ความยากและวิธีแก้ปัญหาของการประมวลผลชิ้นส่วนเหล็กกล้าไร้สนิม

ความยากและวิธีแก้ปัญหาของการประมวลผลชิ้นส่วนเหล็กกล้าไร้สนิม
การเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องของผลิตภัณฑ์ใหม่ทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับวัสดุของชิ้นส่วนบางครั้งวัสดุที่ต้องการต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพิเศษ เช่น มีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอสูง มีความเหนียวสูง ฯลฯ ส่งผลให้มีวัสดุที่ตัดเฉือนยากเป็นชุด ซึ่งทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับเทคโนโลยีการประมวลผลเมื่อเทียบกับเหล็กโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูง วัสดุสแตนเลสประกอบด้วย Cr, Ni, Nb, Mo และองค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆการเพิ่มขึ้นขององค์ประกอบโลหะผสมเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กกล้าไร้สนิมอีกด้วย

บทความนี้ใช้เหล็กกล้าไร้สนิมและวัสดุที่ตัดยากอื่นๆ เป็นวัตถุ วิเคราะห์ความยากลำบากในการประมวลผลของเหล็กกล้าไร้สนิมร่วมกับปัญหาที่เกิดขึ้นจริงในกระบวนการผลิต และเสนอวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ
เมื่อรวมกับปัญหาที่เกิดขึ้นจริงในการตัดเฉือน บทความนี้จะวิเคราะห์ความยากลำบากในการตัดเฉือนเหล็กกล้าไร้สนิม และนำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ

การวิเคราะห์ความยากในการตัดเหล็กกล้าไร้สนิม
ในการประมวลผลจริง การตัดเหล็กกล้าไร้สนิมมักมาพร้อมกับการหักและการติดของมีดเนื่องจากการเสียรูปพลาสติกขนาดใหญ่ของเหล็กกล้าไร้สนิมในกระบวนการตัด เศษที่ผลิตขึ้นจึงไม่แตกและติดง่าย ส่งผลให้เกิดการชุบแข็งอย่างหนักในกระบวนการตัดแต่ละกระบวนการจะสร้างชั้นที่แข็งขึ้นสำหรับการตัดครั้งต่อไปหลังจากสะสมเป็นชั้น ๆ เหล็กกล้าไร้สนิมจะเข้าสู่กระบวนการตัดด้วยความแข็งที่เพิ่มขึ้นของตัวกลาง แรงตัดที่ต้องการก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน
การสร้างชั้นชุบแข็งของชิ้นงานและแรงตัดที่เพิ่มขึ้นย่อมนำไปสู่การเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน และอุณหภูมิในการตัดเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้การนำความร้อนของเหล็กกล้าไร้สนิมมีขนาดเล็กและสภาวะการกระจายความร้อนไม่ดีความร้อนในการตัดจำนวนมากจะกระจุกตัวอยู่ระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน ซึ่งทำให้พื้นผิวการตัดเฉือนเสื่อมคุณภาพและส่งผลกระทบต่อคุณภาพของพื้นผิวการตัดเฉือนอย่างมากยิ่งไปกว่านั้น การเพิ่มอุณหภูมิการตัดจะทำให้เครื่องมือสึกหรอมากขึ้น ซึ่งจะทำให้เกิดหลุมเสี้ยวบนหน้าคายเครื่องมือและรอยบากบนคมตัด ส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงาน ลดประสิทธิภาพการทำงาน และเพิ่มต้นทุนการผลิต
วิธีการปรับปรุงคุณภาพการแปรรูปชิ้นส่วนเหล็กกล้าไร้สนิม
ดังจะเห็นได้จากข้างต้นว่าการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นเรื่องยากเมื่อทำการตัด จะทำให้เกิด "ชั้นชุบแข็ง" ได้ง่าย ซึ่งจะทำให้เครื่องมือแตกหักได้ง่าย และเศษที่เกิดขึ้นจะไม่แตกหักง่าย ทำให้เกิดการยึดเกาะกับเครื่องมือ ซึ่งจะทำให้การสึกหรอของเครื่องมือแย่ลงไปอีกเมื่อคำนึงถึงลักษณะการตัดเหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้ เมื่อรวมกับการผลิตจริง เราจึงพยายามปรับปรุงคุณภาพการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิมจากสามด้านของวัสดุเครื่องมือ พารามิเตอร์การตัด และวิธีการหล่อเย็น

