Drehen mehrerer schwer zu schneiden der Materialien
In diesem Artikel werden die Prozesseinstellungen für das Drehen von gehärtetem Stahl, Hochtemperaturlegierungen, Titanlegierungen, gekühltem Gusseisen und Teilen aus thermischem Spritzmaterial analysiert. Und die Eigenschaften dieser schwer zu schneidenden Materialien, Mengen Schneiden, Drehen Flüssigkeiten und Drehwerkzeuge.
1. Drehen von gehärtetem Stahl:
① Schneideigenschaften von gehärtetem Stahl:
1) Hohe Härte: HRC45-70.
2) Hohe Sprödigkeit.
3) Hohe Festigkeit: σb = 2100 ～ 2600 MPa, was etwa dem 4-fachen von 45 Stahl entspricht.
4) Große Schnittkraft: Die Einheitsschnittkraft Kc beträgt 4500 MPa, was dem 2,5-fachen von 45 Stahl entspricht.
5) Hohe Schnitttemperatur: Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 1/7 von 45 Stahl.
② Drehwerkzeug und Schnittmenge aus gehärtetem Stahl:
1) Werkzeugmaterialien: PCBN, Keramik, Hartmetall (600, 610, YS8, YT05, 758, 813) usw.
2) Parameter der Werkzeuggeometrie: γ0 = 0 ～ -10 °, Werkstückhärte und kontinuierliches Schneiden γ0 = -10 ～ -30 °, α0 = 8 ～ 10 °, κr = 30 ～ 60 °, λs = 0 ～ -3 °.
3) Schnittmenge: Hartmetall Vc = 30 ～ 50 m / min; Keramik werkzeug Vc = 60 × 120 m / min; PCBN-Werkzeug Vc = 100 ～ 200 m / min, Vc ist 1/2 des oben genannten während des intermittierenden Drehens, αp und f sind 1/2 des allgemeinen Stahls.
Hinweis: Im Allgemeinen beträgt die Wärmebeständigkeit von abgeschrecktem Stahl 200 × 400 × und seine Härte nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Die Wärmebeständigkeit von Werkzeug materialien (Hartlegierungen, Keramik, PCBN) sind 800 bis 1000 ℃ 1200 ℃, und 1400 ~ 1500 ℃ bzw. dieses Merkmal benutzen, Vc kann nicht zu niedrig während des kontinuierlichen Schneiden ausgewählt werden. Beim Bohren sollte Vc angemessen sein und das Werkzeug sollte eingefahren sein. Während des kontinuierlichen Schneidens sollte f klein sein, κr sollte angemessen reduziert, γε erhöht und λs sollte negativ sein.
2. Drehen der Superlegierung
Weil die Hochtemperaturlegierung viele Legierungselemente mit hohem Schmelzpunkt enthält, Fe, Ti, Cr, Ni, V, W, Mo und so weiter. Dieses Element und andere Legierungselemente bilden eine austenitische Legierung mit hoher Reinheit und dichter Struktur. Die enthaltenen Elemente und die nichtmetallischen Elemente C, B, N usw. bilden Metall- und Nichtmetallverbindungen mit hoher Härte, niedrigem spezifischen Gewicht und hohem Schmelzpunkt. Machen Sie andere Bearbeitbarkeit sehr schlecht. Die relative Bearbeitbarkeit beim Drehen beträgt nur 5-20% von 45 Stahl.
① Wendeeigenschaften der Superlegierung:
1) Große Schnittkraft: 2- bis 3-mal größer als beim Schneiden von allgemeinem Stahl.
2) Hohe Schnitttemperatur: 50% höher als beim Schneiden von 45 Stahl.
3) Starkes Kaltverfestigen: Die Härte der Schneidfläche und der bearbeiteten Fläche ist 50-100% höher als die der Matrix.
4) Werkzeuge sind leicht zu tragen: Adhäsion, Diffusion, Oxidation und Rillenverschleiß können leicht auftreten.
②Materials für Werkzeuge von Hochtemperaturlegierungen drehen:
1) Schnellarbeitsstahl: Es sollte Schnellarbeitsstahl mit hohem Vanadium-, Kohlenstoff- und Aluminiumgehalt verwendet werden.
