ステンレス鋼加工の難しさと解決策

新製品の絶え間ない出現により、部品の材料に対するより高い要件が提唱されています。必要な材料は、高硬度、高耐摩耗性、高靭性などの特別な要件を満たす必要がある場合があり、その結果、加工が困難な材料のバッチと 機械加工技術 が必要になります。 より高い要件が提案されています。高品質の炭素構造用鋼と比較して、ステンレス鋼材料には Cr、Ni、Nb、Mo およびその他の合金元素が含まれています。これらの合金元素の増加は、鋼の耐食性を向上させるだけでなく、ステンレス鋼の機械加工性能にも一定の影響を与えます.

この記事では、ステンレス鋼およびその他の難削材を対象として取り上げ、加工で遭遇する実際の問題を組み合わせ、ステンレス鋼の加工の難しさを分析し、実用的で効果的な解決策を提案します。

この記事では、機械加工で実際に遭遇する問題をまとめ、ステンレス鋼の機械加工の難しさを分析します。 、実用的で効果的な解決策を提案します。

ステンレス鋼の難しさの分析 カット

実際の加工では、ステンレス鋼の切削加工では、ナイフの折損や焼き付きが発生することがよくあります。切断中のステンレス鋼の大きな塑性変形により、生成された切りくずは壊れにくく、結合しやすく、切断プロセス中に深刻な加工硬化を引き起こします。各パスは、次の切断のために硬化層を生成します。積み重ねの層の後、ステンレス鋼は切断プロセスにあります。メディアの硬度が大きくなるにつれて、必要な切削力も増加します。

加工硬化層の生成と切削抵抗の増加は、必然的に工具とワークピース間の摩擦の増加につながり、切削温度も上昇します。

また、ステンレス鋼は熱伝導率が小さく、放熱条件が悪く、切削熱が工具と被削材の間に大量に集中するため、加工面が劣化し、加工面の品質に深刻な影響を与えます。また、切削温度の上昇は工具の摩耗を助長し、工具のすくい面に三日月状のクレーターや切れ刃の隙間を生じさせ、ワークの表面品質に影響を与え、作業効率を低下させ、生産コストを増加させます。 /P>

ステンレス鋼の品質を向上させる方法 機械加工

以上のことから、ステンレス鋼の加工はより難しく、切削中に「硬化層」が生成されやすく、工具が破損しやすく、発生した切りくずが破損しにくく、結果的にツールに付着すると、ツールの摩耗が悪化します。ステンレス鋼のこれらの切削特性について、製造と組み合わせて実際に、ステンレス鋼の機械加工の品質を向上させる方法を見つけるために、工具材料、切削パラメータ、および冷却方法の 3 つの側面から始めました。

3.1 ツール材料の選択

適切な工具を選択することは、高品質の部品を加工するための基本です。ツールが悪すぎて、認定された部品を処理できません。優れたツールを選択すると、部品の表面品質要件を満たすことができますが、無駄が生じやすく、生産コストが高くなります。放熱条件が悪いこと、加工硬化層があること、ステンレス鋼切削時に刃物がつきやすいことなどの特性と合わせて、耐熱性に優れ、耐摩耗性が高く、ステンレス鋼との親和性が低いという特性を満たす工具材料を選択する必要があります。 /P>

3.1.1 高速 スチール

ハイス鋼は、W、Mo、Cr、V、Goなどの元素を添加した高合金工具鋼です。優れたプロセス性能、優れた強度と靭性、および強力な耐衝撃性と耐振動性を備えています。高速切削による高熱（約500℃）の場合でも高い硬度を維持できます（HRCは60以上）。高速度鋼は良好な赤色硬度を持ち、フライスカッター、ブランブル、その他のフライス工具の製造に適しており、ステンレス鋼の切断の要件を満たすことができます。硬化層や放熱不良などの切削環境

