Как правильно обрабатывать нержавеющие стали. Фрезерная обработка нержавейки
Фрезерование нержавейки, фрезерная обработка нержавеющих сталей, обработка нержавеющих сталей, фрезерование нержавеющих сталей
Главная страница » Фрезерование нержавейки
Как уже выяснили в прошлой статье, обработка нержавеющей стали имеет целый ряд сложностей, если не читали, то лучше вернуться и ознакомиться в чем сложность обработки нержавеющей стали для понимания и затем уже вернуться к данной статье для получения некоторых рекомендаций по обходу этих сложностей. Основные рекомендации для токарной обработки нержавеющей стали уже представлены, теперь давайте разберемся с фрезерной обработкой нержавеющих сталей.
Как уже отмечалось в прошлой статье наиболее распространены аустенитные нержавеющие стали, хромоникелевые, такие как 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т, содержащие хром (Cr) и никель (Ni) и как раз они и составляют максимальную сложность в их механической обработке.
Основными проблемами являются плохая теплопроводность нержавеющих металлов и тепло из зоны резания отводится очень плохо, поэтому в основном в инструмент. Также эти металлы вязкие хорошо деформируются, и дают сливную стружку, которая выводит инструмент из строя. Кроме того, материал склонен к образованию нароста, наклёпу, имеет абразивные включения и т.д. Достаточно много факторов, которые можно почитать здесь, и которые ограничивают возможность обработки данных материалов.
Рекомендации по фрезерованию нержавеющих сталей
1. Ставим высокие скорости резания при черновой обработке (150-250 м/мин) для ухода от нароста. Конечно с учетом возможности станка, жесткости системы.
2. Не используем СОЖ на черновой обработке, чтобы исключить термических трещин. Стружку убирать воздухом, особенно при обработке карманов и других углублений, где затруднено удаление стружки. Для некоторых марок сталей можно пробовать СОЖ и следить за стойкостью, экспериментировать так сказать.
3. Используем СОЖ на чистовой обработке для повышения качества поверхности и лучше использовать охлаждение масляным туманом. При чистовых сьемах температура не такая высокая.
4. Ставим подачу на зуб побольше, так как малая подача при обработке упрочненной поверхности может привести к быстрому износу.
5. Частыми причинами выхода из строя инструмента являются: выкрашивание из-за термических трещин, проточин, нароста (налипания на инструмент).
6. Используем позитивную геометрию, острую кромку для предотвращения наростообразования, сил трения, снижения сил резания и температуры. Также требуется меньше мощности станка.
7. Используем пластины с большим радиусом и/или небольшим углом в плане, для снижения проточины.
8. Выбираем покрытие PVD, оно более тонкое и обеспечивает острую режущую кромку, имеет хорошую гладкость для предотвращения налипания. Покрытие CVD более толстое, можно применить для тяжелого фрезерования.
9. При возникновении термотрещин выбираем более твердый сплав и более стойкий к действию температуры.
10. Берем монолитные фрезы с мелкой насечкой для черновой обработки (черновые фрезы).
11. Помним для фрезерования нержавеющей стали необходимо в 5 раз больше режущих кромок, чем при обработки обычной стали. Имеет смысл использовать пластины с 8 кромками, по 4 с каждой стороны.
12. Можно использовать разную глубину резания для равномерного износа пластин.
13. Подбираем режимы резания оптимальные для реальных условий, в соответствии с каталогом, но учитывая необходимую стойкость.
14. Иногда стоит провести предварительную термическую обработку нержавеющих заготовок для выравнивания структуры.
Похожие записи:
vys-tech.ru
Эффективные приемы обработки аустенитной нержавеющей стали (ISO M)
Фрезерование нержавеющей стали
Аустенитная нержавеющая сталь, являющаяся сплавом железа, хрома и никеля, обеспечивает повышенную прочность и высокую коррозионную стойкость деталей, используемых на сегодняшний день в самых разнообразных сферах. Однако при всех преимуществах материала ISO M у него имеются и недостатки. Никель в сплаве, характеризуемый высокой устойчивостью к коррозии, также придает материалу повышенную твердость, вследствие чего возрастает сложность обработки. К счастью, имеются приемы, которые помогают справиться с этой проблемой и существенно повысить производительность операций по обработке аустенитной нержавеющей стали.
Вот несколько примеров наиболее эффективных приемов.
