1. Выберите геометрические параметры инструмента.
При обработке нержавеющей стали геометрию режущей части инструмента, как правило, следует учитывать с точки зрения выбора переднего и заднего углов. При выборе переднего угла следует учитывать такие факторы, как профиль канавки, наличие или отсутствие фаски, а также положительный и отрицательный угол наклона лезвия. Независимо от инструмента, при обработке нержавеющей стали следует использовать больший передний угол. Увеличение переднего угла инструмента может снизить сопротивление, возникающее при резке и зачистке стружки. Выбор заднего угла не очень строг, но он не должен быть слишком маленьким. Если задний угол слишком мал, это вызовет сильное трение с поверхностью заготовки, ухудшая шероховатость обработанной поверхности и ускоряя износ инструмента. А из-за сильного трения усиливается эффект упрочнения поверхности нержавеющей стали; задний угол инструмента не должен быть слишком большим, чтобы уменьшить угол заострения инструмента, прочность режущей кромки снижается, а износ инструмента ускоряется. Как правило, задний угол должен быть соответственно больше, чем при обработке обычной углеродистой стали.
Выбор переднего угла. С точки зрения тепловыделения и теплоотвода при резании, увеличение переднего угла может снизить тепловыделение, и температура резания не будет слишком высокой. Однако, если передний угол слишком большой, объем рассеивания тепла режущей кромки инструмента уменьшится, а температура резания будет противоположной. Повышенный. Уменьшение переднего угла может улучшить условия рассеивания тепла головкой резца, и температура резания может снизиться. Однако, если передний угол слишком мал, деформация резания будет серьезной, и тепло, выделяемое при резании, будет плохо рассеиваться. Практика показывает, что передний угол g0 = 15°-20° является наиболее подходящим.
При выборе заднего угла для черновой обработки требуется высокая прочность режущей кромки мощного режущего инструмента, поэтому следует выбирать меньший задний угол; при чистовой обработке износ инструмента происходит в основном в области режущей кромки и задней поверхности. Нержавеющая сталь, материал, склонный к наклепу, оказывает большее влияние на качество поверхности и износ инструмента, вызванный трением о заднюю поверхность. Рациональный задний угол должен быть: для аустенитной нержавеющей стали (ниже 185HB) задний угол может быть 6°——8°; для обработки мартенситной нержавеющей стали (выше 250HB) задний угол составляет 6°-8°; для мартенситной нержавеющей стали (ниже 250HB) задний угол составляет 6°-10°.
Выбор угла наклона лезвия. Величина и направление угла наклона лезвия определяют направление схода стружки. Рациональный выбор угла наклона лезвия ls обычно составляет от -10° до 20°. Инструменты с большим углом наклона лезвия следует использовать при микрообработке наружной окружности, чистовом точении отверстий и чистовом строгании плоскостей: ls45°-75°.
2. Выбор инструментальных материалов
При обработке нержавеющей стали державка инструмента должна обладать достаточной прочностью и жёсткостью, учитывая большую силу резания, чтобы избежать вибрации и деформации в процессе резания. Это требует выбора державки с достаточно большой площадью поперечного сечения и использования для её изготовления материалов повышенной прочности, например, закаленной и отпущенной стали 45 или 50.
Требования к режущей части инструмента. При обработке нержавеющей стали материал режущей части инструмента должен обладать высокой износостойкостью и сохранять режущие свойства при повышенных температурах. В настоящее время наиболее часто используемыми материалами являются быстрорежущая сталь и твердый сплав. Поскольку быстрорежущая сталь сохраняет свои режущие свойства только при температурах ниже 600 °C, она не подходит для высокоскоростной обработки, но подходит только для обработки нержавеющей стали на низких скоростях. Поскольку твердый сплав обладает лучшей жаростойкостью и износостойкостью, чем быстрорежущая сталь, инструменты из твердосплавных материалов более подходят для резки нержавеющей стали.
Твердый сплав делится на две категории: сплав вольфрама-кобальта (YG) и сплав вольфрама-кобальта-титана (YT). Сплавы вольфрама-кобальта обладают хорошей прочностью. Изготовленные из них инструменты могут использовать больший передний угол и более острую кромку для заточки. Стружка легко деформируется во время процесса резания, и резание энергичное. Стружка нелегко прилипает к инструменту. В этом случае более целесообразно обрабатывать нержавеющую сталь сплавом вольфрама-кобальта. Особенно при черновой обработке и прерывистой резке с большой вибрацией следует использовать лезвия из сплава вольфрама-кобальта. Он не такой твердый и хрупкий, как сплав вольфрама-кобальта-титана, его трудно затачивать, и он легко скалывается. Сплав вольфрам-кобальт-титан имеет лучшую красностойкость и более износостойкий, чем сплав вольфрам-кобальт, в условиях высоких температур, но он более хрупкий, неустойчив к ударам и вибрации и обычно используется в качестве инструмента для тонкой токарной обработки нержавеющей стали.
Режущая способность инструментального материала связана с долговечностью и производительностью инструмента, а технологичность инструментального материала влияет на качество изготовления и заточки самого инструмента. Рекомендуется выбирать инструментальные материалы с высокой твердостью, хорошей адгезионной прочностью и вязкостью, такие как твердый сплав YG. Лучше не использовать твердый сплав YT, особенно при обработке аустенитной нержавеющей стали 1Gr18Ni9Ti. Вам следует категорически избегать использования твердого сплава YT, поскольку титан (Ti) в нержавеющей стали и Ti в твердом сплаве типа YT создают сродство, стружка может легко забирать Ti из сплава, что способствует повышенному износу инструмента. Производственная практика показывает, что использование трех марок материалов YG532, YG813 и YW2 для обработки нержавеющей стали дает хороший эффект обработки.
3. Выбор величины резки
Чтобы предотвратить образование наростов на кромке и окалины, а также улучшить качество поверхности, при обработке твердосплавным инструментом объем резания должен быть немного ниже, чем при точении заготовок из обычной углеродистой стали, в частности скорость резания не должна быть слишком высокой; обычно рекомендуется скорость резания Vc=60—80 м/мин, глубина резания ap=4—7 мм, а скорость подачи f=0,15—0,6 мм/об.
4. Требования к шероховатости поверхности режущей части инструмента
Улучшение качества поверхности режущей части инструмента может снизить сопротивление завихрению стружки и повысить его долговечность. По сравнению с обработкой обычной углеродистой стали, при обработке нержавеющей стали следует уменьшить интенсивность резания, чтобы замедлить износ инструмента. Кроме того, следует выбрать подходящую охлаждающую и смазывающую жидкость, чтобы снизить тепловыделение и усилие резания в процессе резания, а также продлить срок службы инструмента.
Время публикации: 16 ноября 2021 г.
