Hoe kies je het juiste gereedschap om gehard staal te verwerken?

Wat is gehard staal?

Gedoofd staal verwijst naar het staal met martensitische structuur en hardheid hoger dan HRC50 na afschrikken. Het neemt een groot aandeel in moeilijke snijmaterialen. Slijpen is een traditionele methode voor het bewerken van gehard staal. Draaien, frezen, kotteren, boren en ruimen worden echter vaak gebruikt om de bewerkingsefficiëntie te verbeteren en het probleem op te lossen dat de vorm- en positiefouten van het werkstuk na het slijpen en afschrikken te complex zijn om te produceren.

Kenmerken van gehard staal

De snij-eigenschappen van gehard staal zijn als volgt:

(1) De belangrijkste snijkenmerken van gehard staal zijn hoge hardheid, hoge sterkte en bijna geen plasticiteit.

(2) Grote snijkracht en hoge snijtemperatuur

(3) Gedoofd staal heeft een hoge hardheid en brosheid. Het is niet gemakkelijk om spaanders te produceren tijdens het snijden en er kan een lage oppervlakteruwheid worden verkregen op het bewerkte oppervlak.

(4) De snijkant is gemakkelijk te breken en te dragen

(5) Lage thermische geleidbaarheid

Hoe gereedschapsmateriaal selecteren voor het bewerken van gehard staal?

Het is een belangrijke voorwaarde om snijgereedschapmaterialen redelijk te selecteren voor het bewerken van gehard staal. Volgens de snijeigenschappen van gehard staal, moeten gereedschapsmaterialen niet alleen een hoge hardheid, slijtvastheid en hittebestendigheid hebben, maar ook een bepaalde sterkte en thermische geleidbaarheid hebben.

(1) Gecementeerd carbide:om de prestatie van gecementeerd carbide te verbeteren, verdient gecementeerd carbide met een geschikte hoeveelheid TAC- of NBC-ultrafijne deeltjes de voorkeur bij het selecteren van gecementeerd carbide. Het toevoegen van TAC- en NBC-deeltjes aan gecementeerd carbide van WC Co kan de korrelgrootte van gecementeerd carbide verfijnen en de slijtvastheid van gecementeerd carbide verbeteren. TAC kan ook de wrijvingscoëfficiënt van gecementeerd carbide verminderen, de snijtemperatuur verlagen en de weerstand tegen heet kraken en thermoplastische vervorming van gecementeerd carbide verbeteren. Tegelijkertijd kan WC-korrel, vergeleken met gewoon hardmetaal, worden verfijnd tot 0,5-1 μm. De hardheid nam toe met hra1.5-2, de buigsterkte nam toe met 600-800mpa en de hardheid bij hoge temperatuur nam toe.

Hardmetaalsoorten die gewoonlijk worden gebruikt voor het snijden van gehard staal zijn:ym051, ym052, yn05, yn10, enz.

(2) Keramische snijgereedschappen:het toevoegen van tic en andere metalen elementen aan aluminiumoxide, het toepassen van een heet persproces, verbetert de compactheid van keramiek, verbetert de prestaties van keramiek op basis van aluminiumoxide, verhoogt de hardheid van keramiek tot hra95.5, de buigsterkte kan bereiken 800-1200mpa, en de hittebestendigheid kan 1200 -1300 bereiken. Adhesie- en diffusieslijtage kunnen tijdens gebruik worden verminderd. Keramische frezen zijn geschikt voor het draaien, frezen, kotteren en schaven van gehard staal.

(3) Kubisch boornitride-gereedschap:de hardheid is hv8000-9000, de buigsterkte van de composiet is 900-1300 mpa, de thermische geleidbaarheid is hoog en de hittebestendigheid is 1400 -1500 ℃, de hoogste van de gereedschapsmaterialen. Het is zeer geschikt voor het fijndraaien en semi-fijndraaien van gehard staal.

Samenvattend is het beste gereedschapsmateriaal voor het snijden van gehard staal een kubisch boornitrideblad, gevolgd door keramische gereedschappen en ten slotte nieuwe gecementeerde hardmetalen gereedschappen.

Hoe de snijparameters selecteren bij het bewerken van gehard staal?