2) Hartmetall: Es sollten feine und ultrafeine YG-Partikel verwendet werden
③ Geometrische Parameter von Werkzeugen für die Hochtemperaturlegierungen Drehen:
Verformte Superlegierung: γ0 = 10 °, gegossene Superlegierung: γ0 = 0 °, im Allgemeinen keine negative Abschrägung. α0 = 10 ～ 15 °, grobes Drehen λs = -10 °, feines Drehen λs = 0 ～ 3 °, κr = 45 ～ 75 °.
④ Drehmenge der Superlegierung:
1) Schnellarbeitsstahlschneider: Vc = 3 × 8 m / min.
2) Hartmetallwerkzeug: Vc = 10 × 60 m / min. Verformte Superlegierung: Vc = 40 × 60 m / min. Gießen von Hochtemperaturlegierungen: Vc = 7 ~ 10 m / min. αp und f> 0,1 mm.
⑤ Schneidflüssigkeit für die Hochtemperaturlegierungen: Die gleichen wie rostfreier Stahl.
⑥ Bohren von Hochtemperaturlegierungen: Es sollten so weit wie möglich Hartmetallbohrer oder S-Bohrer und Flachbohrer verwendet werden.
Wenn Sie beispielsweise einen Schnellarbeitsstahl bohrer verwenden, erhöhen Sie die Größe von 2 Drähten, schleifen Sie α0 und b, Vc beträgt 3 m / min und f beträgt 0,2 ～ 0,3 mm / r;
Der Bohrer sollte scharf sein und der Standard für die Stumpfheit ist 1/2 bis 1/3 des Standards von allgemeinem Stahl. Verwenden Sie am besten den automatischen Vorschub. Halten Sie nicht auf der Schneidfläche an.
3. Drehen der Titanlegierung:
Die Titanlegierung ist ein neues Metall, das in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurde. Aufgrund seiner hohen spezifischen Festigkeit (σb / ρ = 1680 / 4,5 = 373, 4,5-fache von 45 Stahl), hohen thermischen Festigkeit (Langzeitarbeit bei 500 ° C), guter Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichneter Niedertemperatur leistung Es wird in der Luft- und Raumfahrt, in der chemischen Technik, in der medizinischen Behandlung usw. verwendet.
① Drehmerkmale von Titan:
1) Die Drehtemperatur von Titan ist hoch: Unter den gleichen Schnittbedingungen ist sie doppelt so hoch wie das Schneiden von 45er Stahl.
2) Titan hat eine große Affinität und eine ernsthafte Bindung, die bei hohen Temperaturen eine Bindung verursacht.
3) Titan hat eine hohe chemische Aktivität: Unter Hochtemperatur-Schnittbedingungen reagiert es mit O, N, H, C in der Luft unter Bildung einer harten Hautschicht aus TiO2, TiN, TiH usw., was das Schneiden erschwert.
② Werkzeugmaterialien zum Drehen Titan:
1) Schnellarbeitsstahl: Zusätzlich zu gewöhnlichem Schnellarbeitsstahl wird am besten Hochgeschwindigkeitsstahl mit hohem Vanadium-, Kobalt- und Aluminiumgehalt verwendet.
2) Hartmetall: YG8, YG6X, YG6A, 813, 643, YS27, YD15.3) PCD, PCBN-Naturdiamant.
③ Parameter der Werkzeuggeometrie: γ0 = 5 ～ 15 °, α0≥15 °.
④ Drehmenge an Titan:
1) Schnellarbeitsstahlschneider: Vc = 8 ～ 12 m / min.
2) Hartmetallwerkzeuge: Vc = 15 bis 60 m / min.
3) PKD, PKB natürlichen Diamantwerkzeugen: Naßschnitt vc = 200 m / min
Trockenschneiden Vc = 100 m / min, αp> 0,05 mm, f> 0,05 mm / r.
⑤ Titanium Schneidfluid: Emulsion und Extremdruck Emulsion für einen Einsatz. Extremes Druckschneidöl wird zur Veredelung verwendet.
