Obróbka CNC produktów ze stali węglowej

Cechy i wybór stali węglowej o różnej zawartości węgla: 1) Stal niskowęglowa (C≤0,25%): dobra plastyczność, łatwa w obróbce, niższa wytrzymałość, nadaje się do części tłoczonych i konstrukcji spawanych; 2) Stal średniowęglowa (0,25%0,6%): wysoka twardość, dobra odporność na zużycie, ale słaba plastyczność, nadaje się do produkcji narzędzi, form itp. Przy wyborze należy wziąć pod uwagę warunki obciążenia części, metodę obróbki i środowisko użytkowania.

Precyzja obróbki CNC stali węglowej: zwykła obróbka może osiągnąć ±0,01 mm, precyzyjna obróbka może osiągnąć ±0,005 mm, w połączeniu z precyzyjnym szlifowaniem można osiągnąć wyższą precyzję. Chropowatość powierzchni: zgrubna obróbka Ra3,2-6,3μm, półwykańczająca obróbka Ra1,6-3,2μm, wykańczająca obróbka Ra0,8-1,6μm, precyzyjne szlifowanie może osiągnąć Ra0,02μm. Po obróbce cieplnej twardość stali węglowej wzrasta, trudność obróbki zwiększa się, precyzja i jakość powierzchni nieznacznie się obniżą, ale przy użyciu specjalistycznych narzędzi i procesów nadal można zapewnić wysoką precyzję.

Metody zapobiegania rdzy stali węglowej: 1) Powłoki galwaniczne: cynkowanie, chromowanie itp., tworząc warstwę ochronną izolującą od powietrza i wilgoci; 2) Obróbka powłokami: malowanie natryskowe, natryskiwanie proszkowe, nadaje się do części dekoracyjnych i nieprecyzyjnych; 3) Obróbka chemiczna: fosforanowanie, czernienie, tworząc warstwę konwersyjną poprawiającą odporność na korozję; 4) Smarowanie olejem: krótkotrwała ochrona przed korozją, nadaje się do nieużywanych części; 5) Powłoki ze stali nierdzewnej: poprawa odporności na korozję, wyższy koszt; 6) Kontrola środowiska: przechowywanie w suchym środowisku, unikanie wilgoci. Wybór metody zależy od środowiska użytkowania, kosztów i wymagań estetycznych.

Powody, dla których stal węglowa wymaga ponownej obróbki po obróbce cieplnej: 1) Obróbka cieplna powoduje odkształcenia części, wymagające korekty dokładności wymiarowej poprzez późniejszą obróbkę; 2) Po hartowaniu twardość materiału znacznie wzrasta, utrudniając precyzyjną obróbkę, zwykle stosuje się proces "obróbka zgrubna - obróbka cieplna - obróbka wykańczająca"; 3) Obróbka cieplna może powodować powstawanie warstwy utlenionej lub odtlenionej na powierzchni, którą należy usunąć poprzez obróbkę; 4) Niektóre precyzyjne powierzchnie współpracujące wymagają bardzo wysokiej jakości powierzchni, konieczne jest precyzyjne szlifowanie po obróbce cieplnej; 5) W przypadku części złożonych, przed obróbką cieplną pozostawia się naddatek obróbkowy, aby uniknąć niemożności obróbki z powodu zbyt wysokiej twardości po obróbce cieplnej. W przypadku części o niskich wymaganiach dokładności można również zastosować proces bez obróbki po obróbce cieplnej.

Różnice we właściwościach obróbkowych stali węglowej i nierdzewnej: 1) Siła skrawania: siła skrawania stali nierdzewnej jest o 20%-30% większa niż stali węglowej; 2) Utwardzanie obróbcze: stal nierdzewna ma silne utwardzanie obróbcze, szybkie zużycie narzędzi; 3) Przewodność cieplna: stal węglowa ma lepszą przewodność cieplną niż nierdzewna, lepsze chłodzenie podczas obróbki; 4) Obróbka wiórów: wióry stali węglowej łatwo pękają, wióry stali nierdzewnej są ciągliwe, łatwo owijają się around the tool; 5) Wybór narzędzi: stal węglowa może używać narzędzi ze stali szybkotnącej, stal nierdzewna zwykle wymaga narzędzi z węglików spiekanych; 6) Wymagania chłodzenia: obróbka stali nierdzewnej wymaga silniejszego chłodzenia; 7) Koszt: koszt obróbki stali węglowej jest niższy niż nierdzewnej. Ogólnie rzecz biorąc, właściwości obróbcze stali węglowej są lepsze niż nierdzewnej, wydajność obróbki jest wyższa, koszty niższe.

Różnice w procesach obróbki stali średniowęglowej i wysokowęglowej: 1) Wybór narzędzi: stal średniowęglowa może używać narzędzi ze stali szybkotnącej lub węglików spiekanych; stal wysokowęglowa zaleca się używać narzędzi z węglików spiekanych; 2) Parametry skrawania: stal średniowęglowa może stosować wyższe prędkości posuwu; stal wysokowęglowa ma niższe prędkości posuwu, umiarkowane prędkości skrawania; 3) Czas obróbki cieplnej: stal średniowęglowa może być hartowana w całości po obróbce; stal wysokowęglowa zwykle jest zgrubnie obrabiana przed hartowaniem, a następnie obrabiana wykańczająco; 4) Wymagania chłodzenia: obróbka stali wysokowęglowej wymaga silniejszego chłodzenia i smarowania; 5) Naddatek obróbkowy: stal wysokowęglowa po obróbce cieplnej ma większe odkształcenia, wymaga większego naddatku obróbkowego; 6) Obróbka powierzchni: stal średniowęglowa nadaje się do galwanizacji i malowania; stal wysokowęglowa nadaje się do obróbki powierzchniowej, takiej jak czernienie, azotowanie itp. Racjonalny wybór procesu może poprawić wydajność obróbki i jakość produktu.