Які труднощі виникають при токарній обробці деталей з нержавіючої сталі на верстатах з ЧПК?

2026-01-12

Точність Токарні роботи з ЧПК Зазвичай використовується для обробки обертових деталей, які можна надійно закріпити на токарному верстаті. Токарні верстати з ЧПК характеризуються високою жорсткістю, точністю виготовлення та точним налаштуванням інструменту. Вони дозволяють виконувати просту та точну ручну або автоматичну компенсацію інструменту, що дозволяє обробляти деталі з високими вимогами до точності токарного верстата. Крім того, рух інструменту при числовому програмному точенні досягається за допомогою високоточних систем інтерполяції та сервоприводу. Під час обробки дуг або інших криволінійних поверхонь цей метод створює форми, які точніше відповідають геометричним вимогам конструкторських креслень порівняно з копіювальними токарними верстатами.

Нержавіюча сталь, яка містить 16–18% хрому, часто називається кислотостійкою або корозійностійкою нержавіючою сталлю. Вона має добру корозійну стійкість в атмосферних або слабоагресивних середовищах і зберігає високу міцність за підвищених температур (>450°C). Відома своєю чудовою корозійною стійкістю, формувальністю, адаптивністю та високою в'язкістю в широкому діапазоні температур, нержавіюча сталь широко використовується у важкій промисловості, легкій промисловості та виробництві товарів повсякденного вжитку.

Коли Обробка на ЧПК Для деталей з нержавіючої сталі метою є швидкість, точність та прецизійність. Однак під час процесу часто виникають труднощі. Нижче ми аналізуємо ключові труднощі, які можуть виникнути під час токарної обробки деталей з нержавіючої сталі на верстатах з ЧПК.

1.      Висока термічна міцність та в'язкість
Висока термічна міцність і в'язкість нержавіючої сталі ускладнюють досягнення високошвидкісного різання, що безпосередньо впливає на обробку на верстатах з ЧПК. Це є серйозною проблемою при різанні нержавіючої сталі на верстатах з ЧПК. Хоча аустенітні та мартенситні нержавіючі сталі не демонструють високої твердості або міцності на розрив, порівнянної з вуглецевою сталлю № 40, їхнє видовження, зменшення площі та ударна міцність значно вищі. Наприклад, видовження 1Cr18Ni9Ti становить 210% від видовження сталі № 40. Це призводить до труднощів з відламуванням стружки під час високошвидкісної обробки. Різання з ЧПК, а також значну витрату енергії через деформацію різання.

2.      Зміцнення та адгезія
Нержавіюча сталь схильна до деформаційного зміцнення та налипання стружки, а погана теплопровідність ще більше ускладнює процес різання. Під час високошвидкісного токарного різання з ЧПК нержавіюча сталь має тенденцію до деформаційного зміцнення. Екструзія матеріалу заготовки вістрям інструменту викликає деформацію в зоні різання, що призводить до внутрішньозернистого ковзання, спотворення решітки та мікроструктурного ущільнення. Це може збільшити твердість різання в 2-3 рази, при цьому загартований шар іноді досягає сотень мікрометрів у глибину. Крім того, сильна адгезія та погана теплопровідність стружки з нержавіючої сталі сприяють утворенню наростів на вістрі інструменту та ріжучій кромці, що посилює вібрацію під час обробки та прискорює знос інструменту.

3.      Проблеми з обробкою різьби
До поширених проблем належать погана шорсткість поверхні різьби та сильний знос інструменту. Під час нарізання різьби на верстатах з ЧПК з нержавіючої сталі часто виникають типові проблеми, такі як погана якість поверхні різьби, візерунки, схожі на риб'ячу луску, та заїдання інструменту. В основному це пов'язано з надмірно малим кутом заднього різця з обох боків різьбонарізного інструменту, що збільшує тертя з поверхнею різьби та погіршує якість обробки. Крім того, не можна ігнорувати знос інструменту, оскільки він змінює передній та задній кути, що призводить до збільшення сили різання, вібрації та деградації обробленої поверхні.

4.      Фактори інструменту та верстатного обладнання
Недостатня жорсткість та низька точність верстата спричиняють вібрацію, що негативно впливає на якість обробки. Жорсткість верстата та інструментальної системи також є критично важливою. Такі проблеми, як ненадійне затискання різьбонарізного інструмента, надмірний виліт інструмента, недостатня жорсткість тримача інструмента та низька точність верстата, можуть спричиняти вібрацію, тим самим погіршуючи якість поверхні різьби. Тому під час роботи важливо забезпечити стабільність верстата, інструмента та заготовки, а також ретельно регулювати висоту кінчика інструмента, щоб уникнути заїдання інструменту.

Хоча прецизійна обробка з ЧПК Хоча нержавіюча сталь пропонує вражаючий баланс корисних властивостей, вона має певні труднощі. Аустенітні нержавіючі сталі особливо схильні до зміцнення під час механічної обробки, що може збільшити їхню твердість. Якщо механік не знайомий з обробкою нержавіючої сталі, це може прискорити знос інструменту та негативно вплинути на якість готового виробу.

Крім того, нержавіюча сталь зазвичай має відносно низьку теплопровідність, що призводить до накопичення тепла в зоні різання. Без належного охолодження та правильних параметрів різання температура може підвищитися настільки, що спричинить сенсибілізацію нержавіючої сталі. Залежно від передбачуваного застосування деталі з нержавіючої сталі, це може призвести до таких проблем, як міжкристалічна корозія та корозійне розтріскування під напругою.

Незважаючи на ці труднощі, досвідчені механіки можуть надійно виробляти високоякісну нержавіючу сталь Деталі з ЧПК за умови використання відповідних інструментів та обладнання, а також добре оптимізованих методів обробки.