⑥ Hinweis zum Drehen von Titan:
Beim Drehen einer schlanken Welle (Stange) sollten die lebende Mitte und das Nylon als Klauenhalter des Werkzeughalters und des Mittelrahmens verwendet werden.
Verwenden Sie beim Reiben Rizinusöl 60% + Kerosin 40% als Schneidflüssigkeit.
Erhöhen Sie beim Gewindeschneiden den Durchmesser des unteren Lochs entsprechend.
4. Drehen von gekühltem Gusseisen:
Die Oberflächenschicht des Gusseisens hat einen weißen Mund und die Härte kann etwa HRC60 erreichen; Die Einheit Schneidkraft K c kann 3000 MPa erreichen, die das 1,5-fache ist, dass 45 Stahl des Schneidens; Die Schneidkraft konzentriert sich in der Nähe der Schneidkante, und die Bearbeitung enthält Poren und Sand, die das Werkzeug beim Schneiden leicht beschädigen können. Seine Sprödigkeit ist groß und das Phänomen des Kantenabplatzens und des Fallens von Schlacke tritt während des Schneidens auf.
① Werkzeugmaterial zum Drehen von Gusseisen:
1) Hartmetall: Es sollte ein Hartmetall mit hoher Härte und Biegefestigkeit ausgewählt werden. Wie zum Beispiel: YS2, YS8, YS10, 600, 610, 726.
2) Keramik: SG4, AT6, SM, FT80, FT85.
3) PCBN: Wird zum Feindrehen verwendet.
② Die geometrischen Parameter des Werkzeugs zum Drehen von Gusseisen: 1) Hartmetall: γ0 = 0 ～ -5 °, α0 = 5 ～ 10 °, κr ≤ 45 ° (κr = 45 °), λs = -5 ～ 一 10 ° γε = 0,5 ≤ 1 mm;
③ Die Menge des Schneidens von Gusseisen:
1) Hartmetallwerkzeug: Grobbearbeitung Vc = 7 × 10 m / min, αp = 5 × 10 mm, f = 0,5 × 1,5 mm / r. Endbearbeitung: Vc = 15 × 20 m / min, αp = 0,5 × 2 mm, f = 0,3 × 0,5 mm / r.
2) Keramikwerkzeuge: Vc = 40 ≤ 50 m / min, αp = 0,5 ≤ 2 mm, f = 0,3 ≤ 0,6 mm / r.
3) PCBN-Cutter: Vc = 60 ≤ 70 m / min, αp = 0,5 ≤ 2 mm, f = 0,1 ≤ 0,3 mm / r.
5. Drehen von thermischen Spritzmaterialien (Schweißen):
Thermisches Spritzen Materialien sind meist mehrkomponentigen hochfesten Legierungen. Nach hohen Temperatur und hohen Geschwindigkeit auf der Oberfläche des Werkstückes des Besprühen werden die Härte, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Wärmebeständigkeit der Oberflächenschicht des Werkstückes stark verbessert, und es ist weit verbreitet. Die Härte der Kupferbasis und Eisenbasis-Pulver Sprühbeschichtung ist leichter zu schneiden. Cobalt-basierte und Beschichtungen auf Nickelbasis Pulver sprühvorrichtung haben Härte> HRC50, die zu schneiden ist schwierig. Cobalt-plattierten WC, WC nickelplattierten und Nickel-plattierten Al2O3 Sprühbeschichtungen Härte> HRC65 aufweisen, die die schwer zu schneiden ist.
① Werkzeugmaterialien zum Drehen von thermischen Spritzmaterialien:
1) Hartmetall: Härte> HRC45 unter Verwendung von YG, YW Hartmetall;
Härte unter Verwendung von 600, 610, 726, 767, YD05, YC12, YS2, YS8;
Härte> HRC65, verwenden Sie YG3X, YD05, YC09, YC12, YS8, 600, 610.
2) Keramikschneider: 3) PCBN
② Die geometrischen Parameter des Werkzeugs beim Drehen von thermischen Spritzmaterialien: γ0 = 0 ～ -5 °, α0 = 8 ～ 12 °, κr ≤ 45 °.