Использование остро заточенных твердосплавных инструментов
Традиционно инженеры полагали, что из-за повышенной твердости заготовок из аустенитной нержавеющей стали для их обработки необходима повышенная сила резания. Это предполагает применение более прочных инструментов с отрицательным углом при малой глубине резания и подаче. Однако данный подход приводит к снижению стойкости инструмента, большей длине стружки, образованию заусенцев, ухудшению качества обработки и нежелательной вибрации. На самом деле усилие резания аустенитной нержавеющей стали ненамного выше по сравнению с обычной сталью. Большая часть дополнительного энергопотребления связана с характеристиками теплопередачи и деформационного упрочнения.
Резание металлов сопряжено с деформациями, и при обработке стойкой к деформации аустенитной нержавеющей стали выделяется избыточное тепло. Теплоотвод из зоны резания – задача особой важности. К сожалению, кроме сопротивления деформации, аустенитная сталь также имеет пониженную теплопроводность. Из-за этого заготовка и стружка в процессе обработки поглощают очень мало тепла, и избыточное тепло передается непосредственно на инструмент, что существенно снижает его стойкость.
С другой стороны, применение твердосплавных инструментов решает эту проблему и обеспечивает надлежащую твердость режущих кромок, что позволяет выдержать повышенную температуру при обработке аустенитной нержавеющей стали. Имея более острые режущие кромки, твердосплавные инструменты действительно эффективно режут нержавеющую сталь, а не деформируют ее, что обуславливает меньшее тепловыделение в зоне резания.
Увеличение глубины резания на высоких подачах
Особенность аустенитной нержавеющей стали такова, что чем больше сечение стружки, тем больше тепла она может отвести из зоны резания. Самый эффективный способ получения большой стружки – это увеличение глубины резания и величины подачи. Большие глубины резания также сократят количество проходов, требуемых для обработки детали. Это важный фактор, поскольку аустенитная нержавеющая сталь подвергается серьезному деформационному упрочнению в течение длительных операций резания.
Однако существуют практические ограничения в интенсивной тактике обработки. Так, в конечном счете интенсивность параметров резания должна определяться мощностью станка, а также прочностью инструмента и самой детали. Кроме того, инженерам следует пересмотреть процесс чистовой обработки, который традиционно включает в себя большое количество проходов при небольшой глубине резания и малой скорости подачи. Самая эффективная стратегия – это максимизация данных параметров резания, так как это может повысить стойкость инструмента и качество обработки поверхности детали.
Использование подходящей смазочно-охлаждающей жидкости под высоким давлением
По причине проблемных тепловых явлений при обработке аустенитных нержавеющих сталей применение СОЖ, как правило, является фактором, определяющим эффективность процесса. Жидкость должна быть высокого качества, с содержанием масла в водомасляной эмульсии минимум восемь или девять процентов по сравнению с тремя-четырьмя процентами, характерными для большинства технологических операций. Чем выше давление подачи СОЖ, тем лучше она обеспечивает теплоотвод из зоны резания. Для еще большей эффективности рекомендуется использовать специализированные системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости, такие как JetstreamTooling производства Seco, которые направляют поток жидкости под высоким давлением непосредственно в зону резания.
Специалисты компании Seco разработали ряд усовершенствованных продуктов и решений, которые обеспечивают эффективную обрабатываемость аустенитной нержавеющей стали ISOM, и ввиду растущего спроса на высокотехнологичные материалы разработки будут активно продолжаться.
Источник материала: перевод статьиBest Practices for Austenitic Stainless Steel (ISO M) Machining,Cutting Edge Conversation
Автор статьи-оригинала:Дон Грехем (Don Graham),менеджер по вопросам образования и технического обслуживания
Об авторе статьи
Дон Грехем – менеджер по вопросам образования и технического обслуживания Seco, ответственный за всю образовательную деятельность на территории Североамериканской зоны свободной торговли (NAFTA), испытания новой продукции и оказание различных технических услуг. Вне работы он любит готовить кленовый сироп, восстанавливать старинные тракторы и заниматься фермерством.
Также советуем прочитать:
Нет связанных записей.
Понравилась статья? Поделитесь:
tverdysplav.ru
Фрезеровка нержавеющей стали на ЧПУ на заказ
Нержавеющая сталь относится к категории прочных легированных сплавов металлов и тяжело поддается обработке за счёт своих физико-химических свойств. Такой материал имеет низкую теплопроводность, повышенную твердость, сверхпрочность, устойчивость к деформациям, склонность к самоупрочнению, образованию зазубрин и заусенец, налипанию на режущую поверхность инструмента.
В процессе фрезеровки изделий из нержавеющей стали выделяется избыточное тепло. Для предотвращения перегрева оборудования мы используем специальную охлаждающую водомасляную эмульсию (СОЖ) и обдув.
