Нержавеющая сталь была создана в 1913 году. С того времени появились сотни различных марок, отличающиеся химсоставом и физико-механическими свойствами. Во всех них присутствует хром, который и придает устойчивость к коррозии. Есть три основных класса нержавеющей стали:
Фрезеровка металла этого класса наиболее распространенная.
Ферритный используется реже:
- пониженная стойкость к ударным нагрузкам
- склонность к межкристаллитной коррозии
- снижение прочности в условиях низких температур
- ферромагнитные свойства нержавеющей стали
Мартенситный при ограниченной коррозионной стойкости дает возможность повысить твердость детали за счет закалки:
Фрезеровка нержавеющей стали: основные проблемы
В чем же во время фрезеровки нержавейки материал проявляет свой сложный характер?
Во-первых
, при его обработке образуется так называемый наклеп — следствие самостоятельного упрочения в процессе механического воздействия. Возникающий в месте резки упрочненный слой мешает дальнейшей работе инструмента. Образование наклепа чаще становится следствием неправильно подобранного или затупленного инструмента.
Во-вторых
, нержавейка обладает пониженной теплопроводностью. В обработке это фактор со знаком “минус”, так как возникающее в процессе тепло не распределяется по материалу, а переходит на инструмент. Результатом становится быстрый износ фрез.
В-третьих
, фрезы быстро выходят из строя не только под влиянием тепловых процессов, но и из-за контакта с материалом повышенной твердости.
В-четвертых
, образующиеся при резании отходы налипают на инструмент. Этот фактор не только ухудшает кромку резца, но и “заставляет” инструмент работать с удвоенными усилиями.
И, наконец, в-пятых
: стружка в процессе обработки плохо дробится на более мелкие элементы. Это вредно для заготовки, так как в месте ее обточки могут возникать заусеницы.
Фрезеровка стали и нержавейки
В отличие от фрезеровки нержавеющей стали работа с “черными” марками проката не так сложна, но тоже имеет особенности. Выбор конкретной методики зависит от вида и количества легирующих компонентов сплава. Главная опасность обработки низкоуглеродистых сталей — образование заусенцев. Чем тверже материал, тем сложнее выкрашивается из рабочей зоны стружка, что мы уже описали на примере нержавейки.
Следует помнить, что при выполнении простых операций нежелательно использовать смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ): это серьезная нагрузка на материал, которая может стать причиной его критического повреждения — растрескивания.
Фрезерная обработка нержавеющей стали
Кроме химического состава на качество фрезеровки нержавейки могут оказывать влияние самые незначительные, на первый взгляд, факторы:
- способ производства заготовки (ковка, штамповка, литье и пр.);
- наличие на поверхности образований, затрудняющих процесс: окалин, корок;
- режим резания — например, сплошной или прерывистый;
- наличие или отсутствие термообработки.
Ценность станков с чпу при фрезеровке заключается не только в высокой точности операций, но и в выборе максимально эффективного способа и режима обработки, а следовательно, в повышенной производительности операций.
Особенности фрезерования нержавеющих сталей
У нержавеющих сталей присутствует ряд характеристик, затрудняющих процессы фрезерования:
- Самоупрочнение при деформациях. Твердость нержавеющей стали возрастает при деформации, которая возникает в процессе надавливания фрезой на заготовку. Одной из главных причин, вызывающих эту проблему, является изношенность фрезы или неправильный выбор инструмента, поэтому профессионализм фрезеровщика имеет первостепенное значение для устранения проблемы.
- Низкая теплопроводность. Возникают затруднения при отводе тепла из зоны резания. Большая часть тепла передается инструменту, а это может привести к его преждевременному износу и поломке.
- Нержавеющая сталь склонна к образованию наростов, наклепов. Металл может налипать на кромку фрезы.
Специалисты имеют необходимую квалификацию, опыт и навыки для того, чтобы минимизировать износ инструментов и избежать дефектов при выполнении работ. А это, в свою очередь, позволяет снизить себестоимость, что благоприятно отражается на формировании цены за фрезерование изделий.
