1. Välj verktygets geometriska parametrar
Vid bearbetning av rostfritt stål bör geometrin hos verktygets skärande del generellt beaktas vid val av spånvinkel och bakåtvinkel. Vid val av spånvinkel bör faktorer som spånprofil, förekomst eller frånvaro av fasning och positiv och negativ vinkel på bladets lutning beaktas. Oavsett verktyg måste en större spånvinkel användas vid bearbetning av rostfritt stål. Att öka verktygets spånvinkel kan minska motståndet vid spånkapning och rensning. Valet av släppningsvinkel är inte särskilt strikt, men det bör inte vara för litet. Om släppningsvinkeln är för liten kommer det att orsaka allvarlig friktion med arbetsstyckets yta, vilket försämrar den bearbetade ytans grovhet och accelererar verktygsslitage. Och på grund av stark friktion förstärks effekten av härdning av den rostfria ytan; verktygets släppningsvinkel bör inte vara för stor, så att verktygets kilvinkel minskar, skäreggens hållfasthet minskar och verktygets slitage accelereras. Generellt bör släppningsvinkeln vara lämpligt större än vid bearbetning av vanligt kolstål.
Val av spånvinkel. Med tanke på värmeutveckling och värmeavledning vid skärning kan en ökning av spånvinkeln minska värmeutvecklingen vid skärning, vilket gör att skärtemperaturen inte blir för hög. Men om spånvinkeln är för stor minskar verktygsspetsens värmeavledningsvolym och skärtemperaturen blir motsatt. Att minska spånvinkeln kan förbättra skärhuvudets värmeavledningsförhållanden, vilket kan minska skärtemperaturen. Om spånvinkeln är för liten blir skärdeformationen allvarlig och värmen som genereras vid skärningen avleds inte lätt. Praktiken visar att en spånvinkel på 15°-20° är den mest lämpliga.
Vid val av släppningsvinkel för grovbearbetning krävs att skäreggshållfastheten hos kraftfulla skärverktyg är hög, så en mindre släppningsvinkel bör väljas. Vid finbearbetning sker verktygsslitage huvudsakligen i skäreggsområdet och släppningsytan. Rostfritt stål, ett material som är benäget att deformationshärda, har större inverkan på ytkvaliteten och verktygsslitaget orsakat av friktionen mot släppningsytan. En rimlig släppningsvinkel bör vara: för austenitiskt rostfritt stål (under 185HB) kan släppningsvinkeln vara 6°——8°; för bearbetning av martensitiskt rostfritt stål (över 250HB) är släppningsvinkeln 6°-8°; för martensitiskt rostfritt stål (under 250HB) är släppningsvinkeln 6°-10°.
Val av bladlutningsvinkel Storleken och riktningen på bladlutningsvinkeln avgör spånflödets riktning. Ett rimligt val av bladlutningsvinkeln ls är vanligtvis -10°-20°. Verktyg med stora bladlutningar bör användas vid mikrofinbearbetning av yttercirkeln, finsvarvning av hål och finhyvling av plan: ls45°-75° bör användas.
2. Val av verktygsmaterial
Vid bearbetning av rostfritt stål måste verktygshållaren ha tillräcklig styrka och styvhet på grund av den stora skärkraften för att undvika vibrationer och deformation under skärprocessen. Detta kräver val av en lämpligt stor tvärsnittsarea för verktygshållaren och användning av material med högre hållfasthet för att tillverka verktygshållaren, såsom användning av seghärdat 45-stål eller 50-stål.
Krav på verktygets skärande del Vid bearbetning av rostfritt stål krävs att materialet i verktygets skärande del har hög slitstyrka och bibehåller sin skärprestanda vid en högre temperatur. Vanligt förekommande material är: snabbstål och hårdmetall. Eftersom snabbstål bara kan bibehålla sin skärprestanda under 600°C är det inte lämpligt för höghastighetsbearbetning, utan endast lämpligt för bearbetning av rostfritt stål vid låga hastigheter. Eftersom hårdmetall har bättre värmebeständighet och slitstyrka än snabbstål är verktyg tillverkade av hårdmetallmaterial mer lämpade för skärning av rostfritt stål.
Hårdmetall är indelad i två kategorier: volfram-koboltlegering (YG) och volfram-kobolt-titanlegering (YT). Volfram-koboltlegeringar har god seghet. De tillverkade verktygen kan slipas med en större spånvinkel och en skarpare egg. Spånorna deformeras lätt under skärprocessen och skärningen är snabb. Spånorna fastnar inte lätt på verktyget. I detta fall är det mer lämpligt att bearbeta rostfritt stål med volfram-koboltlegering. Speciellt vid grovbearbetning och intermittent skärning med stora vibrationer bör volfram-koboltlegeringsblad användas. De är inte lika hårda och spröda som volfram-kobolt-titanlegering, inte lätta att slipa och lätta att flisas. Volfram-kobolt-titanlegering har bättre röd hårdhet och är mer slitstark än volfram-koboltlegering under höga temperaturförhållanden, men den är mer spröd, inte motståndskraftig mot slag och vibrationer och används generellt som verktyg för finsvarvning av rostfritt stål.
Verktygsmaterialets skärprestanda är relaterad till verktygets hållbarhet och produktivitet, och verktygsmaterialets tillverkningsbarhet påverkar själva verktygets tillverknings- och slipningskvalitet. Det är lämpligt att välja verktygsmaterial med hög hårdhet, god vidhäftningsbeständighet och seghet, såsom YG-hårdmetall. Det är bäst att inte använda YT-hårdmetall, särskilt vid bearbetning av austenitiskt rostfritt stål 1Gr18Ni9Ti. Man bör absolut undvika att använda YT-hårdlegering, eftersom titan (Ti) i rostfritt stål och Ti i YT-typ hårdmetall skapar en affinitet, där spån lätt kan ta bort Ti i legeringen, vilket främjar ökat verktygsslitage. Produktionspraxis visar att användningen av de tre materialkvaliteterna YG532, YG813 och YW2 för att bearbeta rostfritt stål har en god bearbetningseffekt.
3. Val av skärmängd
För att minska uppkomsten av egg- och skalbildning och förbättra ytkvaliteten, vid bearbetning med hårdmetallverktyg, är skärmängden något lägre än vid svarvning av vanliga arbetsstycken av kolstål. Skärhastigheten bör särskilt inte vara för hög. Skärhastigheten rekommenderas generellt Vc=60——80 m/min, skärdjupet är ap=4——7 mm och matningshastigheten är f=0,15——0,6 mm/varv.
4. Krav på ytjämnheten hos verktygets skärande del
Att förbättra ytfinishen på verktygets skärande del kan minska motståndet när spånorna böjs och förbättra verktygets hållbarhet. Jämfört med bearbetning av vanligt kolstål bör skärmängden vid bearbetning av rostfritt stål minskas på lämpligt sätt för att minska verktygsslitaget. Samtidigt bör lämplig kyl- och smörjvätska väljas för att minska skärvärmen och skärkraften under skärprocessen och för att förlänga verktygets livslängd.
Publiceringstid: 16 november 2021