3D-фрезерование нержавеющей стали на производственных мощностях компании «Профкат ЧПУ» производится с помощью концевых фрез из твердых мелкозернистых металлов на современном высокотехнологичном оборудовании.
Примеры наших работ
Новейшие фрезерные станки с ЧПУ, используемые в производстве, позволяют выполнять работы по обработке нержавеющей стали любой степени сложности:
- художественная резка материала;
- придание поверхности детали выпуклой или вогнутой формы;
- создание пазов, насечек, канавок, отверстий, углублений требуемой конфигурации;
- высокоточная обработка заготовок.
Основные принципы нашей работы
Возможности фрезерной обработки нержавеющей стали:
- создание изделий сложной конфигурации;
- точный раскрой материала;
- придание необходимого рельефа деталям;
- высокая скорость работы;
- качественная обработка кромки, придание ей идеально ровной поверхности без зазубрин и заусенец;
- изготовление изделий по индивидуальным эскизам.
Наши изделия из нержавеющей стали отличаются прочностью, надежностью эксплуатации и устойчивостью к коррозии.
Варианты изготовления изделий из нержавейки на ЧПУ
- корпуса и приборы для машиностроения и приборостроения, нефтяной и газовой промышленности, медицинское оборудование;
- детали сложных и простых механизмов, машин и техники;
- различные детали и комплектующие мебели, декоративные предметы интерьера;
- конструкции наружной рекламы и торгового оборудования;
- запасные части для производственного инструмента;
- детали лестниц, перил, ограждений;
- внутренняя отделка помещений.
Сделать заказ на ЧПУ фрезеровку нержавейки
Специалисты компании «Profcut-CNC» имеют большой опыт работы по изготовлению изделий из нержавеющей стали на станках с ЧПУ изготовят по Вашему заказу втулки, фланцы, оснастки, штампы, пресс-формы и прочие изделия любой степени сложности.
Мы гарантируем доступную стоимость и гибкие условия сотрудничества. Итоговая стоимость определяются сложностью детали, объемом заказа.
Для получения дополнительной информации и коммерческого предложения просим связаться с нами по телефону или через сайт. Мы гарантируем оперативное предоставление информации с указанием сроков работы и стоимости заказа.
Разместить заказ
profcut-cnc.ru
Фрезерная обработка нержавеющих сталей: проблемы, технологические приемы
Коррозионностойкие стали относятся к материалам, для которых характерна сложность обработки резанием, в том числе фрезерования. Поэтому для каждой группы нержавеющих сталей определяют оптимальные технологические режимы и режущие инструменты для фрезерных станков, позволяющие повысить производительность процесса обработки.
Свойства нержавеющих сталей, осложняющие фрезерование
К характеристикам, затрудняющим обработку заготовок резанием, относятся:
- Самоупрочнение при деформации, называемое «наклепом». При надавливании режущей кромки фрезы металл деформируется, в результате чего его твердость возрастает. Если требуется следующий проход, то инструменту понадобится срезать сильно упрочненный слой. Одна из причин, вызывающих эту проблему, – неправильно подобранный и изношенный инструмент.
- Пониженная теплопроводность, затрудняющая отведение тепла из зоны резания. Заготовка и стружка поглощают малую часть тепла, а остальное передается инструменту, что уменьшает его эксплуатационный период из-за интенсивного износа.
- Высокая твердость и прочность, обеспечиваемые легирующими элементами, – никелем, титаном и другими. Фреза при обработке такого материала испытывает гораздо большие нагрузки, по сравнению с процессом резания обычных углеродистых сталей. Поэтому инструмент быстро выходит из строя.
- Налипание металла на кромку резца. Это приводит к нарушению ее геометрии и увеличению усилия резания.
- Затрудненное дробление стружки и образование заусенцев на заготовке. Особенно эти проблемы актуальны в случаях неправильного подбора инструмента.
Технологические приемы для оптимизации фрезерования нержавеющих сталей
Эффективные способы улучшения фрезерной обработки нержавейки:
- Применение твердосплавных резцов с острой заточкой решает проблему затрудненного отведения тепла. Во-первых, такой инструмент эффективно режет, а не деформирует материал, что снижает количество выделяемого тепла. Во-вторых, твердые сплавы хорошо переносят высокие температуры без снижения рабочих характеристик и резкого уменьшения срока службы.
