Поради для обробки з ЧПУ нержавіючої сталі: повне керівництво

Нержавіюча сталь є одним з найбільш часто використовуваних обробних матеріалів у таких галузях промисловості, як медична, аерокосмічна, автомобільна та харчова промисловість. Його довговічність, корозійна стійкість і висока міцність на розрив роблять його відмінним вибором для критично важливих компонентів. Однак механічна обробка нержавіючої сталі представляє унікальні проблеми через її в 'язкість, тенденцію до зміцнення роботи та низьку теплопровідність.

Цей посібник містить основні поради та найкращі практики для успішної обробки нержавіючої сталі з ЧПУ. Якщо ви обробляєте аустенітні сорти, такі як 304 та 316, або більш жорсткі сорти, такі як 17-4 PH, ці ідеї допоможуть вам покращити термін служби інструменту, обробку поверхні та загальну ефективність.

Для отримання експертних послуг з обробки нержавіючої сталі зверніться до EMAR за номером + 86 18664342076 або sales8@sjt-ic.com.

Розуміння типів нержавіючої сталіНержавіюча сталь - це сплав заліза і хрому (не менше 11% хрому). Існує п 'ять основних класів, кожен з яких має різні характеристики оброблюваності:

Аустенітні нержавіючі сталіВластивості: Немагнітні, дуже висока корозійна стійкість, не піддаються термічній обробці, висока в 'язкість і пластичність

Приклади: 304, 316, сплав 20

Застосування: Аерокосмічні компоненти, фармацевтична продукція, столові прилади, обладнання для харчової промисловості

Оброблюваність: може бути важким через загартування роботи; 304 та 316 мають погані показники оброблюваності

Нержавіюча сталь Ferritic Властивості: магнітна, висока корозійна стійкість, середня в 'язкість, низька зварюваність

Приклади: 409, 430, 439

Застосування: Кухонний посуд, автомобільні деталі, промислові інструменти

Оброблюваність: Як правило, легше обробляти, ніж аустенітні сорти; 416 - найпростіша в обробці нержавіюча сталь

Мартенситні нержавіючі сталіВластивості: магнітні, термооброблювані, висока твердість

Приклади: 416, 420, 440

Застосування: Хірургічні інструменти, столові прилади, кулькові підшипники, вогнепальна зброя

Оброблюваність: Помірний; вимагає гострих інструментів та належних параметрів

Дворівнева нержавіюча стальВластивості: Поєднання аустенітної та феритної, магнітної, високої міцності, дуже високої напруги корозійної стійкості до розтріскування

Застосування: Теплообмінники, трубопровідні системи, конденсатори

Нержавіюча сталь для зміцнення опадів (PH) Властивості: Найвища міцність, термообробка, відмінна корозійна стійкість

Приклади: 17-4 PH, 15-5 PH

Застосування: Аерокосмічні компоненти, морське будівництво, атомні електростанції

Загальні проблеми в обробці нержавіючої сталіНержавіюча сталь не так легко обробляти, як матеріали, такі як алюміній або дерево. Основні труднощі включають:

ChallengeDescriptionWork Зміцнення Нержавіюча сталь швидко твердне під напругою, особливо на високих швидкостях, що призводить до збільшення зносу інструменту Високі ріжучі сили В 'язкість матеріалу вимагає більшої сили, прискорення зносу інструменту Теплогенерація Погана теплопровідність змушує тепло концентруватися на ріжучому краюЧіп-контроль Виробляє жорсткі, стрункі стружки, які можуть заклинити машину та подряпати поверхні Знос інструменту Абразивна природа викликає швидкий знос флангу, знос кратера та нарощений край Перегрів є особливим занепокоєнням, оскільки він порушує стійкість до корозії. Якщо ви бачите тоновані кольори на поверхні, травлення соляною або сірчаною кислотою може відновити шар окислення.

Найкращі процеси обробки з нержавіючої сталіНайпоширеніший процес первинної обробки. Використовуйте високошвидкісні обертові ріжучі інструменти на стаціонарній заготовці. Точність висока, але неправильні інструменти або надмірна швидкість викликають швидкий знос інструменту.

