Obdelava izdelkov iz ogljikovega jekla s CNC

Značilnosti in izbira ogljikovega jekla z različno vsebnostjo ogljika: 1) Nizkoogljikovo jeklo (C≤0,25 %): dobra plastičnost, enostavna obdelava, nižja trdnost, primerno za preoblikovane dele in varjene konstrukcije; 2) Srednjeogljikovo jeklo (0,25 %0,6 %): visoka trdota, dobra odpornost proti obrabi, vendar slaba plastičnost, primerno za izdelavo orodij, orodij itd. Pri izbiri je treba upoštevati obremenitve delov, način obdelave in okolje uporabe.

Natančnost CNC obdelave ogljikovega jekla: običajna obdelava lahko doseže ±0,01 mm, visoko natančna obdelava lahko doseže ±0,005 mm, s kombinacijo visoko natančnega brušenja je mogoče doseči večjo natančnost. Hrapavost površine: groba obdelava Ra3,2-6,3 μm, polnatančna obdelava Ra1,6-3,2 μm, natančna obdelava Ra0,8-1,6 μm, visoko natančno brušenje lahko doseže Ra0,02 μm. Po toplotni obdelavi se trdota ogljikovega jekla poveča, težavnost obdelave se poveča, natančnost in kakovost površine se nekoliko zmanjšata, vendar je z namenskimi orodji in tehnologijo še vedno mogoče zagotoviti visoko natančnost.

Metode za preprečevanje rje ogljikovega jekla: 1) Površinska galvanizacija: pocinkavanje, kromiranje itd., za oblikovanje zaščitnega filma, ki ločuje zrak in vlago; 2) Obdelava s premazi: barvanje z razprševanjem, napihovanje, primerno za dekorativne in nenatančne dele; 3) Kemična obdelava: fosfatiranje, črnenje, za oblikovanje pretvorbene membrane in izboljšanje odpornosti proti koroziji; 4) Mazanje z oljem: kratkoročna zaščita pred rjo, primerno za neuporabljene dele; 5) Premaz iz nerjavečega jekla: izboljša odpornost proti koroziji, višji stroški; 6) Nadzor okolja: shranjevanje v suhem okolju, izogibanje vlažnosti. Izbira metode je odvisna od okolja uporabe, stroškov in zahtev glede videza.

Razlogi za ponovno obdelavo po toplotni obdelavi ogljikovega jekla: 1) Toplotna obdelava povzroči deformacijo delov, zato je potrebna naknadna obdelava za popravek natančnosti dimenzij; 2) Po kaljenju se trdota materiala močno poveča, kar otežuje natančno obdelavo. Običajno se uporablja postopek "groba obdelava - toplotna obdelava - natančna obdelava"; 3) Toplotna obdelava lahko povzroči oksidacijski sloj ali razogljičenje na površini, ki ga je treba odstraniti z obdelavo; 4) Nekatere visoko natančne prilegajoče se površine zahtevajo izjemno kakovost površine, zato je potrebno visoko natančno brušenje po toplotni obdelavi; 5) Za zapletene dele se pred toplotno obdelavo doda dodatna obdelava, da se prepreči nemogočnost obdelave zaradi previsoke trdote po toplotni obdelavi. Za dele z manjšimi zahtevami glede natančnosti se lahko uporablja tudi tehnologija brez obdelave po toplotni obdelavi.

Razlike v lastnostih obdelave med ogljikovim jeklom in nerjavečim jeklom: 1) Rezalna sila: rezalna sila nerjavečega jekla je za 20 %-30 % večja od ogljikovega jekla; 2) Obdelovalno utrjevanje: nerjaveče jeklo se močno utrjuje ob obdelavi, orodje se hitro obrabi; 3) Toplotna prevodnost: toplotna prevodnost ogljikovega jekla je boljša od nerjavečega jekla, pri obdelavi je odvajanje toplote boljše; 4) Obdelava odpadnega materiala: odpadni material ogljikovega jekla se zlomi enostavno, odpadni material nerjavečega jekla je žilav in se zlahka ovije okoli orodja; 5) Izbira orodja: za ogljikovo jeklo se lahko uporablja hitrorezno jeklo, za nerjaveče jeklo se običajno uporablja trda zlitina; 6) Zahteve glede hlajenja: obdelava nerjavečega jekla zahteva močnejše hlajenje; 7) Stroški: stroški obdelave ogljikovega jekla so nižji od stroškov nerjavečega jekla. Na splošno so lastnosti obdelave ogljikovega jekla boljše od lastnosti nerjavečega jekla, učinkovitost obdelave je višja, stroški so nižji.

Razlike v tehnologiji obdelave med srednjeogljikovim jeklom in visokoogljikovim jeklom: 1) Izbira orodja: za srednjeogljikovo jeklo se lahko uporablja hitrorezno jeklo ali trda zlitina; za visokoogljikovo jeklo je priporočljiva trda zlitina; 2) Rezalni parametri: srednjeogljikovo jeklo lahko uporablja večjo hitrost podajanja; visokoogljikovo jeklo ima nižjo hitrost podajanja, zmerna hitrost rezanja; 3) Čas toplotne obdelave: srednjeogljikovo jeklo se lahko celovito kalji po obdelavi; visokoogljikovo jeklo se običajno grobo obdela pred kaljenjem, nato se natančno obdela; 4) Zahteve glede hlajenja: obdelava visokoogljikovega jekla zahteva močnejše hlajenje in mazanje; 5) Dodatna obdelava: po toplotni obdelavi se visokoogljikovo jeklo bolj deformira, zato je treba zagotoviti večjo dodatno obdelavo; 6) Obdelava površine: srednjeogljikovo jeklo je primerno za galvanizacijo in barvanje z razprševanjem; visokoogljikovo jeklo je primerno za obdelavo, kot so črnenje, nitriranje itd. Ustrezna izbira tehnologije lahko izboljša učinkovitost obdelave in kakovost izdelkov.