1. Chọn các thông số hình học của công cụ
Khi gia công thép không gỉ, hình dạng hình học của phần cắt của dụng cụ nói chung cần được xem xét từ việc lựa chọn góc thoát phôi và góc nghiêng sau. Khi chọn góc thoát phôi, cần xem xét các yếu tố như biên dạng rãnh khương tuyến, có hoặc không có vát cạnh và góc nghiêng dương/âm của lưỡi cắt. Bất kể loại dụng cụ nào, cần sử dụng góc thoát phôi lớn hơn khi gia công thép không gỉ. Tăng góc thoát phôi có thể làm giảm lực cản gặp phải trong quá trình cắt và làm sạch phôi. Việc lựa chọn góc làm sạch không quá khắt khe, nhưng không nên quá nhỏ. Nếu góc làm sạch quá nhỏ, nó sẽ gây ma sát nghiêm trọng với bề mặt phôi, làm tăng độ nhám của bề mặt gia công và đẩy nhanh quá trình mài mòn dụng cụ. Và do ma sát mạnh, hiệu ứng làm cứng bề mặt thép không gỉ được tăng cường; góc làm sạch dụng cụ không nên quá lớn, quá lớn sẽ làm giảm góc nêm của dụng cụ, giảm độ bền của lưỡi cắt và đẩy nhanh quá trình mài mòn dụng cụ. Nói chung, góc làm sạch nên lớn hơn một cách thích hợp so với khi gia công thép cacbon thông thường.
Lựa chọn góc thoát phôi: Xét về khía cạnh sinh nhiệt và tản nhiệt khi cắt, tăng góc thoát phôi có thể giảm sinh nhiệt khi cắt, và nhiệt độ cắt sẽ không quá cao, nhưng nếu góc thoát phôi quá lớn, thể tích tản nhiệt của đầu dao sẽ giảm, và nhiệt độ cắt sẽ tăng lên. Giảm góc thoát phôi có thể cải thiện điều kiện tản nhiệt của đầu dao, và nhiệt độ cắt có thể giảm, nhưng nếu góc thoát phôi quá nhỏ, biến dạng khi cắt sẽ nghiêm trọng, và nhiệt sinh ra khi cắt sẽ khó tản nhiệt. Thực tế cho thấy góc thoát phôi go=15°-20° là phù hợp nhất.
Khi lựa chọn góc thoát phôi cho gia công thô, cần đảm bảo độ bền của lưỡi cắt đối với các dụng cụ cắt mạnh, do đó nên chọn góc thoát phôi nhỏ hơn; trong quá trình gia công tinh, sự mài mòn dụng cụ chủ yếu xảy ra ở vùng lưỡi cắt và bề mặt sườn. Thép không gỉ, một vật liệu dễ bị cứng hóa do gia công, có tác động lớn hơn đến chất lượng bề mặt và sự mài mòn dụng cụ do ma sát trên bề mặt sườn. Góc thoát phôi hợp lý nên là: đối với thép không gỉ Austenit (dưới 185HB), góc thoát phôi có thể là 6°—8°; đối với thép không gỉ Martensit (trên 250HB), góc thoát phôi là 6°-8°; đối với thép không gỉ Martensit (dưới 250HB), góc thoát phôi là 6°-10°.
Lựa chọn góc nghiêng lưỡi cắt: Kích thước và hướng của góc nghiêng lưỡi cắt quyết định hướng dòng phoi. Góc nghiêng lưỡi cắt hợp lý thường nằm trong khoảng -10°-20°. Nên sử dụng dụng cụ có góc nghiêng lưỡi cắt lớn khi gia công tinh vòng ngoài, tiện lỗ và bào phẳng: nên sử dụng góc nghiêng ls45°-75°.
2. Lựa chọn vật liệu chế tạo dụng cụ
Khi gia công thép không gỉ, dụng cụ gá dao phải có đủ độ bền và độ cứng do lực cắt lớn để tránh rung lắc và biến dạng trong quá trình cắt. Điều này đòi hỏi phải lựa chọn tiết diện dụng cụ gá dao đủ lớn và sử dụng vật liệu có độ bền cao hơn để chế tạo dụng cụ gá dao, chẳng hạn như sử dụng thép 45 hoặc thép 50 đã được tôi và ram.
