I.概要
汎用工作機械でのステンレス鋼材の粗加工、半仕上げ、仕上げはそれほど難しくありませんが、 しかし、高生産性専用自動旋盤の場合、ステンレス鋼材の切削加工において、大きな切削力、高温、過酷な工具摩耗、低耐久性、加工面品質の低下、生産性の低下などの問題をどのように解決するか1回の切断プロセスで達成することができます。 設計の要件を達成することは容易ではありません。 マルテンサイト系ステンレス鋼材の加工では、工具材料選択、工具形状、構造決定、切削量の選択、ブランク供給状況、潤滑、冷却材の選択の面から試行錯誤を繰り返しました。 一定の成功体験。 例として、3Cr13ステンレス鉄を使用してください。
第二に、切断プロセスの難しさと理由
部品の試作では、通常の炭素鋼の旋削加工法で3Cr13鋼を加工しました。 その結果、工具摩耗が深刻であり、生産性が低く、部品の表面品質が要求を満たすことができない。
3Crl3鋼および40鋼、45鋼および他の炭素構造鋼の機械的特性と比較して、3Crl3鋼の強度、伸び、面積の減少、衝撃性能および他の指標は、40鋼、45鋼よりも高く、高強度、良好な中炭素マルテンサイト系ステンレス鋼。 切削時の過酷な加工硬化、高い切削抵抗、高い切削温度、厳しい工具摩耗、鋭利化の回数、停止時間の増加と機械調整時間の増加、生産性の低下などにより、 ナイフを貼り付けて盛り上がってしまうため、ワークサイズの変更や表面粗さの影響があり、カールしたり破損したりしにくく、加工面にもダメージを与えます部品の品質に直接影響を与えます。 したがって、3Cr13は45ゲージの切断プロセスでは切断できません。 また、汎用旋盤の加工方法を自動旋盤にコピーすることもできません。 自動旋盤はナイフが少ないため、生産性を高めるために、加工面が1パスで必要なサイズと表面粗さに達することが必要です。
上記の問題に対処するために、私たちの工場では以下の対策を講じています。
第三に、主な技術的対策
1）熱処理を使用して材料の硬度を変更する
熱処理後のマルテンサイト系ステンレス鋼の硬さは、旋削加工に大きな影響を与える。 表1は、YW2材料の旋削工具を用いた熱処理後の様々な硬度3Cr13鋼の旋削を示す。 焼鈍状態のマルテンサイト系ステンレス鋼は低硬度であるが、旋削性が悪いことがわかる。 これは、材料の可塑性と靭性、構造の不均一性、接着力、強固な融合によるものであり、切断工程で濁りが発生しやすく、より良い結果を得ることは容易ではありません。 表面の質。 焼入れ焼戻し処理後の硬度がHRC30未満の3Cr13材料は、良好な加工性を有し、良好な表面品質を達成しやすい。 しかし、硬度がHRC30の硬度よりも大きい場合、表面品質は良好であるが、工具は摩耗しやすい。 したがって、材料が工場に入ると、それは最初に急冷され、焼戻しされ、硬さはHRC 25-30に達し、その後切断処理が行われる。
2）工具材料の選択
同一の切削条件の下で、当社はいくつかの材料の切削工具の比較旋削試験を実施しました。 TiC-TiCN-TiN複合被覆インサートを備えた外部旋削工具は、高い耐久性、良好なワーク表面品質、高い生産性を備えています。 これは、硬質合金刃の強度と靭性が優れており、硬度と耐摩耗性が高く、摩擦係数が小さく、耐熱性が高いため、自動旋盤のステンレス旋削に適しています。 これは、3Cr13ステンレススチール外部リターンツールを処理するために選択される材料です。 表2の比較試験は、この材料の切断刃がないことから、YW2超硬合金の切断性能も良好であることを示しているので、YW2材料の刃を切断刃として選択することができる。
3）工具形状と構造の選択
良好な工具材料については、妥当な幾何学的角度を選択することが特に重要である。
すくい角g0は工具の強度と熱伝導率に直接影響します。 一般に、マルテンサイト系ステンレス鋼を旋削する場合、工具のすくい角は10°〜20°である。 後角a 0は、好ましくは5°〜8°であり、最大は10°以下である。
ブレード角度は、ブレードの角度を負にすることで、ブレードの先端を保護し、ブレードの強度を高めることができます。 一般に、g 0は-10°〜30°に選択される。
主偏角Krは、ワークの形状、加工位置、およびローディング条件に応じて選択する必要があります。
エッジ面の粗さはRa0.4-0.2μmである必要があります。
工具の構造では、工場の外部旋削工具が外側斜めアーク切断溝を採用し、チップの先端でチップカール半径が大きく、チップのカール半径が小さい。 チップは、機械加工されるべき表面に曲げられ、破壊される。 状況は良いです。 カッティングナイフでは、当社の工場で1°以内に傾斜角度を制御し、切削条件を改善し、工具寿命を延ばすことができます。