In diesem Artikel wird die Drehen technologie verschiedener Materialien vorgestellt (Werkzeug auswahl und Parametereinstellung): Drehen von Stahl, Drehen von Edelstahl, Drehen von Duplex-Edelstahl, Drehen von Gusseisen, Drehen von hitzebeständigen Superlegierungen (HRSA), Drehen von Aluminium, Drehen von Baustahl

Drehen von Stahl

Stähle können unterteilt werden in: unlegierte, niedriglegierte und hochlegierte Stähle, die alle die Bearbeitung empfehlungen für das Drehen beeinflussen.

Drehen von unlegiertem Stahl

Material klassifizierung: P1.1
Unlegierter Stahl hat einen Kohlenstoffgehalt von bis zu 0,55%. Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (Kohlenstoffgehalt < 0,25%) erfordern besondere Aufmerksamkeit, da der Spanbruch schwierig ist und wegen ihrer Neigung zum Zusetzen (eingebaute Schneide).

Um den Span zu brechen und zu lenken, zielen Sie auf den größtmöglichen Vorschub. Es wird empfohlen, einen Abstreifereinsatz zu verwenden.

Verwenden Sie hohe Schnittgeschwindigkeiten, um eine eingebaute Schneide an der Wendeschneidplatte zu vermeiden, die die Oberfläche beeinträchtigen könnte. Scharfe Kanten und eine leichte Schneid geometrie verringern die Neigung zum Packen und verhindern eine Verschlechterung der Kanten.

Drehen von niedriglegiertem Stahl

Material klassifizierung: P2.x
Die Leichtigkeit der Bearbeitung von niedrig legierten Stählen sind abhängig von dem Legierungsgehalt und die Wärmebehandlung (Härte). Bei allen Materialien dieser Gruppe sind die häufigsten Verschleiß mechanismen Flansch- und Kolk verschleiß. Für gehärtete Materialien ist ein plastische Verformung auch ein gemeinsamer Verschleiß mechanismus aufgrund der höheren Temperatur im Schneidbereich.

Bei ungehärteten niedriglegierten Stählen ist die Geometrie- und Sortenreihe für Stahl die erste Wahl. In gehärteten Materialien ist es vorteilhaft, einen härteren Grad (Gusseisen, Keramik und CBN-Typen) zu verwenden.

Drehen von hochlegiertem Stahl
Zu den hochlegierten Stählen zählen Kohlenstoffstähle mit einem Gesamt  legierungsgehalt von mehr als 5 %. Diese Gruppe umfasst sowohl ungehärtete als auch gehärtete Materialien. Je höher der Legierungsanteil und je höher die Härte ist, desto geringer ist die Zerspanbarkeit.

Bei niedriglegierten Stählen sind Stahlsorten und -geometrien die erste Wahl.

Stähle mit mehr als 5% Legierungselemente und eine Härte von mehr als 450 HB haben höhere Anforderungen an die Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung und Kantenfestigkeit. Ziehen Sie die Verwendung einer härteren Sorte in Betracht (Gusseisen-, Keramik- und CBN-Sorten).

Edelstahl drehen

Edelstähle lassen sich in ferritisch / martensitisch, austenitisch und duplex (austenitisch / ferritisch) mit jeweils spezifischen Bearbeitung empfehlungen für das Drehen einteilen.

Drehen von ferritischen und martensitischen Edelstählen
Material klassifizierung: P5.1
Dieser Edelstahl ist als Stahlwerkstoff klassifiziert, also mit einer P5.x Werkstoffklassifizierung. Die allgemeinen Bearbeitung empfehlungen für diese Stähle sind unsere Sorten und Geometrien für Edelstahl.

Martensitische Stähle können unter Härte bedingungen mit höheren Anforderungen an die Beständigkeit der Wendeschneidplatte gegen plastische Verformung bearbeitet werden. Erwägen Sie die Verwendung von CBN-Qualitäten, HRC = 55 und höher.

Drehen von austenitischem Edelstahl
Material klassifizierung: M1.x und M2.x
Austenitischer Edelstahl ist die gebräuchlichste Art von Edelstahl. Zu dieser Gruppe gehören auch superaustenitische Edelstähle, definiert als Edelstähle mit einem Ni-Gehalt von mehr als 20 %.

Die empfohlenen Sorten und Geometrien sind unser Angebot an CVD- und PVD-Sorten für Edelstahl.

Verwenden Sie für intermittierende Schnitte oder wenn Hämmern oder Spanstau der Hauptverschleißmechanismus ist, PVD-Sorten.

Weitere Überlegungen:
Verwenden Sie immer Kühlmittel, um den Kraterverschleiß und die plastische Verformung zu reduzieren, und wählen Sie den größtmöglichen Nasenradius.
Verwenden Sie runde Wendeschneidplatten oder reduzierte Steigung winkel, um Kerbverschleiß zu vermeiden.
Häufig besteht die Tendenz, dass die Schneidkante oder die Füllkante schwanger wird. Beides wirkt sich nachteilig auf die Oberflächengüte und die Lebensdauer aus. Verwenden Sie scharfe Kanten und / oder Geometrien mit positiver Spanwinkel facette.

Duplex-Edelstahldrehen (austenitisch / ferritisch)
Material klassifizierung: M3.4
Für höher legierte Duplexstähle werden Bezeichnungen wie Superduplex- oder sogar Hyperduplex-Edelstähle verwendet. Ihre höhere mechanische Festigkeit erschwert die Zerspanung dieser Werkstoffe, insbesondere im Hinblick auf Wärmeentwicklung, Schnittkräfte und Spankontrolle.

Die empfohlenen Sorten und Geometrien sind unser Angebot an CVD- und PVD-Sorten für Edelstahl.

