Ako sústružiť obrobky z rôznych materiálov
Nov 05, 2024
Zanechajte správu
I Sústruženie ocele
Oceľ možno rozdeliť na nelegovanú oceľ, nízkolegovanú oceľ a vysokolegovanú oceľ, z ktorých všetky ovplyvňujú odporúčania na spracovanie sústružením.
▲ otáčanie
1. Sústruženie nelegovanej ocele
Klasifikácia materiálu: P1.1
Nelegovaná oceľ môže mať obsah uhlíka až 0,55 %. Nízkouhlíková oceľ (obsah uhlíka < 0,25 %) si vyžaduje osobitnú pozornosť kvôli jej ťažkostiam pri lámaní triesok a tendencii vytvárať nahromadené hrany.
Na efektívne rezanie a kontrolu triesok by sa mala používať najvyššia možná rýchlosť posuvu. Dôrazne sa odporúča používať dokončovacie čepele.
Využitie vysokých rezných rýchlostí pomáha predchádzať tvorbe nánosov hrán, ktoré môžu negatívne ovplyvniť kvalitu povrchu. Ostrá rezná hrana a ľahká geometria rezu môžu znížiť sklon k tvorbe nánosov hrán a zabrániť poškodeniu čepele.
2. Sústruženie nízkolegovanej ocele
▲ otáčanie
Klasifikácia materiálu: P2.x
Obrobiteľnosť nízkolegovanej ocele závisí od obsahu zliatiny a tepelného spracovania (tvrdosti). Najbežnejšími mechanizmami opotrebovania v tejto skupine sú kráterové opotrebovanie a opotrebovanie boku. Pri kalených materiáloch je bežným mechanizmom opotrebovania aj plastická deformácia v zóne rezu v dôsledku vysokého tepla.
Pre nekalenú nízkolegovanú oceľ sa odporúčajú preferované triedy a geometrie zo série ocelí. Pre tvrdené materiály je výhodné použiť tvrdšie druhy (liatiny, keramiky a CBN).
3. Sústruženie vysokolegovanej ocele
Klasifikácia materiálu: P3.x
Vysokolegovaná oceľ zahŕňa uhlíkové ocele s celkovým obsahom zliatiny vyšším ako 5 %. Táto skupina zahŕňa mäkké aj tvrdé materiály. Vyšší obsah zliatiny a tvrdosť vedú k horšej obrobiteľnosti.
Pre nízkolegované ocele by sa mali zvoliť preferované triedy a geometrie.
Ocele s obsahom zliatiny nad 5 % a tvrdosťou presahujúcou 450 HB majú dodatočné požiadavky na odolnosť voči plastickej deformácii a pevnosť čepele. Zvážte použitie tvrdších materiálov (liatina, keramika a CBN).
II Sústruženie nehrdzavejúcej ocele
Nehrdzavejúca oceľ môže byť klasifikovaná na feritickú/martenzitickú, austenitickú a duplexnú oceľ (austenitická/feritická), pričom každá z nich má svoje vlastné odporúčania pre spracovanie sústružením.
1. Sústruženie feritickej a martenzitickej nehrdzavejúcej ocele
Klasifikácia materiálu: P5.1
Táto nehrdzavejúca oceľ je klasifikovaná ako oceľ, preto je kategorizovaná ako P5.x. Všeobecné odporúčania pre obrábanie tohto typu ocele zahŕňajú naše triedy a geometrie nehrdzavejúcej ocele.
Martenzitická oceľ môže byť spracovaná za kalených podmienok, čo si vyžaduje dodatočnú odolnosť čepelí voči plastickej deformácii. Zvážte použitie tried CBN s HRC=55 a vyššími.
2. Sústruženie austenitickej nehrdzavejúcej ocele
▲ otáčanie
Klasifikácia materiálu: M1.x a M2.x
Austenitická nehrdzavejúca oceľ je najbežnejším typom nehrdzavejúcej ocele, vrátane superaustenitických nehrdzavejúcich ocelí s obsahom niklu nad 20 %.
Odporúčané triedy a geometrie zahŕňajú naše triedy CVD a PVD pre nehrdzavejúcu oceľ.
Pri prerušovanom rezaní alebo v prípadoch, keď sú udieranie trieskami alebo upchávanie trieskami primárnym mechanizmom opotrebovania, zvážte použitie tried PVD.
Ďalšie úvahy:
- Vždy používajte chladiacu kvapalinu, aby ste znížili opotrebovanie kráterov a plastickú deformáciu, a zvoľte čo najväčší polomer nosa.
- Používajte okrúhle doštičky alebo malé hlavné rezné uhly, aby ste zabránili opotrebovaniu vrubov.
- Nárasty hrán sú bežné a negatívne ovplyvňujú kvalitu povrchu a životnosť nástroja. Používajte ostré hrany a/alebo geometrie s pozitívnym uhlom čela.
3. Sústruženie duplexnej (austenitická/feritická) nehrdzavejúca oceľ
Klasifikácia materiálu: M3.4
Vyšší obsah zliatin v duplexnej nehrdzavejúcej oceli môže viesť k označeniam ako super duplex alebo dokonca hyper duplex nehrdzavejúca oceľ. Čím vyššia je mechanická pevnosť, tým je obrábanie týchto materiálov náročnejšie, najmä pokiaľ ide o tvorbu tepla, rezné sily a riadenie triesok.
