CNC-bearbeiding av karbonstålprodukter

Egenskaper og valg av karbonstål med ulikt karboninnhold: 1) Lavkarbonstål (C≤0,25 %): God plastisitet, lett å bearbeide, lav styrke, egnet for stansede deler og sveiste konstruksjoner; 2) Middels karbonstål (0,25 %0,6 %): Høy hardhet, god slitasjemotstand, men dårlig plastisitet, egnet for produksjon av verktøy, stanser osv. Ved valg må man ta hensyn til delens belastning, bearbeidingsmåte og bruksmiljø.

Presisjon for CNC-bearbeiding av karbonstål: Vanlig bearbeiding kan oppnå ±0,01 mm, presisjonsbearbeiding kan oppnå ±0,005 mm, og med presisjonssliping kan enda høyere presisjon oppnås. Overflateruhet: Grovbearbeiding Ra3,2-6,3 μm, halvfin bearbeiding Ra1,6-3,2 μm, finbearbeiding Ra0,8-1,6 μm, presisjonssliping kan oppnå Ra0,02 μm. Etter varmebehandling øker hardheten til karbonstål, og bearbeidingsvanskeligheten øker, noe som reduserer presisjon og overflatekvalitet noe, men med spesialverktøy og prosesser kan likevel høy presisjon sikres.

Metoder for å forhindre rust på karbonstål: 1) Overflategalvanisering: Forzinking, forkromming osv., danner et beskyttelseslag som isolerer mot luft og fuktighet; 2) Beleggbehandling: Maling, pulverlakkering, egnet for dekorative og ikke-presisjonsdeler; 3) Kjemisk behandling: Fosfatbehandling, svarting, danner et konverteringslag for bedre korrosjonsmotstand; 4) Oljing: Korttids rustbeskyttelse, egnet for ubrukte deler; 5) Rustfritt stålbelegg: Øker korrosjonsmotstanden, høyere kostnad; 6) Miljøkontroll: Oppbevaring i tørt miljø, unngå fuktighet. Valg av metode avhenger av bruksmiljø, kostnad og utseendekrav.

Grunnene til at karbonstål trenger bearbeiding på nytt etter varmebehandling: 1) Varmebehandling forårsaker deformasjon av deler, og etterfølgende bearbeiding er nødvendig for å korrigere dimensjonsnøyaktigheten; 2) Etter herding er materialhardheten betydelig økt, noe som gjør presisjonsbearbeiding vanskelig. Vanligvis brukes en prosessflyt på "grovbearbeiding - varmebehandling - finbearbeiding"; 3) Varmebehandling kan danne et oksidasjonslag eller dekarboniseringslag på overflaten, som må fjernes med bearbeiding; 4) Noen høypresisjons passflater krever ekstrem overflatekvalitet og må presisjonsslipes etter varmebehandling; 5) For kompliserte deler legges det inn bearbeidingsgodhet før varmebehandling for å unngå at materialet blir for hardt til å bearbeides etter varmebehandling. For deler med lave presisjonskrav kan også en prosess uten bearbeiding etter varmebehandling brukes.

Forskjeller i bearbeidingsegenskaper mellom karbonstål og rustfritt stål: 1) Skjærekraft: Skjærekraften for rustfritt stål er 20 %-30 % høyere enn for karbonstål; 2) Bearbeidingsherding: Rustfritt stål herdes sterkt under bearbeiding, verktøyslitaget er raskt; 3) Termisk ledningsevne: Karbonstål har bedre termisk ledningsevne enn rustfritt stål, bedre varmefrakobling under bearbeiding; 4) Sponhåndtering: Karbonstålspon brytes lett, rustfritt stålspon er seigt og vikler seg lett rundt verktøyet; 5) Verktøyvalg: Karbonstål kan bruke hurtigstålverktøy, rustfritt stål trenger vanligvis hardmetallverktøy; 6) Kjølekrav: Rustfritt stål trenger sterkere kjøling under bearbeiding; 7) Kostnad: Bearbeidingskostnaden for karbonstål er lavere enn for rustfritt stål. Totalt sett er bearbeidingsegenskapene til karbonstål bedre enn rustfritt stål, med høyere bearbeidingseffektivitet og lavere kostnad.

Forskjeller i bearbeidingsprosessen mellom middels karbonstål og høykarbonstål: 1) Verktøyvalg: Middels karbonstål kan bruke hurtigstål- eller hardmetallverktøy; Høykarbonstål anbefales å bruke hardmetallverktøy; 2) Skjæreparametere: Middels karbonstål kan bruke høyere matespeed; Høykarbonstål har lavere matespeed, moderat skjærehastighet; 3) Varmebehandlingstidspunkt: Middels karbonstål kan herdes i sin helhet etter bearbeiding; Høykarbonstål herdes vanligvis etter grovbearbeiding, og deretter finbearbeides; 4) Kjølekrav: Høykarbonstål trenger sterkere kjøling og smøring under bearbeiding; 5) Bearbeidingsgodhet: Høykarbonstål har større deformasjon etter varmebehandling, og trenger større bearbeidingsgodhet; 6) Overflatebehandling: Middels karbonstål er egnet for galvanisering og maling; Høykarbonstål er egnet for overflatebehandling som svarting, nitrering osv. Riktig valg av prosess kan øke bearbeidingseffektiviteten og produktkvaliteten.