Фрезерная обработка изделий из углеродистой стали на ЧПУ

Характеристики и выбор углеродистых сталей с разным содержанием углерода: 1) Низкоуглеродистая сталь (C≤0,25%): хорошая пластичность, легкая обработка, низкая прочность, подходит для штампованных деталей и сварных конструкций; 2) Среднеуглеродистая сталь (0,25%0,6%): высокая твердость, хорошая износостойкость, но плохая пластичность, подходит для изготовления инструментов, пресс-форм и т.д. При выборе необходимо комплексно учитывать условия нагружения детали, способ обработки и условия использования.

Точность обработки углеродистой стали на ЧПУ: обычная обработка может достигать ±0,01 мм, точная обработка может достигать ±0,005 мм, в сочетании с точным шлифованием можно достичь более высокой точности. Шероховатость поверхности: черновая обработка Ra3,2-6,3 мкм, получистовая обработка Ra1,6-3,2 мкм, чистовая обработка Ra0,8-1,6 мкм, точное шлифование может достигать Ra0,02 мкм. После термообработки твердость углеродистой стали повышается, сложность обработки увеличивается, точность и качество поверхности несколько снижаются, но с помощью специального инструмента и технологий все же можно гарантировать высокую точность.

Методы предотвращения ржавления углеродистой стали: 1) Гальваническое покрытие поверхности: цинкование, хромирование и т.д., образование защитной пленки для изоляции от воздуха и влаги; 2) Покрытие: окраска распылением, напыление полимеров, подходит для декоративных и неточных деталей; 3) Химическая обработка: фосфатирование, воронение, образование конверсионного покрытия для повышения коррозионной стойкости; 4) Смазка маслом: краткосрочная защита от коррозии, подходит для неиспользуемых деталей; 5) Покрытие из нержавеющей стали: повышение коррозионной стойкости, высокая стоимость; 6) Контроль среды: хранение в сухой среде, избегание влажности. Выбор метода требует комплексного рассмотрения условий использования, стоимости и требований к внешнему виду.

Причины необходимости повторной обработки углеродистой стали после термообработки: 1) Термообработка вызывает деформацию детали, требуется последующая обработка для исправления точности размеров; 2) После закалки твердость материала значительно повышается, затрудняя точную обработку, обычно используется процесс "предварительная обработка - термообработка - чистовая обработка"; 3) Термообработка может привести к образованию окалины или обезуглероживания на поверхности, которые необходимо удалить обработкой; 4) Некоторые высокоточные поверхности сопряжения требуют极高的 качества поверхности, необходимо точное шлифование после термообработки; 5) Для сложных деталей перед термообработкой предусматривается припуск на обработку, чтобы избежать невозможности обработки из-за слишком высокой твердости после термообработки. Для деталей с невысокими требованиями к точности также может использоваться технология без последующей обработки после термообработки.

Различия в обрабатываемости углеродистой и нержавеющей стали: 1) Сила резания: сила резания нержавеющей стали на 20%-30% больше, чем у углеродистой; 2) Наклеп при обработке: нержавеющая сталь сильно подвержена наклепу, инструмент быстро изнашивается; 3) Теплопроводность: теплопроводность углеродистой стали лучше, чем у нержавеющей, лучше отвод тепла при обработке; 4) Обработка стружки: стружка углеродистой стали легко ломается, стружка нержавеющей стали вязкая, легко наматывается на инструмент; 5) Выбор инструмента: для углеродистой стали можно использовать инструмент из быстрорежущей стали, для нержавеющей обычно требуется твердосплавный инструмент; 6) Требования к охлаждению: обработка нержавеющей стали требует более сильного охлаждения; 7) Стоимость: стоимость обработки углеродистой стали ниже, чем нержавеющей. В целом, обрабатываемость углеродистой стали лучше, чем у нержавеющей, эффективность обработки выше, стоимость ниже.

Различия в технологии обработки среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали: 1) Выбор инструмента: для среднеуглеродистой стали можно использовать инструмент из быстрорежущей стали или твердого сплава; для высокоуглеродистой стали рекомендуется использовать твердосплавный инструмент; 2) Параметры резания: среднеуглеродистая сталь может использовать более высокие скорости подачи; высокоуглеродистая сталь имеет более низкую скорость подачи, умеренную скорость резания; 3) Время термообработки: среднеуглеродистая сталь может быть закалена целиком после обработки; высокоуглеродистая сталь обычно закаливается после черновой обработки, затем проводится чистовая обработка; 4) Требования к охлаждению: обработка высокоуглеродистой стали требует более сильного охлаждения и смазки; 5) Припуск на обработку: высокоуглеродистая сталь после термообработки больше деформируется, требуется больший припуск на обработку; 6) Обработка поверхности: среднеуглеродистая сталь подходит для гальванического покрытия и окраски распылением; высокоуглеродистая сталь подходит для воронения, азотирования и других видов обработки поверхности. Правильный выбор технологии может повысить эффективность обработки и качество продукции.