W18Cr4Vは最も代表的なハイス工具です。 1906年の誕生以来、切削加工のニーズに合わせて様々な工具を幅広く製造してきました。しかし、さまざまな加工材料の機械的特性の継続的な改善に伴い、W18Cr4V ツールは、難加工材料の加工要件を満たすことができなくなりました。高性能コバルトハイス鋼は、その時々に生まれるはずです。通常のハイス鋼と比較して、コバルトハイス鋼は耐摩耗性、赤硬度、使用上の信頼性に優れています。高除去率加工や断続切削加工に適しています。 W12Cr4V5Co5 などの一般的に使用されるグレード。

3.1.2 硬質合金鋼

超硬合金は、高硬度の高融点金属炭化物（WC、TiC）ミクロンの粉末を主成分とし、コバルト、ニッケル、モリブデンをバインダーとし、真空炉または水素還元炉で焼結した粉末冶金です。製品。超硬合金は、強度と靭性、耐熱性、耐摩耗性、耐食性、高硬度など、優れた特性を備えています。また、500℃でも基本的に変わらず、1000℃でも硬度が高く、ステンレス鋼や耐熱鋼などの難削材の切削に適しています。一般的な超硬合金は、主にYG系（タングステン・コバルト系超硬合金）、YT系（タングステン・チタン・コバルト系）、YW系（タングステン・チタン・タンタル（ニオブ）系）の3種類に分けられますが、これら3つの合金は組成が異なり、用途も大きく異なります。その中でもYG硬化ウランは靭性と熱伝導性に優れています。ステンレス鋼の切削に適した大きなすくい角を選択できます。

3.2 ステンレス鋼工具を切断するための形状パラメータの選択

1) すくい角 yo:

ステンレス鋼の強度が高く靭性が高く、切削時に切りくずが出にくいという特徴と相まって、十分な強度を確保する前提ですくい角を大きくすると、加工対象物を減らすことができます。塑性変形は、硬化層の生成を減らしながら、切削温度と切削力を下げることもできます。

2) 逃げ角 ao:

逃げ角を大きくすると、加工面と逃げ面の間の摩擦が減少しますが、放熱能力と刃先の強度も低下します。逃げ角の大きさは、切断厚さによって異なります。切削厚が大きい場合は、逃げ角を小さくしてください。

• 主偏向角 kr、二次偏向角 k’r:

主たわみ角 kr を小さくすると、刃先の有効長が長くなり、熱放散に役立ちますが、切削中の半径方向の力が大きくなり、振動しやすくなります。 krの値はよくとられる50°～90°です。工作機械の剛性が不足している場合は、適宜剛性を上げることができます。二次偏角は、多くの場合、k’r=9°~15 と見なされます。

4) ブレード傾斜 λs:

刃先の強度を上げるため、刃先の傾斜角度は一般的にλs=7°~_ -3°とします。

3.3 切削液と冷却方法の選択

ステンレス鋼の被削性は低く、切削液の冷却、潤滑、浸透、および洗浄性能に対する要求が高くなります。一般的に使用される切削液にはいくつかの種類があります:

1) エマルジョン:

より一般的な冷却方法で、冷却、洗浄、および潤滑の特性が優れており、ステンレス製のラフな車によく使用されます。

2) 加硫オイル:

高融点硫化物は、切断中に金属表面に形成される可能性があり、高温で破壊されにくく、潤滑効果が高く、一定の冷却効果があり、一般に穴あけ、リーマ加工、タッピングに使用されます。

3) エンジン オイルやスピンドル オイルなどの鉱物油:

潤滑性能は良好ですが、冷却性と透過性に劣り、外径精密旋削に適しています。

切断プロセス中、切断液ノズルを切断領域に向ける必要があります。または、高圧冷却、スプレー冷却、およびその他の冷却方法を使用することをお勧めします。

要約すると、ステンレス鋼は被削性が低く、加工硬化が深刻で、切削力が大きく、熱伝導率が低く、固着しやすく、工具が摩耗しやすいなどの欠点がありますが、適切な加工方法を見つける限り、適切な工具、切断方法を使用してください切削量、適切なクーラントの選択、真剣に考えて作業することで、ステンレス鋼などの難削材の問題が解決されます。