Weitere Überlegungen:
Verwenden Sie Kühlmittel, um die Spankontrolle zu verbessern und plastische Verformungen zu vermeiden. Werkzeuge mit innerer Kühlmittelzufuhr verwenden, vorzugsweise Präzisionswerkzeuge.
Verwenden Sie kleine Eintritt winkel, um Kerbverschleiß und Gratbildung zu vermeiden.

Drehen von Gusseisen

Es gibt fünf Haupttypen von Gusseisen:
Grauguss (GCI)
Sphäroguss (NCI)
Temperguss (MCI)
Kompaktgraphitguss (CGI)
Austemperiertes duktiles Eisen (ADI)
Die Funktion ist eine Fe-C-Zusammensetzung mit Si (1-3%) und einem C-Gehalt von mehr als 2%. Es ist ein kurzspanendes Material mit guter Spankontrolle unter den meisten Bedingungen.

Für die meisten Guss materialien wird empfohlen, unsere Guss Sorten und Geometrien zu verwenden. Die Verwendung von Keramik und CBN-Typen für Sphäroguss bei höheren Schnittgeschwindigkeiten zu empfehlen.

Drehen von hitzebeständigen Superlegierungen (HRSA)

Eine hitzebeständige Superlegierung ist eine Legierung, die bei erhöhten Temperaturen ausgezeichnete Kriech- und mechanische Festigkeit (die Tendenz von Feststoffen, unter Belastung langsam nachzugeben oder sich zu verformen) zeigt. Es bietet auch eine gute Korrosions-/Oxidationsbeständigkeit. HRSA lassen sich in vier Material gruppen einteilen:

Nickelbasis (zum Beispiel Inconel)
Mit Eisensockel
Kobalt-basiert
Titanlegierungen (Titan kann rein sein oder Alpha- oder Beta-Strukturen enthalten)
Die Zerspanbarkeit sowohl von HRSA als auch von Titan ist insbesondere unter Alterungsbedingungen schlecht und stellt besondere Anforderungen an die Zerspanung werkzeuge. Es ist wichtig, scharfe Kanten zu verwenden, um die Bildung sogenannter Weißschichten mit unterschiedlicher Härte und Eigenspannungen zu vermeiden.

HRSA-Werkstoff: PVD- und Keramiksorten werden häufig zum Drehen von HRSA-Werkstoffen verwendet. Es wird empfohlen, für HRSA optimierte Geometrien zu verwenden.

Titanlegierungen: Verwenden Sie hauptsächlich unbeschichtete und PVD-Sorten. Es wird empfohlen, für HRSA optimierte Geometrien zu verwenden.

Ein gemeinsames Verschleißkriterium sowohl für Titan als auch für HRSA ist der Kerbverschleiß. Befolgen Sie diese Richtlinien für eine optimale Leistung:

Es wird empfohlen, einen Positionierung winkel von weniger als 45° zu verwenden.
Verwenden Sie das richtige Verhältnis von Einsatzdurchmesser / Nasenradius zu Tiefe des Schnitts.
Bei Rampen- oder Multi-Pass-Bearbeitung wird eine Schnitttiefe von mehr als 0,25 mm (0,0098 Zoll) empfohlen.
Beim Drehen von HRSA und Titanlegierungen sollte immer Kühlmittel aufgetragen werden, egal ob Hartmetall- oder Keramik-Wendeschneidplatten verwendet werden. Die Kältemittel menge sollte hoch sein und gut verwaltet werden.

Bei der Verwendung von Keramik wird empfohlen, eine Vorfasung durchzuführen, um das Gratrisiko beim Ein- und Ausfahren der Wendeschneidplatte für eine optimale Leistung zu minimieren.

Drehen von NE-Werkstoffen (Aluminium)

Diese Gruppe umfasst NE-Weichmetalle wie Aluminium, Kupfer, Bronze, Messing, Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC) und Magnesium. Die Bearbeitungs freundlichkeit unterscheidet sich je nach Legierungselementen, Wärmebehandlungen und Herstellungsverfahren (Schmieden, Gießen usw.).

Drehen von Aluminiumlegierungen
Material klassifizierung: N1.2
Grundsätzlich sollten positive und scharfkantige Wendeschneidplatten verwendet werden. Die erste Wahl sind unbeschichtete und PKD-Sorten.

Bei Aluminiumlegierungen mit einem Si-Gehalt größer 13 % sollte PKD eingesetzt werden, da die Standzeit von VHM-Sorten deutlich reduziert ist.
Bei der Aluminiumbearbeitung wird Kühlmittel hauptsächlich zur Spanabfuhr verwendet.

Drehen von Baustahl

Das Drehen von gehärtetem Stahl mit einer typischen Härte von 55–65 HRC wird als Hartteildrehen bezeichnet und ist eine kostengünstige Alternative zum Schleifen. Das Hartdrehen bietet mehr Flexibilität, optimierte Durchlaufzeiten und höhere Qualität.

Kubische Bornitrid (CBN)-Sorten sind der wesentliche Schneidstoff für das Hartdrehen von einsatz gehärteten und induktion gehärteten Stählen. Verwenden Sie bei Stählen mit einer Härte von ca. weniger als 55 HRC Keramik- oder Hartmetall-Wendeschneidplatten.

Verwenden Sie CBN-Sorten, die für das Hartdrehen optimiert sind.

Achten Sie auf eine gute Maschinen- und Vorrichtung stabilität.
Verwenden Sie die kleinstmögliche Schnitttiefe für einen kleinen Standwinkel und die richtige Kantenvorbereitung, um die Werkzeug standzeit zu verbessern.
Verwenden Sie einen Wischer, um das beste Oberflächenfinish zu erzielen.