De snijparameters van geblust staal worden voornamelijk geselecteerd op basis van de fysieke en mechanische eigenschappen van gereedschapsmaterialen en werkstukmaterialen, werkstukvorm, stijfheid van het processysteem en bewerkingstoegift. Bij het selecteren van de drie elementen van snijparameters, is het eerste dat u moet overwegen het selecteren van een redelijke snijsnelheid, de tweede is de snijdiepte en de tweede is de voedingssnelheid.

(1) Snijsnelheid VC:volgens eerdere ervaring is de snijsnelheid voor het snijden van gehard staal met verschillende gereedschapsmaterialen:

Carbidefrees vc=30~75m/min; Keramisch gereedschap vc=60~120m/min; Kubieke boornitridesnijder vc=80~250m/min. Wanneer met tussenpozen wordt gesneden en de hardheid van het werkstukmateriaal te hoog is, moet de snijsnelheid worden verlaagd, wat over het algemeen meer is dan de helft van de minimale snijsnelheid.

(2) Snijdiepte AP:over het algemeen geselecteerd op basis van bewerkingstoegift en stijfheid van het processysteem. Over het algemeen ap=0.1~3mm.

(3) Aanvoersnelheid fr:over het algemeen 0,05-0,5 mm/r. Wanneer het werkstukmateriaal een hoge hardheid heeft of met tussenpozen wordt gesneden, moet de voedingssnelheid worden verlaagd om te voorkomen dat het mes instort om de snijkracht van de eenheid te verminderen.

Hoe CBN-gereedschap gebruiken om gehard staal te snijden?

CBN-frezen worden voornamelijk gebruikt voor het snijden van verschillende geharde staalsoorten en andere moeilijke snijmaterialen. Het heeft niet alleen een hoge metaalverwijderingssnelheid, maar heeft ook een goede kwaliteit van de oppervlaktebehandeling. Het snijden van verschillende geharde staalsoorten kan het slijpen effectief vervangen, de verwerkingsprocedures verminderen en de productiviteit verbeteren. Omdat CBN-gereedschappen een hoge hardheid (hv8000 ~ 9000) en een hoge hittebestendigheid (1400 ~ 1500 ℃) hebben, is het toegestaan ​​om gehard staal te snijden met een snijsnelheid die meerdere keren hoger is dan die van gecementeerd carbide, en de duurzaamheid is meerdere keren om tientallen keren die van hardmetaal. CBN-gereedschappen zijn niet geschikt voor snijden op lage snelheid. Het CBN-gereedschap verzacht het werkstukmateriaal in een klein snijgebied door de warmte die tijdens het snijproces wordt gegenereerd.

Bij het snijden van materialen met een hardheid van hrc55-65, moet de snijsnelheid van het CBN-gereedschap binnen het bereik van 90-200 m/min liggen. Tijdens het frezen, vc=100-160m/min, en de voedingssnelheid per minuut vf=70-160mm/min; Tijdens het ruimen, vc=60-130m/min, ap=0.1-0.2mm, f=0.07-0.2mm/r. CBN-frezen worden voornamelijk gebruikt voor semi-nabewerking en afwerking van gehard staal en hun efficiëntie is ongeveer 10 keer hoger dan die van slijpen.

Voorbeeld van CBN-gereedschap dat gehard staal snijdt

Het snijden van gehard staal is een van de meest representatieve harde snijmaterialen. Vroeger dacht men dat het hard was en alleen geslepen kon worden. Door de vooruitgang van de snijtechnologie zijn mensen nu gewend aan draaien, frezen, schaven en boren in plaats van slijpen.

Het geharde lagerstaal (GCr15) werd gedraaid met kubische boornitride-snijder kbn100 en de hardheid van het werkstuk was HRC62. Het werkstuk is de buitenste ring van het lager. De snijparameters zijn VC ＝ 115 m/min, AP ＝ 0,3 mm, f ＝ 0,1 ~ 0,2 mm/r, duurzaamheid van het gereedschap gedurende 60 min en oppervlakteruwheid Ra1.6.

Samenvatting

Volgens de huidige ervaring is kubisch boornitride CBN-gereedschap het meest geschikte gereedschap voor het bewerken van gehard staal wanneer de gereedschapsmachine en de omgeving dit toelaten.