Фрезы по нержавеющей стали: особенности
Качественная обработка на оборудовании с чпу требует подбора хороших фрез. Чтобы противостоять механическому и температурному износу, они должны быть изготовлены из твердосплавных материалов.
Еще одним требованием к фрезе по нержавейке считается возможность работы под высоким углом наклона. Это способствует максимально быстрому и “безболезненному” процессу отвода стружки.
И, наконец, фрезы для фрезеровки нержавеющей стали должны иметь специальное покрытие, которое защищает от износа в первую очередь режущие кромки.
Почему для обработки нержавейки лучше использовать твердосплавные фрезы
Помимо устойчивости к коррозии, нержавеющие стали обладают высокой прочностью. Это качество создаёт довольно много проблем при механической обработке материала. Но они решаемы: достаточно подобрать правильный инструмент.
Пройдемся по основным характеристикам нержавеющих сталей и дадим рекомендации по подбору инструмента, исходя из каждого качества.
Присутствие легирующих элементов в составе нержавейке делает сталь очень твёрдой. Поэтому нужно приложить намного больше усилий для её обработки. В результате металлорежущий инструмент довольно быстро приходит в негодность: режущие кромки сильно изнашиваются и нарушается геометрия фрезы.
Выход – в использовании специализированных концевых фрез для обработки нержавейки. Инструмент должен быть сделан из твёрдых сплавов – быстрорезы могут просто сломаться, от чрезмерных усилий.
Плюс ко всему во время надавливания резца на деталь из нержавейки она деформируется, становясь твёрже. Прочность в месте реза может увеличиться вдвое! Это значительно повышает требования к твёрдости металлообрабатывающего инструмента. Усугубить ситуацию может неправильно побранная или изношенная фреза.
Нержавейка очень плохо отводит тепло. Поэтому во время обработки, особенно на высоких скоростях материал и резец фрезы сильно нагреваются. Инструмент начинает работать на износ, так как совершенно не предназначен для службы при таком температурном режиме.
Твёрдосплавные фрезы отличаются высокой красностойкостью, то есть способны не менять свои свойства даже при очень высоких температурах – до 900°C.
Ещё одна серьёзная проблема – из-за своей вязкости нержавейка склонна к налипанию на поверхность инструмента. Нарост приводит к повышению трения, температуры, усилий резания, снижению качества поверхности и т.д.
Специальное покрытие фрезы увеличивает её гладкость и отвод стружки. Но тут возникает другая проблема:
Трудности с отводом стружки
Нержавеющие стали пластичны, поэтому хорошо деформируются. Однако из-за повышенной плотности они не ломаются и дают сливную стружку. Это сильно затрудняет обработку.
Решить проблему помогает высокий угол наклона канавок фрезы, который позволяет максимально быстро выводить стружку на стружколомы, чтобы она не намоталась вокруг фрезы или не наклепалась на неё.
Чтобы добиться достойного качества обрабатываемой поверхности и обеспечить приемлемый износ инструмента, необходимо правильно подобрать фрезы по нержавейки.
Серия твёрдосплавных фрез по нержавеющей стали SUS-MATE от южнокорейского производителя Widin специально предназначена для обработки этого специфичного материала. Ищите их в каталоге ТИГРОТЕХ по доступным ценам.
Компания ТИГРОТЕХ открыто показывает цены и сроки поставки на приводной инструмент SMW-Autoblok.
С ними вы можете ознакомиться в в нашем каталоге нашем каталоге.
Источник
Фрезеровка стали на чпу
Фрезеровать любую сталь на чпу не только удобно и безопасно, но еще и очень выгодно. Ведь чем больше в той или иной технологии задействовано ручного труда, тем выше будет цена за услугу. В программируемых станках, все операции в которых производят “электронный мозг” и автоматика, основные расходы заказчика связаны с энергозатратами и износом инструмента. Которые, как правило, тоже невысоки. К преимуществам обработки стальных заготовок на чпу относятся:
- минимальная вероятность брака,
- высокая скорость работы,
- непревзойденный по качеству результат.