Поворот Вимагає стаціонарного ріжучого інструменту та обертової заготовки. Звичайний для аустенітної нержавіючої сталі. Зведіть звис інструменту до мінімуму.

Буріння Вторинний процес створення отворів. Використовуйте цикли буріння клювання для глибоких отворів та теплоносій високого тиску для евакуації стружки.

РізьбаДля монтажних гвинтів та кріплень. Потрібні гострі інструменти та належні параметри різання, щоб запобігти стукоту та задиркам.

Лазерне різанняПрацює тільки для тонких листів. Ніякого зносу інструменту, але дорого і вимагає кваліфікованої робочої сили.

Шліфування Покращує обробку поверхні та видаляє задирки. Використовує абразивні колеса.

EDM (Електрична обробка розряду) Використовує високовольтні електричні імпульси для розплавлення металу. Обмежена товщина різання.

Гідроструменеве різання Використовує воду високого тиску для ерозії. Може різати товсті листи, але може вплинути на low-corrosion-resistance сорти.

Основні поради для обробки нержавіючої сталі з ЧПУ 1. Використовуйте жорсткі верстати та інструментиНержавіюча сталь надзвичайно важка. Переконайтеся, що ваша машина, тримачі інструментів та робочі прилади надзвичайно надійні, щоб запобігти балаканині та вібрації. Будь-яка розкутість посилює проблеми та призводить до поганої обробки.

2. Виберіть правильний матеріал інструментуДва загальних варіанти:

Карбідні інструменти (цементований карбід): Виготовлені з карбіду вольфраму, карбіду титану або карбіду танталу. Швидше, ніж HSS, забезпечують кращу обробку, ідеально підходить для масового виробництва. Використовуйте субмікронні сорти карбіду зерна для 316L.

Високошвидкісна сталь (HSS): дешевше, зазвичай використовується в свердлах та електропилах. Зазвичай не рекомендується для 316L через швидкий знос.

Покриті інструменти значно подовжують термін служби інструменту. Рекомендовані покриття для нержавіючої сталі:

CoatingBenefitsTiAlN (нітрид алюмінію титану) Висока термостійкість, відмінний захист від зносуAlCrN (нітрид алюмінію хрому) Чудова стійкість до окислення, висока твердістьTiCN (карбонітрид титану) Хороша в 'язкість, зменшене тертя TiN (нітрид титану) Підвищена зносостійкість 3. Оптимізуйте параметри різання Нижчі швидкості різання з більш високими показниками подачі найкраще працюють для мінімізації вироблення тепла та зміцнення роботи.

Рекомендовані параметри для звичайних сортів:

GradeCutting Speed (SFM) Швидкість подачі (in / min або IPR) 304100 - 2000.005 - 0.008 in / min31690 - 1800.004 - 0.007 in / min17-4 PH80 - 1600.003 - 0.006 in / minДля нержавіючої сталі 316L зокрема:

Швидкість різання: 100-150 м / хв (загальна обробка), 120-150 м / хв для обробки

Швидкість подачі: 0.1-0 .2 мм / зуб для фрезерування; 0.05-0 .15 мм / об для токарної обробки

Глибина розрізу: 0.5-2 .0 мм для фрезерування; 0.2-0 .5 мм для обробки

4. Використовуйте Sharp ToolingSharp ріжучі кромки зменшують зусилля різання та запобігають затвердінню роботи. негайно замінити зношені інструменти. Тупі інструменти викликають поломку та руйнування заготовок. Для нержавіючої сталі інструменти також вимагають відточування гострих країв.

Поради щодо геометрії інструменту:

Позитивні кути граблів (8-12 градусів) зменшують зусилля різання

Кут первинного рельєфу: 6-8 градусів

Гострі ріжучі кромки для кращого проникнення

Легке хонінг (радіус 0. 001-0.002 дюйма) для запобігання відколу краю

5. Застосувати належну охолоджуючу рідину та змащенняОхолоджуюча рідина необхідна для обробки нержавіючої сталі. Це зменшує тертя, знижує температуру та змиває стружки.