③ Die Menge des schneidenden thermischen Spritzmaterials: Hartmetall Vc = 6 ～ 40 m / min;
Keramikschneider Vc = 18 bis 80 m / min;
PCBN-Werkzeug: Vc = 24 × 160 m / min. αp = 0,15 ≤ 0,6 mm; f = 0,1 ≤ 1 mm / r.
1. Drehen von gehärtetem Stahl:
① Schneideigenschaften von gehärtetem Stahl:
1) Hohe Härte: HRC45-70.
2) Hohe Sprödigkeit.
3) Hohe Festigkeit: σb = 2100 ～ 2600 MPa, was etwa dem 4-fachen von 45 Stahl entspricht.
4) Große Schnittkraft: Die Einheitsschnittkraft Kc beträgt 4500 MPa, was dem 2,5-fachen von 45 Stahl entspricht.
5) Hohe Schnitttemperatur: Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 1/7 von 45 Stahl.
② Drehwerkzeug und Schnittmenge aus gehärtetem Stahl:
1) Werkzeugmaterialien: PCBN, Keramik, Hartmetall (600, 610, YS8, YT05, 758, 813) usw.
2) Parameter der Werkzeuggeometrie: γ0 = 0 ～ -10 °, Werkstückhärte und kontinuierliches Schneiden γ0 = -10 ～ -30 °, α0 = 8 ～ 10 °, κr = 30 ～ 60 °, λs = 0 ～ -3 °.
3) Schnittmenge: Hartmetall Vc = 30 ～ 50 m / min; Keramik werkzeug Vc = 60 × 120 m / min; PCBN-Werkzeug Vc = 100 ～ 200 m / min, Vc ist 1/2 des oben genannten während des intermittierenden Drehens, αp und f sind 1/2 des allgemeinen Stahls.
Hinweis: Im Allgemeinen beträgt die Wärmebeständigkeit von abgeschrecktem Stahl 200 × 400 × und seine Härte nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Die Wärmebeständigkeit von Werkzeug materialien (Hartlegierungen, Keramik, PCBN) sind 800 bis 1000 ℃ 1200 ℃, und 1400 ~ 1500 ℃ bzw. dieses Merkmal benutzen, Vc kann nicht zu niedrig während des kontinuierlichen Schneiden ausgewählt werden. Beim Bohren sollte Vc angemessen sein und das Werkzeug sollte eingefahren sein. Während des kontinuierlichen Schneidens sollte f klein sein, κr sollte angemessen reduziert, γε erhöht und λs sollte negativ sein.
Weil die Hochtemperaturlegierung viele Legierungselemente mit hohem Schmelzpunkt enthält, Fe, Ti, Cr, Ni, V, W, Mo und so weiter. Dieses Element und andere Legierungselemente bilden eine austenitische Legierung mit hoher Reinheit und dichter Struktur. Die enthaltenen Elemente und die nichtmetallischen Elemente C, B, N usw. bilden Metall- und Nichtmetallverbindungen mit hoher Härte, niedrigem spezifischen Gewicht und hohem Schmelzpunkt. Machen Sie andere Bearbeitbarkeit sehr schlecht. Die relative Bearbeitbarkeit beim Drehen beträgt nur 5-20% von 45 Stahl.
① Wendeeigenschaften der Superlegierung:
1) Große Schnittkraft: 2- bis 3-mal größer als beim Schneiden von allgemeinem Stahl.
2) Hohe Schnitttemperatur: 50% höher als beim Schneiden von 45 Stahl.
3) Starkes Kaltverfestigen: Die Härte der Schneidfläche und der bearbeiteten Fläche ist 50-100% höher als die der Matrix.
4) Werkzeuge sind leicht zu tragen: Adhäsion, Diffusion, Oxidation und Rillenverschleiß können leicht auftreten.
②Materials für Werkzeuge von Hochtemperaturlegierungen drehen:
1) Schnellarbeitsstahl: Es sollte Schnellarbeitsstahl mit hohem Vanadium-, Kohlenstoff- und Aluminiumgehalt verwendet werden.