Особенности фрезеровки нержавейки
Проблемы фрезеровки нержавейки, о которых мы говорили выше, не просто не являются критичными для оборудования с чпу, а решаются достаточно легко. Например, не допускать перегрева инструмента помогает использование резцов из твердых сталей, имеющих острую заточку. Им не страшны высокие температуры, а режут материал они превосходно, не допуская даже малейшей его деформации.
Именно на станке с чпу можно задать оптимальный именно для данной заготовки режим: глубину реза, скорость вращения инструмента, подачу. Особое внимание при фрезеровке даже во время работы на электронном оборудовании следует уделять составу и интенсивности подачи СОЖ. При операциях с нержавейкой содержание масла в жидкости должно составлять не менее 8%: это минимизирует вредную нагрузку на металл.
Стоимость фрезерных работ по стали
Расценки на фрезеровку нержавеющей стали каждое предприятие формирует по-разному — исходя из затрат. Некоторым целесообразнее рассчитывать стоимость услуг в нормо-часах. Другие расписывают в прайс-листах виды работ. Перечень услуг может включать или включает:
- разработку чертежей на фрезеровку,
- создание 3d-моделей будущих деталей,
- написание управляющей программы,
- собственно фрезеровку.
Для различных видов нержавейки стоимость обработки может незначительно, но отличаться: фрезеровочные работы над универсальными марками будут оцениваться дешевле, чем над материалами повышенной твердости.
Фрезеровка нержавейки: наши преимущества
Если качество работы имеет для вас не меньшее значение, чем возможность сэкономить, вы обращаетесь по адресу. За многолетний опыт обработки металлов мы смогли добиться значительного сокращения расходов на производство. А значит, готовы предложить вам самые выгодные для вашего бюджета цены.
Наши специалисты индивидуально работают над любым проектом, каждый раз подбирая оптимальные инструмент и режим резки. Скрупулезное создание управляющих программ и применение специальных СОЖ позволяют выполнять фрезеровку нержавейки максимально точно и с полным отсутствием рисков для ваших заготовок. Обращайтесь!
Технологии оптимизации обработки коррозионностойких сталей фрезой
Ключевые методы повышения результативности обработки нержавеющей стали на фрезеровочном станке:
- Использование инструмента, изготовленного из твердых сплавов, с остро заточенной кромкой, что позволяет разрешить проблему низкого уровня теплопроводности. Такой резец дает возможность предотвратить деформацию материала при обработке за счет снижения количества выделяемого тепла, а устойчивость к повышенной температуре обуславливает более высокие эксплуатационные характеристики фрезы и ее долговечность.
- Определение подходящего режима для фрезерной обработки. При этом важно учесть размер стружки – чем она крупнее, тем больше тепла сможет вывести из зоны разрезания. По этой причине для нержавеющей стали рекомендовано использовать максимальную глубину реза и существенную подачу. Впрочем, существуют и некоторые ограничения: мощностные показатели станка, прочностные свойства материала заготовки и самой фрезы. Помимо прочего, интенсивные режимы не подойдут для чистовых работ, которые предполагают малую глубину реза и минимальную скорость подачи.
- Подбор оптимальной СОЖ. Правильность выбора определяет эффективность и качественность фрезерной обработки, а также сохранение эксплуатационных свойств режущего инструмента. Чтобы максимально качественно выполнить работу, следует приобрести жидкость, процентное содержание масла в которой не менее 8% (для выполнения технологических операций с другими, менее стойкими материалами достаточно коэффициента от 3 до 4%). Также нужно обратить особое внимание на давление подачи СОЖ в зону разрезания (чем оно выше, тем результативнее вывод тепла). Лучше всего использовать специальное оборудование, подающее СОЖ.
Соблюдение рекомендаций специалистов позволяет обеспечить максимальную производительность и качество резки изделий из коррозионностойких стальных сплавов.
Источник