Типи теплоносіїв:

Емульговані масла (напівсинтетичні) - добре для загальної обробки

Мінеральні масла - чудова мастило для важких порізів

Синтетичний - відмінне охолодження для високошвидкісних операцій

Кращі практики:

Підтримуйте концентрацію 6-8% для більшості застосувань

Використовуйте теплоносій високого тиску (800-1000 PSI) для глибоких отворів та складних характеристик

Для евакуації стружки переважно наскрізне охолодження

Охолодження від повені допомагає контролювати температуру

Правильна стратегія охолоджуючої рідини може продовжити термін служби інструменту до 40%.

6. Управління роботою загартовуванняРобоче загартування відбувається за рахунок пластичної деформації при механічній обробці. Для зменшення загартовування:

Подача теплоносія до ріжучого інструменту

Уникайте легких порізів, які натирають замість порізу

Підтримуйте постійне навантаження стружки

За можливості використовуйте фрезерування для підйому

Тримайте інструменти гострими

7. Забезпечити ефективну евакуацію чіпів Нержавіюча сталь виробляє довгі, тягучі чіпи, які можуть обернути інструменти та завдати шкоди.

Рішення:

Використовуйте інструменти для руйнування мікросхем та гвинтові вимикачі мікросхем

Для прорізів 4-флейтові інструменти дозволяють краще евакуювати стружку

Охолоджуюча рідина високого тиску змушує зламати стружку

Для глибокої різьби використовуйте програмування "сегментоване втягування", щоб періодично ламати чіпи

8. Control Heat BuildupНизька теплопровідність нержавіючої сталі змушує тепло концентруватися на передній кромці.

Поради щодо управління теплом:

Підтримуйте помірні швидкості різання

Використовуйте достатній потік теплоносія

Впровадити цикли буріння клювання

Використовуйте переривчасті подачі

Монітор заготовки для тонованих кольорів, що вказує на перегрів

9. Виберіть правильну кількість флейти для фрезерування: 4 або 5 флейта кінцевих фрез

Проріз: 4 інструменти для флейти (краща евакуація чіпа)

Оздоблення: 5 + флейти з кутом спіралі понад 40 градусів

Фрезерування з високою ефективністю (HEM): 5-7 флейтових подрібнювачів або фрези зі змінним кроком

10. Підтримання точності та обробки поверхніЗаходи контролю якості:

Регулярні перевірки розмірів за допомогою мікрометрів різьблення, кільцевих датчиків або оптичних проекторів

Моніторинг моделей зносу інструменту (знос флангу > 0.012 дюймів вимагає зміни інструменту)

Використовуйте зондування в процесі для автоматичної компенсації

Виконуйте операції після обробки: зняття задирок, пасивація, електрополірування або чищення щіткою

Для різьблення: Використовуйте повнопрофільні різьборізи, прогресивне шарувате різання (фінішний припуск 0.05-0 .1mm) та внутрішнє охолодження високого тиску.

Які нержавіючі сталі важко обробляти? GradeDifficultyReason316Very погана machinabilityRequires спеціалізована ріжуча tools304DifficultRapid робота загартовування (сірка може бути додана, щоб допомогти) Висока вуглецева сталь УтрудненняВисока міцність, твердість і вміст карбідуНизький вміст вуглецю SteelDifficultSoftness викликає адгезію до ріжучого інструментуНайпростіше в машині: нержавіюча сталь 416 (серія 400, як правило, простіше, ніж серія 300)

Для токарної обробки різьби з ЧПУ з нержавіючої сталі (наприклад, 304, 316, 17-4 PH):

ParameterRecommendationTool MaterialUltra-fine-grain карбідІнструментальне покриттяPVD (TiAlN або AlCrN) Форма наконечникаПовнопрофільний різак різьбиШвидкість різання (Vc) 80-150 м / хв (нижча для аустенітних сортів) Подача Рівне кроку (P) Стратегія різання Прогресивне шарувате cuttingCoolingInternal охолодження під високим тиском Загальні дефекти різьби та рішення:

Балаканина: Використовуйте середні та високі швидкості (120-180 м / хв) та зменшення глибини зрізу

Задирки: Застосовуйте внутрішнє охолодження високого тиску (7 МПа)

Втрата точності: Контролюйте знос інструменту та контролюйте температуру різання

Для внутрішньої різьби евакуація стружки складніша. Використовуйте внутрішні тримачі охолоджуючої рідини високого тиску та стійкі до вібрацій тримачі з доданою товщиною.