- Выбор оптимального режима резания заготовки на фрезерном станке. При этом следует учитывать, что чем габаритнее стружка, тем большее количество тепла она может отвести из зоны резания. Поэтому для коррозионностойких сталей рекомендуется максимально возможная глубина реза и значительная подача. Ограничением в увеличении глубины реза и подачи служат: мощность станка, прочность материала заготовки и самого резца. Кроме того, такие интенсивные режимы не подходят для чистовой обработки, подразумевающей малые глубины реза и небольшие скорости подачи.
Выбор подходящей СОЖ – важный момент, определяющий производительность и качество обработки заготовки из нержавеющей стали на фрезерном станке, а также сохранение рабочих параметров режущего инструмента. Для данного процесса необходима жидкость, в которой процентное содержание масла составляет не менее 8%. Для других материалов и технологических операций достаточно показателя 3-4%. Также большую роль играет давление, под которым СОЖ подается в зону резания. Чем оно выше, тем эффективнее происходит отвод тепла. Оптимальным вариантом является использование специализированных систем, разработанных для подачи СОЖ.
metallz.ru
Почему нержавеющие стали сложны в обработке?
Нержавеющие стали относятся к материалам, достаточно сложным при обработке резанием и, в частности, фрезерованием. Для достижения успеха не последнюю роль играет правильно подобранный инструмент – концевые фрезы.
Рассмотрим подробнее, какими свойствами обладает нержавейка и почему нержавеющая сталь вызывает трудности при фрезеровании.
Нержавеющие стали обладают следующими особенностями и свойствами, затрудняющими из обработку:
- самоупрочнение при деформации (наклёп)
- низкая теплопроводность (по сравнению с обычной сталью)
- высокая прочность (за счёт наличия легирующих элементов)
- склонность к налипанию на поверхность резца (образование нароста)
- трудности со стружкодроблением (из-за высокой прочности)
- образование заусенцев при резании
Самоупрочнение
При надавливании резца (режущей кромки фрезы) на заготовку из нержавеющей стали материал заготовки, под действием внедрения резца, деформируется и приобретает более высокую твёрдость. Степень наклёпа наибольшая в месте прохода резца, и уменьшается по мере удаления от места деформации.
В зоне резания твёрдость нержавейки может увеличиться значительно (на 100 %), и при следующем проходе резцу приходится срезать слой упрочнённого материала. Усугубить ситуацию может неправильно побранный или изношенный инструмент.
Низкая теплопроводность
За счёт более низкой теплопроводности у нержавеющей стали тепло, выделяемое при резании, хуже отводится из зоны резания. Как следствие – материал и резец фрезы приобретают более высокие температуры. Фреза начинает работать при повышенных температурах, для работы при которых она не предназначена. Это отрицательно влияет на срок службы фрезы и ведёт к её интенсивному износу.
Высокая прочность
Нержавеющие высоколегированные стали имеют повышенную прочность, превосходящую прочность обычных сталей. Поэтому усилия, возникающие при резке и действующие на режущую кромку концевой фрезы, намного больше, чем при обработке обычной стали. Это приводит к интенсивному износу режущих кромок и нарушению геометрии фрезы.
Налипание на режущую кромку (нарост)
В процессе обработки нержавеющая сталь обладает способностью налипать на режущую часть фрезы, образуя нарост. Нарост очень плохо влияет на процесс резания, так как нарушается геометрия резца, и усилия резания значительно увеличиваются.
Затруднённое стружкодробление и заусенцы
Трудности со стружкодроблением из-за высокой прочности стали и образование заусенцев в ходе обработки тоже не лучшим образом влияют на производительность фрезерования нержавеющих сталей, затрудняя обработку. Особенно это заметно, если инструмент изначально был подобран неправильно.
***
За счёт изменения (по мере износа) геометрии режущей части фрезы, все вышеназванные факторы начинают действовать ещё более интенсивно, и производительность обработки фрезерованием резко падает. Фреза приходит в негодность, качество обрабатываемой поверхности снижается. Всё это отрицательно сказывается на производительности фрезеровальных работ.
Качественные фрезы – гарантия успешной обработки нержавеющей стали
Для высокопроизводительной обработки нержавеющей стали следует подбирать специализированные концевые фрезы для нержавейки и специальные режимы обработки, а также предусматривать возможность использования СОЖ. В следующей статье подробно рассматривается, как правильно обрабатывать нержавейку.
Залог успешного фрезерования – выбор правильного и качественного инструмента. Получить консультацию по выбору концевых фрез вы можете, позвонив нашим инженерам по телефону 8 (499) 653-52-64, либо отправив вопрос через форму подачи заявки. Квалифицированная консультация гарантируется!