2) Hartmetall: Es sollten feine und ultrafeine YG-Partikel verwendet werden
③ Geometrische Parameter von Werkzeugen für die Hochtemperaturlegierungen Drehen:
Verformte Superlegierung: γ0 = 10 °, gegossene Superlegierung: γ0 = 0 °, im Allgemeinen keine negative Abschrägung. α0 = 10 ～ 15 °, grobes Drehen λs = -10 °, feines Drehen λs = 0 ～ 3 °, κr = 45 ～ 75 °.
④ Drehmenge der Superlegierung:
1) Schnellarbeitsstahlschneider: Vc = 3 × 8 m / min.
2) Hartmetallwerkzeug: Vc = 10 × 60 m / min. Verformte Superlegierung: Vc = 40 × 60 m / min. Gießen von Hochtemperaturlegierungen: Vc = 7 ~ 10 m / min. αp und f> 0,1 mm.
⑤ Schneidflüssigkeit für die Hochtemperaturlegierungen: Die gleichen wie rostfreier Stahl.
⑥ Bohren von Hochtemperaturlegierungen: Es sollten so weit wie möglich Hartmetallbohrer oder S-Bohrer und Flachbohrer verwendet werden.
Wenn Sie beispielsweise einen Schnellarbeitsstahl bohrer verwenden, erhöhen Sie die Größe von 2 Drähten, schleifen Sie α0 und b, Vc beträgt 3 m / min und f beträgt 0,2 ～ 0,3 mm / r;
Der Bohrer sollte scharf sein und der Standard für die Stumpfheit ist 1/2 bis 1/3 des Standards von allgemeinem Stahl. Verwenden Sie am besten den automatischen Vorschub. Halten Sie nicht auf der Schneidfläche an.
3. Drehen der Titanlegierung:
Die Titanlegierung ist ein neues Metall, das in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurde. Aufgrund seiner hohen spezifischen Festigkeit (σb / ρ = 1680 / 4,5 = 373, 4,5-fache von 45 Stahl), hohen thermischen Festigkeit (Langzeitarbeit bei 500 ° C), guter Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichneter Niedertemperatur leistung Es wird in der Luft- und Raumfahrt, in der chemischen Technik, in der medizinischen Behandlung usw. verwendet.
① Drehmerkmale von Titan:
1) Die Drehtemperatur von Titan ist hoch: Unter den gleichen Schnittbedingungen ist sie doppelt so hoch wie das Schneiden von 45er Stahl.
2) Titan hat eine große Affinität und eine ernsthafte Bindung, die bei hohen Temperaturen eine Bindung verursacht.
3) Titan hat eine hohe chemische Aktivität: Unter Hochtemperatur-Schnittbedingungen reagiert es mit O, N, H, C in der Luft unter Bildung einer harten Hautschicht aus TiO2, TiN, TiH usw., was das Schneiden erschwert.
② Werkzeugmaterialien zum Drehen Titan:
1) Schnellarbeitsstahl: Zusätzlich zu gewöhnlichem Schnellarbeitsstahl wird am besten Hochgeschwindigkeitsstahl mit hohem Vanadium-, Kobalt- und Aluminiumgehalt verwendet.
2) Hartmetall: YG8, YG6X, YG6A, 813, 643, YS27, YD15.3) PCD, PCBN-Naturdiamant.
③ Parameter der Werkzeuggeometrie: γ0 = 5 ～ 15 °, α0≥15 °.
④ Drehmenge an Titan:
1) Schnellarbeitsstahlschneider: Vc = 8 ～ 12 m / min.
2) Hartmetallwerkzeuge: Vc = 15 bis 60 m / min.
3) PKD, PKB natürlichen Diamantwerkzeugen: Naßschnitt vc = 200 m / min
Trockenschneiden Vc = 100 m / min, αp> 0,05 mm, f> 0,05 mm / r.
⑤ Titanium Schneidfluid: Emulsion und Extremdruck Emulsion für einen Einsatz. Extremes Druckschneidöl wird zur Veredelung verwendet.
⑥ Hinweis zum Drehen von Titan:
Beim Drehen einer schlanken Welle (Stange) sollten die lebende Mitte und das Nylon als Klauenhalter des Werkzeughalters und des Mittelrahmens verwendet werden.
Verwenden Sie beim Reiben Rizinusöl 60% + Kerosin 40% als Schneidflüssigkeit.
