing og positiv og negativ vinkel på bladhellingen vurderes. Uansett verktøy må en større sponvinkel brukes ved maskinering av rustfritt stål. Å øke verktøyets sponvinkel kan redusere motstanden som oppstår under sponklipping og fjerning. Valget av klaringsvinkel er ikke veldig strengt, men den bør ikke være for liten. Hvis klaringsvinkelen er for liten, vil det forårsake alvorlig friksjon med arbeidsstykkets overflate, noe som forverrer ruheten på den maskinerte overflaten og akselererer verktøyslitasje. Og på grunn av sterk friksjon forsterkes effekten av herding av overflaten på rustfritt stål; verktøyets klaringsvinkel bør ikke være for stor, for stor, slik at kilevinkelen på verktøyet reduseres, styrken på skjærekanten reduseres og slitasjen på verktøyet akselereres. Generelt bør avlastningsvinkelen være passende større enn ved bearbeiding av vanlig karbonstål.
Valg av hellingsvinkel Når det gjelder varmegenerering og varmespredning ved skjæring, kan økning av hellingsvinkelen redusere varmegenereringen ved skjæring, og skjæretemperaturen vil ikke bli for høy. Men hvis hellingsvinkelen er for stor, vil varmespredningsvolumet til verktøyspissen reduseres, og skjæretemperaturen vil bli motsatt forhøyet. Å redusere hellingsvinkelen kan forbedre varmespredningsforholdene til fresehodet, og skjæretemperaturen kan reduseres. Men hvis hellingsvinkelen er for liten, vil skjæredeformasjonen bli alvorlig, og varmen som genereres av skjæringen vil ikke lett avgis. Praksis viser at hellingsvinkelen go = 15°-20° er mest passende.
Når man velger klaringsvinkel for grovbearbeiding, kreves det at skjærekantstyrken til kraftige skjæreverktøy er høy, så man bør velge en mindre klaringsvinkel. Under finbearbeiding skjer verktøyslitasjen hovedsakelig i skjærekantområdet og flankeflaten. Rustfritt stål, et materiale som er utsatt for deformasjonsherding, har større innvirkning på overflatekvaliteten og verktøyslitasjen forårsaket av friksjonen mot flankeflaten. En rimelig klaringsvinkel bør være: for austenittisk rustfritt stål (under 185 HB) kan klaringsvinkelen være 6°–—8°; for bearbeiding av martensittisk rustfritt stål (over 250 HB) er klaringsvinkelen 6°–8°; for martensittisk rustfritt stål (under 250 HB) er klaringsvinkelen 6°–10°.
Valg av bladhellingsvinkel Størrelsen og retningen på bladhellingsvinkelen bestemmer retningen på sponstrømmen. Et rimelig valg av bladhellingsvinkel ls er vanligvis -10°-20°. Verktøy med stort bladhelling bør brukes ved mikrosliping av den ytre sirkelen, findreiing av hull og finhøvling av plan: ls45°-75° bør brukes.
2. Valg av verktøymaterialer
Ved bearbeiding av rustfritt stål må verktøyholderen ha tilstrekkelig styrke og stivhet på grunn av den store skjærekraften for å unngå vibrering og deformasjon under skjæreprosessen. Dette krever valg av et passende stort tverrsnittsareal for verktøyholderen, og bruk av materialer med høyere styrke for å produsere verktøyholderen, for eksempel bruk av herdet 45-stål eller 50-stål.
Krav til verktøyets skjæredel Ved bearbeiding av rustfritt stål kreves det at materialet i verktøyets skjæredel har høy slitestyrke og opprettholder skjæreytelsen ved høyere temperaturer. Vanlig brukte materialer er: hurtigstål og sementert karbid. Fordi hurtigstål bare kan opprettholde skjæreytelsen under 600 °C, er det ikke egnet for høyhastighetsskjæring, men kun egnet for bearbeiding av rustfritt stål ved lave hastigheter. Fordi sementert karbid har bedre varmebestandighet og slitestyrke enn hurtigstål, er verktøy laget av sementert karbidmaterialer mer egnet for skjæring av rustfritt stål.
Sementert karbid er delt inn i to kategorier: wolfram-koboltlegering (YG) og wolfram-kobolt-titanlegering (YT). Wolfram-koboltlegeringer har god seighet. De laget verktøyene kan bruke en større sponvinkel og en skarpere egg for sliping. Sponene deformeres lett under skjæreprosessen, og skjæringen er rask. Sponene fester seg ikke lett til verktøyet. I dette tilfellet er det mer passende å bearbeide rustfritt stål med wolfram-koboltlegering. Spesielt ved grovmaskinering og intermittent skjæring med store vibrasjoner, bør wolfram-koboltlegeringsblader brukes. De er ikke like harde og sprø som wolfram-kobolt-titanlegering, ikke lette å slipe og lette å flise av. Wolfram-kobolt-titanlegering har bedre rød hardhet og er mer slitesterk enn wolfram-koboltlegering under høye temperaturforhold, men den er mer sprø, ikke motstandsdyktig mot støt og vibrasjoner, og brukes vanligvis som verktøy for findreiing av rustfritt stål.
Verktøymaterialets skjæreytelse er relatert til verktøyets holdbarhet og produktivitet, og verktøymaterialets produksjonsevne påvirker selve verktøyets produksjons- og slipekvalitet. Det anbefales å velge verktøymaterialer med høy hardhet, god heftmotstand og seighet, for eksempel YG-sementert karbid. Det er best å ikke bruke YT-sementert karbid, spesielt når man bearbeider 1Gr18Ni9Ti austenittisk rustfritt stål. Man bør absolutt unngå å bruke YT-hardlegering, fordi titan (Ti) i rustfritt stål og Ti i YT-type sementert karbid gir en affinitet, slik at spon lett kan fjerne Ti i legeringen, noe som fører til økt verktøyslitasje. Produksjonspraksis viser at bruken av de tre materialkvalitetene YG532, YG813 og YW2 for å bearbeide rustfritt stål har en god bearbeidingseffekt.
3. Valg av skjæremengde
For å undertrykke dannelsen av oppbygde egg- og skallsporer og forbedre overflatekvaliteten, er skjæremengden litt lavere ved bearbeiding med sementert hardmetallverktøy enn ved dreiing av vanlige karbonstålstykker. Spesielt bør skjærehastigheten ikke være for høy. Skjærehastigheten anbefales generelt Vc = 60 - 80 m/min, skjæredybden er ap = 4 - 7 mm, og matingshastigheten er f = 0,15 - 0,6 mm/rpm.
4. Krav til overflateruhet på verktøyets skjæredel
Forbedring av overflatefinishen på verktøyets skjæredel kan redusere motstanden når sponene krøller seg og forbedre verktøyets holdbarhet. Sammenlignet med bearbeiding av vanlig karbonstål, bør skjæremengden reduseres på passende måte ved bearbeiding av rustfritt stål for å redusere verktøyets slitasje. Samtidig bør passende kjøle- og smørevæske velges for å redusere skjærevarmen og skjærekraften under skjæreprosessen, og for å forlenge verktøyets levetid.
Publisert: 16. november 2021