Ждём ваших звонков и писем! Компания CNC Motors.
cncmotors.ru
Фрезеровка стали и нержавейки | КБ Прототип
Сталь — это сплав железа с углеродом, причем углерода должно быть менее 2%. Сталь делится по химическому составу на углеродистую и легированную, а по назначению на инструментальную, конструкционную и специальную. Так же можно разделить стали по способу изготовления:
- мартеновскую;
- кислородно-конвертерную.
Обособлено стоит еще одна группа железных сплавов — устойчивых к коррозии. В них кроме углерода содержится от 12 до 25% хрома. Большинство нержавеющих сталей содержит также никель. Наиболее распространены три группы нержавеющих сталей:
- аустенитные;
- мартенситные;
- ферритные.
Все остальные металлы и сплавы на их основе относятся к цветным.
Фрезеровка стали
Приемы и оснастка, используемые при фрезеровании стали, зависят от состава легирующих компонентов, методов термообработки и способа получения заготовки (литье, поковка и т.д.). При обработке низкоуглеродистых сталей возможно образование заусенцев.
В случае фрезеровки сталей повышенной твердости на первый план выступает проблема с выкрашиванием режущей кромки и значительное влияние оказывает взаимное расположение заготовки и фрезы. Чрезвычайно важно, особенно на черновой фрезеровке, правильно расположить фрезу по отношению к детали, что позволит избежать образования толстой стружки на выходе. На операциях общего фрезерования не следует использовать СОЖ. Ее использование может привести к термическим трещинам и преждевременному выходу рабочих фрез из строя.
Фрезеровка нержавейки (нержавеющей стали)
Ферритные и отожженные мартенситные нержавейки имеют схожие характеристики по обрабатываемости с низколегированными конструкционными сталями, поэтому для них справедливы те же правила. При фрезеровании нержавеющих сталей появляется выкрашивание режущих кромок, возникающее вследствие термических трещин, а так же образование проточин, наростообразование и налипание материала на инструмент.
При черновой обработке лучше проводить фрезеровку нержавейки высокими скоростями резания (vc = 150-250 м/мин) во избежание наростообразования. При этом СОЖ не используется.
Для повышения качества фрезерованной поверхности при чистовом фрезеровании нержавейки используется СОЖ, при этом предпочтительно охлаждение масляным туманом. Риск возникновения термотрещин при этом незначителен, что объясняется не очень высокой температурой в зоне резания.
frezer-pro.com
Как правильно обрабатывать нержавеющие стали.
В прошлой статье мы рассмотрели, почему нержавеющие стали сложны в обработке. В этой статье рассмотрим, как преодолеть возникающие при обработке сложности и как правильно обрабатывать нержавеющие стали.
Нержавеющие стали при фрезеровании могут затруднять их обработку следующими явлениями:
- упрочнение в местах деформации при резании
- плохой отвод тепла из зоны резания (за счёт низкой теплопроводности)
- налипание на режущую часть фрезы (с образованием нароста)
- повышенная прочность (по сравнению с обычной сталью)
- образование заусенцев и плохое дробление стружки
Для успешной обработки нержавейки инструмент, в первую очередь, должен быть острым. Изношенный инструмент с затуплёнными режущими кромками использовать нельзя, так как:
- затупленный резец увеличивает наклёп материала
- повышенные усилия могут вести к поломке концевой фрезы
Для борьбы с налипанием нержавейки на режущую кромку следует использовать концевые фрезы с покрытием (например, фрезы с покрытием из альтина).
Для уменьшения температуры в зоне резания следует использовать более высокие подачи в сочетании с охлаждением при помощи СОЖ. Чтобы при высоких подачах подача на зуб и усилия резания были минимальными, следует использовать фрезы с большим числом зубьев (многозаходные концевые фрезы).
Использование многозубых концевых фрез позволяет уменьшить усилия резания и продлить срок службы фрезы и фрезерного станка вцелом.
Подбор инструмента и режимов обработки нержавейки
Для правильного выбора режущего инструмента и режимов обработки нержавеющей стали рекомендуется получить консультацию специалиста.
В нашей компании вы всегда можете получить грамотную квалифицированную консультацию, а также приобрести всё необходимое оборудование для фрезерования – от концевых фрез до шпинделей и готовых приводов. У нас всегда в наличии как многозаходные фрезы, так и фрезы с износостойким покрытием.
Получить консультацию можно по телефону 8 (499) 653-52-64, либо отправив запрос через форму подачи заявки на нашем сайте. Наши сотрудники с удовольствием ответят на любые ваши вопросы!
Желаем успехов вам и вашему бизнесу! С уважением, компания CNC Motors.
cncmotors.ru