Odporúčané triedy a geometrie zahŕňajú naše triedy CVD a PVD pre nehrdzavejúcu oceľ.
Ďalšie úvahy:
- Použite chladiacu kvapalinu na zlepšenie kontroly triesok a zabránenie plastickej deformácii. Pre optimálne chladenie používajte nástroje s vnútorným prívodom chladiacej kvapaliny.
- Používajte menšie hlavné uhly rezu, aby ste predišli opotrebovaniu vrubov a tvorbe ostrapov.
III Sústruženie liatiny
▲ otáčanie
Liatina pozostáva predovšetkým z piatich typov:
- Sivá liatina (GCI)
- Tvárna liatina (NCI)
- Kujná liatina (MCI)
- Kompaktné grafitové železo (CGI)
- Austenitická tvárna liatina (ADI)
Liatina je zliatina železa a uhlíka s obsahom kremíka v rozmedzí od 1-3 % a obsahom uhlíka vyšším ako 2 %. Ide o materiál s krátkou trieskou s dobrou kontrolou triesky vo väčšine prípadov.
Pre väčšinu liatinových materiálov sa odporúčajú naše triedy a geometrie liatiny. Pre vyššie rezné rýchlosti v sivej liatine sa odporúča keramika a CBN.
IV Sústruženie tepelne odolných superzliatin (HRSA)
Žiaruvzdorné zliatiny vykazujú vynikajúcu mechanickú pevnosť a odolnosť proti tečeniu (tendencia pevných látok sa pri namáhaní pomaly deformovať). Majú tiež dobrú odolnosť proti korózii a oxidácii. HRSA možno rozdeliť do štyroch kategórií materiálov:
- Na báze niklu (napr. Inconel)
- Na báze železa
- Na báze kobaltu
- Zliatiny titánu (ktoré môžu byť čistý titán alebo titán so štruktúrami a)
Obrobiteľnosť žiaruvzdorných zliatin a titánových zliatin je slabá, najmä v podmienkach starnutia, a požiadavky na rezné nástroje sú obzvlášť vysoké. Použitie ostrých rezných hrán je rozhodujúce, aby sa zabránilo tvorbe takzvaných bielych vrstiev s rôznou tvrdosťou a zvyškovým napätím.
HRSA materiály:Pri sústružení HRSA materiálov sa bežne používajú PVD a keramické materiály. Odporúčajú sa geometrie nástrojov optimalizované pre HRSA.
Zliatiny titánu:Primárne používajte nepotiahnuté a PVD triedy. Odporúčajú sa aj geometrie optimalizované pre HRSA.
Bežné normy opotrebenia pre titán a vysokoteplotné zliatiny zahŕňajú vrubové opotrebenie. Pre optimálny výkon postupujte podľa týchto pokynov:
- Použite hlavný uhol rezu menší ako 45 stupňov.
- Zabezpečte správny vzťah medzi priemerom doštičky/polomerom špičky a hĺbkou rezu.
- Pri použití rampového frézovania alebo viacerých prechodov sa odporúča hĺbka rezu väčšia ako {{0}},25 mm (0,0098 palca).
- Pri otáčaní vysokoteplotných a titánových zliatin vždy používajte chladiacu kvapalinu, pričom zaistite primeraný prietok a správny smer.
- Pri použití keramiky sa odporúča predbežné skosenie, aby sa minimalizovala tvorba otrepov počas vstupu a výstupu z rezania a aby sa dosiahol optimálny výkon.
▲ otáčanie
▲ otáčanie
V Sústruženie neželezných kovových materiálov
Táto skupina zahŕňa neželezné mäkké kovy, ako je hliník, meď, bronz, mosadz, kompozity s kovovou matricou (MMC) a horčík. Obrobiteľnosť sa líši v závislosti od legujúcich prvkov, tepelného spracovania a výrobných procesov (kovanie, odlievanie atď.).
Sústruženie hliníkových zliatin
Klasifikácia materiálu: N1.2
Vždy používajte čepele s pozitívnymi základnými tvarmi a ostrými hranami. Uprednostňujú sa nepotiahnuté a PCD triedy.
Pre hliníkové zliatiny s obsahom Si vyšším ako 13% by sa malo použiť PCD, pretože karbidové nástroje môžu mať výrazne skrátenú životnosť.
Chladiace kvapaliny pri obrábaní hliníka sa primárne používajú na odstraňovanie triesok.
VI Sústruženie kalenej ocele
Sústruženie ocele s tvrdosťou 55–65 HRC je známe ako sústruženie tvrdých súčiastok, ktoré poskytuje cenovo výhodnú alternatívu k brúseniu. Sústruženie tvrdých dielov ponúka väčšiu flexibilitu, kratšie dodacie lehoty a vyššiu kvalitu.
Triedy kubického nitridu bóru (CBN) sú dokonalými reznými nástrojovými materiálmi pre povrchovo kalené a indukčne kalené oceľové diely. Pre ocele s tvrdosťou pod približne 55 HRC by sa mali používať keramické alebo karbidové doštičky.
Na sústruženie tvrdých dielov používajte optimalizované triedy CBN.
Zabezpečte dobrú stabilitu stroja a upnutia.
Využite najmenšiu možnú hĺbku rezu na dosiahnutie minimálneho hlavného rezného uhla a použite správnu prípravu ostria na predĺženie životnosti nástroja.