Erhöhen Sie beim Gewindeschneiden den Durchmesser des unteren Lochs entsprechend.
4. Drehen von gekühltem Gusseisen:
Die Oberflächenschicht des Gusseisens hat einen weißen Mund und die Härte kann etwa HRC60 erreichen; Die Einheit Schneidkraft K c kann 3000 MPa erreichen, die das 1,5-fache ist, dass 45 Stahl des Schneidens; Die Schneidkraft konzentriert sich in der Nähe der Schneidkante, und die Bearbeitung enthält Poren und Sand, die das Werkzeug beim Schneiden leicht beschädigen können. Seine Sprödigkeit ist groß und das Phänomen des Kantenabplatzens und des Fallens von Schlacke tritt während des Schneidens auf.
① Werkzeugmaterial zum Drehen von Gusseisen:
1) Hartmetall: Es sollte ein Hartmetall mit hoher Härte und Biegefestigkeit ausgewählt werden. Wie zum Beispiel: YS2, YS8, YS10, 600, 610, 726.
2) Keramik: SG4, AT6, SM, FT80, FT85.
3) PCBN: Wird zum Feindrehen verwendet.
② Die geometrischen Parameter des Werkzeugs zum Drehen von Gusseisen: 1) Hartmetall: γ0 = 0 ～ -5 °, α0 = 5 ～ 10 °, κr ≤ 45 ° (κr = 45 °), λs = -5 ～ 一 10 ° γε = 0,5 ≤ 1 mm;
③ Die Menge des Schneidens von Gusseisen:
1) Hartmetallwerkzeug: Grobbearbeitung Vc = 7 × 10 m / min, αp = 5 × 10 mm, f = 0,5 × 1,5 mm / r. Endbearbeitung: Vc = 15 × 20 m / min, αp = 0,5 × 2 mm, f = 0,3 × 0,5 mm / r.
2) Keramikwerkzeuge: Vc = 40 ≤ 50 m / min, αp = 0,5 ≤ 2 mm, f = 0,3 ≤ 0,6 mm / r.
3) PCBN-Cutter: Vc = 60 ≤ 70 m / min, αp = 0,5 ≤ 2 mm, f = 0,1 ≤ 0,3 mm / r.
5. Drehen von thermischen Spritzmaterialien (Schweißen):
Thermisches Spritzen Materialien sind meist mehrkomponentigen hochfesten Legierungen. Nach hohen Temperatur und hohen Geschwindigkeit auf der Oberfläche des Werkstückes des Besprühen werden die Härte, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Wärmebeständigkeit der Oberflächenschicht des Werkstückes stark verbessert, und es ist weit verbreitet. Die Härte der Kupferbasis und Eisenbasis-Pulver Sprühbeschichtung ist leichter zu schneiden. Cobalt-basierte und Beschichtungen auf Nickelbasis Pulver sprühvorrichtung haben Härte> HRC50, die zu schneiden ist schwierig. Cobalt-plattierten WC, WC nickelplattierten und Nickel-plattierten Al2O3 Sprühbeschichtungen Härte> HRC65 aufweisen, die die schwer zu schneiden ist.
① Werkzeugmaterialien zum Drehen von thermischen Spritzmaterialien:
1) Hartmetall: Härte> HRC45 unter Verwendung von YG, YW Hartmetall;
Härte unter Verwendung von 600, 610, 726, 767, YD05, YC12, YS2, YS8;
Härte> HRC65, verwenden Sie YG3X, YD05, YC09, YC12, YS8, 600, 610.
2) Keramikschneider: 3) PCBN
② Die geometrischen Parameter des Werkzeugs beim Drehen von thermischen Spritzmaterialien: γ0 = 0 ～ -5 °, α0 = 8 ～ 12 °, κr ≤ 45 °.
③ Die Menge des schneidenden thermischen Spritzmaterials: Hartmetall Vc = 6 ～ 40 m / min;
Keramikschneider Vc = 18 bis 80 m / min;
PCBN-Werkzeug: Vc = 24 × 160 m / min. αp = 0,15 ≤ 0,6 mm; f = 0,1 ≤ 1 mm / r.