1 การเลือกวัสดุเครื่องมือ
การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมเป็นพื้นฐานของการตัดเฉือนชิ้นส่วนคุณภาพสูงเครื่องมือนี้มีประสิทธิภาพต่ำเกินไปที่จะประมวลผลชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติเหมาะสมหากเลือกเครื่องมือที่ดี แม้ว่าจะสามารถตอบสนองความต้องการด้านคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนได้ แต่ก็ทำให้เกิดของเสียได้ง่ายและเพิ่มต้นทุนการผลิตเมื่อรวมกับลักษณะของสภาวะการกระจายความร้อนที่ไม่ดี ชั้นชุบแข็ง และมีดติดง่ายระหว่างการตัดเหล็กกล้าไร้สนิม วัสดุเครื่องมือที่เลือกควรเป็นไปตามข้อกำหนดของการทนความร้อนที่ดี ความต้านทานการสึกหรอสูง และความสัมพันธ์กับเหล็กกล้าไร้สนิมต่ำ
2 เหล็กความเร็วสูง
เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสมสูงที่มี W, Mo, Cr, V, Go และองค์ประกอบอื่นๆ เพิ่มเข้ามามีประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี มีความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี และทนทานต่อแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนได้ดีภายใต้สภาวะความร้อนสูงที่เกิดจากการตัดด้วยความเร็วสูง (ประมาณ 500 ℃) มันยังคงรักษาความแข็งสูงไว้ได้ (HRC ยังสูงกว่า 60)เหล็กกล้าความเร็วสูงมีความแข็งสีแดงดี และเหมาะสำหรับทำหัวกัด หนาม และหัวกัดอื่นๆสามารถตอบสนองความต้องการของการตัดเหล็กกล้าไร้สนิมชั้นที่แข็ง การกระจายความร้อนไม่ดี และสภาพแวดล้อมในการตัดอื่นๆ

W18Cr4V เป็นเครื่องมือเหล็กกล้าความเร็วสูงทั่วไปนับตั้งแต่ก่อตั้งในปี 1906 ได้ถูกผลิตขึ้นอย่างแพร่หลายเพื่อเป็นเครื่องมือต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการในการตัดอย่างไรก็ตาม ด้วยการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุการตัดเฉือนต่างๆ อย่างต่อเนื่อง เครื่องมือ W18Cr4V ไม่สามารถตอบสนองความต้องการการตัดเฉือนของวัสดุที่ตัดเฉือนยากได้อีกต่อไปเหล็กกล้าความเร็วสูงโคบอลต์สมรรถนะสูงควรผลิตเป็นครั้งคราวเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าความเร็วสูงทั่วไป เหล็กกล้าความเร็วสูงโคบอลต์มีความทนทานต่อการสึกหรอ ความแข็งสีแดง และความน่าเชื่อถือในการให้บริการที่ดีกว่าเหมาะสำหรับการตัดเฉือนที่มีอัตราการขจัดสูงและการตัดเป็นระยะยี่ห้อทั่วไปเช่น W12Cr4V5Co5
2 เหล็กคาร์ไบด์
คาร์ไบด์ซีเมนต์เป็นผงโลหะชนิดหนึ่งซึ่งทำจากผงไมครอนโลหะทนไฟความแข็งสูง (WC, TiC) เป็นส่วนประกอบหลัก โคบอลต์ นิกเกิล โมลิบดีนัมเป็นตัวประสาน เผาในเตาสุญญากาศหรือเตาลดไฮโดรเจนสินค้า.คาร์ไบด์ซีเมนต์มีความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี ทนความร้อน ต้านทานการสึกหรอ ต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งสูง และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายอย่างโดยทั่วไปจะไม่เปลี่ยนแปลงที่ 500 ℃ และยังคงมีความแข็งสูงที่ 1,000 ℃เหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่ตัดเฉือนยาก เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม และเหล็กทนความร้อนคาร์ไบด์ซีเมนต์ทั่วไปแบ่งออกเป็นสามประเภท: ประเภท YG (ทังสเตนโคบอลต์ซีเมนต์คาร์ไบด์), ประเภท YT (ประเภทโคบอลต์ไทเทเนียมทังสเตน), ประเภท YW (ประเภททังสเตนไทเทเนียมแทนทาลัม (ไนโอเบียม))โลหะผสมทั้งสามชนิดนี้มีองค์ประกอบและการใช้งานที่แตกต่างกันยูเรเนียมชุบแข็ง YG มีความเหนียวและการนำความร้อนที่ดีสามารถเลือกมุมด้านหน้าขนาดใหญ่ได้ซึ่งเหมาะสำหรับการตัดสแตนเลส

การเลือกพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตการตัดของเครื่องมือเหล็กกล้าไร้สนิม
1 มุมด้านหน้า:
เมื่อรวมกับคุณลักษณะของเหล็กกล้าไร้สนิม เช่น ความแข็งแรงสูง ความเหนียวที่ดี และการตัดเศษได้ยากในระหว่างการตัด เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือมีความแข็งแรงเพียงพอ ควรเลือกมุมคายขนาดใหญ่เพื่อลดการเสียรูปของพลาสติก วัตถุแปรรูป ลดอุณหภูมิการตัดและแรงตัด และลดการสร้างชั้นแข็ง
2 มุมล้อ ao:
การเพิ่มมุมด้านหลังจะลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวการตัดเฉือนและส่วนหลัง แต่ความสามารถในการระบายความร้อนและความแข็งแรงของคมตัดก็จะลดลงเช่นกันขนาดของมุมด้านหลังขึ้นอยู่กับความหนาของการตัดเมื่อความหนาของการตัดมาก ควรเลือกมุมด้านหลังที่เล็กลง
 มุมเบี่ยงเบนปฐมภูมิ kr, มุมโก่งทุติยภูมิ k'r:
การลดมุมเบี่ยงเบนหลัก kr สามารถเพิ่มระยะการทำงานของคมตัด ซึ่งเอื้อต่อการกระจายความร้อน แต่จะเพิ่มแรงในแนวรัศมีระหว่างการตัด ซึ่งง่ายต่อการสร้างการสั่นสะเทือนค่าของ kr มักจะอยู่ที่ 50 °~90 °หากความแข็งแกร่งของเครื่องจักรไม่เพียงพอ ก็สามารถเพิ่มได้อย่างเหมาะสมมุมโก่งทุติยภูมิมักจะเป็น k'r=9 °~15

3 ความเอียงของใบมีด λ s：
เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของปลายเครื่องมือ โดยทั่วไปความเอียงของใบมีดจะใช้ λ s=7°~_ - 3°。
การแปรรูปชิ้นส่วนเหล็กกล้าไร้สนิม
การเลือกของไหลตัดและโหมดระบายความร้อน
ความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กกล้าไร้สนิมไม่ดี และมีความต้องการสูงสำหรับการระบายความร้อน การหล่อลื่น การเจาะ การทำความสะอาด และคุณสมบัติอื่นๆ ของน้ำมันตัดกลึงน้ำมันตัดกลึงทั่วไปมีดังนี้:
1 น้ำมันตัดกลึง:
วิธีการระบายความร้อนที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อน การทำความสะอาด และการหล่อลื่นที่ดีกว่า มักใช้กับรถยนต์เปล่าที่ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม
2 น้ำมันวัลคาไนซ์:

ซัลไฟด์ที่มีจุดหลอมเหลวสูงสามารถก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวโลหะระหว่างการตัด ซึ่งไม่ง่ายที่จะเสียหายภายใต้อุณหภูมิสูง มีผลในการหล่อลื่นที่ดี และมีผลเย็นบางอย่างโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการเจาะ รีม และต๊าปเกลียว
3 น้ำมันแร่ เช่น น้ำมันเครื่องและน้ำมันสปินเดิล:
มีคุณสมบัติการหล่อลื่นที่ดี แต่คุณสมบัติการระบายความร้อนและการซึมผ่านต่ำ และเหมาะสำหรับการกลึงภายนอกที่มีความแม่นยำ
ในระหว่างกระบวนการตัด หัวฉีดของไหลตัดควรอยู่ในแนวเดียวกับพื้นที่การตัด หรือจะเป็นการดีกว่าหากใช้การทำความเย็นด้วยแรงดันสูง การระบายความร้อนด้วยสเปรย์ และวิธีการระบายความร้อนอื่นๆ
กล่าวโดยสรุป แม้ว่าเหล็กกล้าไร้สนิมจะมีข้อเสียในด้านความสามารถในการแปรรูปที่ไม่ดี การชุบแข็งงานที่รุนแรง แรงตัดสูง ค่าการนำความร้อนต่ำ การยึดเกาะง่าย เครื่องมือสึกหรอง่าย ฯลฯ ตราบใดที่พบวิธีการประมวลผลที่เหมาะสม เครื่องมือที่เหมาะสม มีการใช้ปริมาณการตัดของวิธีการตัด เลือกน้ำหล่อเย็นที่เหมาะสม และปัญหาของวัสดุที่ตัดเฉือนยาก เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม ได้รับการแก้ไขด้วยการคิดอย่างรอบคอบในการทำงาน