Yêu cầu đối với phần cắt của dụng cụ Khi gia công thép không gỉ, vật liệu của phần cắt của dụng cụ cần có khả năng chống mài mòn cao và duy trì hiệu suất cắt ở nhiệt độ cao hơn. Các vật liệu thường được sử dụng hiện nay là: thép tốc độ cao và cacbua xi măng. Vì thép tốc độ cao chỉ có thể duy trì hiệu suất cắt dưới 600°C, nên nó không phù hợp cho việc cắt tốc độ cao, mà chỉ thích hợp cho việc gia công thép không gỉ ở tốc độ thấp. Vì cacbua xi măng có khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn tốt hơn thép tốc độ cao, nên dụng cụ làm từ vật liệu cacbua xi măng phù hợp hơn cho việc cắt thép không gỉ.
Hợp kim cacbua xi măng được chia thành hai loại: hợp kim vonfram-cobalt (YG) và hợp kim vonfram-cobalt-titan (YT). Hợp kim vonfram-cobalt có độ dẻo dai tốt. Các dụng cụ được chế tạo có thể sử dụng góc thoát phôi lớn hơn và lưỡi cắt sắc hơn để mài. Phôi dễ bị biến dạng trong quá trình cắt, và quá trình cắt diễn ra nhanh chóng. Phôi không dễ bám dính vào dụng cụ. Trong trường hợp này, việc gia công thép không gỉ bằng hợp kim vonfram-cobalt sẽ phù hợp hơn. Đặc biệt trong gia công thô và cắt gián đoạn với độ rung lớn, nên sử dụng lưỡi cắt bằng hợp kim vonfram-cobalt. Nó không cứng và giòn như hợp kim vonfram-cobalt-titan, khó mài sắc và dễ bị sứt mẻ. Hợp kim vonfram-cobalt-titan có độ cứng khi nung nóng tốt hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn hợp kim vonfram-cobalt trong điều kiện nhiệt độ cao, nhưng nó giòn hơn, không chịu được va đập và rung động, và thường được sử dụng làm dụng cụ tiện tinh thép không gỉ.
Hiệu suất cắt của vật liệu dụng cụ liên quan đến độ bền và năng suất của dụng cụ, và khả năng gia công của vật liệu dụng cụ ảnh hưởng đến chất lượng gia công và mài của chính dụng cụ đó. Nên chọn vật liệu dụng cụ có độ cứng cao, khả năng chống bám dính và độ dẻo dai tốt, chẳng hạn như hợp kim cứng YG, tốt nhất là không nên sử dụng hợp kim cứng YT, đặc biệt khi gia công thép không gỉ austenit 1Gr18Ni9Ti, tuyệt đối nên tránh sử dụng hợp kim cứng YT, vì titan (Ti) trong thép không gỉ và Ti trong hợp kim cứng loại YT tạo ra ái lực, phoi có thể dễ dàng cuốn theo Ti trong hợp kim, làm tăng mài mòn dụng cụ. Thực tiễn sản xuất cho thấy việc sử dụng ba loại vật liệu YG532, YG813 và YW2 để gia công thép không gỉ cho hiệu quả gia công tốt.
3. Lựa chọn lượng cắt
Để hạn chế sự hình thành các gờ và mảng bám phôi, đồng thời cải thiện chất lượng bề mặt, khi gia công bằng dụng cụ hợp kim cứng, lượng cắt cần thấp hơn một chút so với khi tiện các phôi thép cacbon thông thường, đặc biệt là tốc độ cắt không nên quá cao. Tốc độ cắt thường được khuyến nghị là Vc=60—80m/phút, chiều sâu cắt là ap=4—7mm, và tốc độ tiến dao là f=0.15—0.6mm/vòng.
4. Yêu cầu về độ nhám bề mặt của phần cắt của dụng cụ
Việc cải thiện độ nhẵn bề mặt của phần cắt của dụng cụ có thể làm giảm lực cản khi phoi bị cuộn lại và cải thiện độ bền của dụng cụ. So với gia công thép carbon thông thường, khi gia công thép không gỉ, lượng cắt cần được giảm bớt một cách thích hợp để làm chậm quá trình mài mòn dụng cụ; đồng thời, cần lựa chọn chất làm mát và chất bôi trơn phù hợp để giảm nhiệt lượng và lực cắt trong quá trình gia công, và kéo dài tuổi thọ của dụng cụ.
Thời gian đăng bài: 16/11/2021