Поради щодо оптимізації витрат Для зменшення виробничих витрат при обробці нержавіючої сталі:

Оптимізація матеріалів: Гніздо декількох частин, використання залишкових матеріалів, впровадження передових CAM для оптимального використання (може зменшити відходи до 25%)

Управління інструментами: Впроваджуйте своєчасне замовлення, стандартизуйте моделі інструментів, контролюйте термін служби інструменту

Параметри процесу: Оптимізуйте швидкість різання, швидкість подачі та глибину різання для ефективності

Оптимізація розміру партії: витрати на встановлення балансу з витратами на запаси

Профілактичні зміни інструменту: Змініть інструменти перед зносом викликає дефекти

Переваги та недоліки нержавіючої SteelAdvantagesExcellent корозійної стійкості (не іржавіє)

Легко формувати, різати, з 'єднувати та зварювати за допомогою відповідних інструментів

Кілька варіантів обробки поверхні для естетичної привабливості

Hygienic - ідеально підходить для харчування та хірургічного обладнання

Міцний і довговічний

Повністю переробляється

DisadvantagesExpensive в порівнянні з іншими матеріалами

Легко впасти

Багато сортів легко дряпаються

Часто задаються питаннямиЧи важко обробляти нержавіючу сталь? Не дуже важко, але це вимагає досвіду та правильного вибору інструменту. Правильна швидкість різання та жорсткі налаштування мають важливе значення.

Яка найпоширеніша оброблена нержавіюча сталь? Сорт 304 є найбільш часто обробляється завдяки високій корозійній стійкості, довговічності, пластичності та зварюваності.

Яка найдешевша нержавіюча сталь для механічної обробки? Тип 409 (сімейство ферритів), як правило, найдешевший завдяки зниженому вмісту хрому.

Як я можу запобігти загартовуванню роботи? Використовуйте нижчі швидкості з більш високою швидкістю подачі, уникайте надмірних проходів, забезпечуйте гострі інструменти та застосовуйте достатню охолоджуючу рідину.

Як часто слід перевіряти інструменти? Необхідний частий огляд, особливо для більш жорстких класів, таких як 316. замінити інструменти при перших ознаках зносу, щоб запобігти дорогим помилкам.

Чому обирають EMAR для обробки нержавіючої сталі? EMAR є світовим лідером у галузі обробки нержавіючої сталі, пропонуючи обробку з ЧПУ, швидкий інструментарій та прототипування листового металу. Завдяки внутрішньому обладнанню найвищої якості, EMAR забезпечує розширені можливості обробки без необхідності платити за саме обладнання.

Просто надайте свої конструкції, і EMAR виготовить прецизійні деталі з нержавіючої сталі з винятковою якістю та ефективністю.

Зв 'яжіться з EMAR сьогодні:

Контактний телефон: + 86 18664342076

Електронна адреса: sales8@sjt-ic.com

Щоб отримати додаткові поради щодо дизайну, зверніться до EMAR, щоб отримати експертні вказівки щодо вашого наступного проекту обробки нержавіючої сталі.

Висновок Обробка з нержавіючої сталі з ЧПУ не повинна бути складною. Розуміючи властивості матеріалу різних марок нержавіючої сталі, вибираючи правильні ріжучі інструменти та покриття, оптимізуючи параметри різання та застосовуючи правильні стратегії охолодження та управління стружкою, ви можете досягти високоякісних результатів із чудовим терміном служби та ефективністю інструменту.

Запам "ятайте ці основні принципи:

Використовуйте жорсткі машини та гострі твердосплавні інструменти з покриттям

Підтримуйте помірні швидкості різання з відповідною швидкістю подачі

Застосовуйте рясний теплоносій, бажано наскрізний інструмент високого тиску

Керуйте загартовуванням роботи, уникаючи легких порізів

Контролюйте знос інструменту та попередньо замінюйте його

Впроваджуйте ці поради від EMAR, щоб перетворити обробку нержавіючої сталі із складного завдання на надійний та економічно ефективний процес.