آموزش فولاد ابزار ماشینکاری CNC

فولادهای ابزار که به دلیل سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و توانایی حفظ لبه های برش در دماهای بالا مشهور هستند، چالش ها و الزامات منحصر به فردی را در ماشینکاری CNC ارائه می دهند. این راهنما یک نمای کلی از ملاحظات فنی حیاتی برای ماشینکاری موفقیت آمیز این مواد را با هدف متخصصان حرفه ای تدارکات و متخصصان صنعت ارائه می دهد.

1. طبقه بندی و انتخاب مواد
درک درجه خاص فولاد ابزار بسیار مهم است. دسته بندی های کلیدی عبارتند از:

1. فولادهای سرد-ابزار کار (به عنوان مثال، AISI D2، A2، O1): با محتوای کربن و کروم بالا برای مقاومت در برابر سایش مشخص می‌شوند. اغلب در شرایط آنیل شده (معمولاً 200-250 HB) برای ماشینکاری عرضه می شود.
2. فولادهای ابزار کار داغ (مانند AISI H13، H11): دارای عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن و وانادیم برای مقاومت در برابر خستگی حرارتی هستند. ماشینکاری معمولاً در حالت آنیل انجام می شود.
3. فولادهای سریع-(HSS، به عنوان مثال، M2، M42): حاوی تنگستن، مولیبدن، کبالت و وانادیوم قابل توجهی برای سختی قرمز-. آنها بسیار ساینده هستند و ماشینکاری آنها چالش برانگیز است.
4. همیشه مشخصات دقیق مواد (به عنوان مثال، DIN، AISI، JIS) و شرایط عرضه شده آن (آنیل شده، از قبل سخت شده) را قبل از عملیات برنامه ریزی بررسی کنید.

2. ملاحظات قبل از{1}ماشین کاری

• آماده سازی قطعه کار: مطمئن شوید که مواد موجود در انبار از تنش{0}}کاهش یافته و به درستی بازپخت شده اند تا ماشین کاری یکنواختی حاصل شود. بررسی ابعاد و کمک هزینه
• استراتژی مسیر ابزار: برای به حداقل رساندن سختی کار و بهبود عمر ابزار، تا حد امکان از فرز صعودی (فرز پایین) استفاده کنید. درگیر شدن ابزار باید کنترل شود تا از تولید گرمای بیش از حد جلوگیری شود.
• صلبیت: استحکام سیستم را به حداکثر برسانید. از نگهدارنده‌های ابزار کوتاه و مستحکم (مثلاً چکش‌های هیدرولیک، نگهدارنده‌های کوچک-) استفاده کنید و مطمئن شوید که قطعه کار به‌طور ایمن ثابت شده است تا ارتعاشات را کاهش دهد.

3. انتخاب ابزار برش
انتخاب ابزار برای دوام اقتصادی و یکپارچگی سطح حیاتی است.

• Tool Material: For annealed tool steels, premium coated carbide grades (e.g., PVD TiAlN, AlTiN) are standard. For hardened steels ( >45 HRC)، درج نیترید بور مکعبی (CBN) یا ابزار جامد CBN برای تکمیل توصیه می شود. الماس پلی کریستالی (PCD) برای کاربردهای غیرآهنی مناسب است اما برای فولاد مناسب نیست.
• هندسه ابزار: برای کاهش نیروهای برشی و گرما، از هندسه‌های تیز-راک مثبت استفاده کنید. ابزارها باید فلوت های صیقلی داشته باشند تا تخلیه تراشه ها تسهیل شود.
• وضعیت ابزار: همیشه از ابزارهای تیز و فرسوده استفاده کنید. ابزارهای کسل کننده گرمای بیش از حد تولید می کنند که منجر به سفت شدن کار و تسریع سایش می شود.

4. بهینه سازی پارامترهای برش
پارامترها باید میزان حذف فلز را با عمر ابزار و کیفیت قطعه متعادل کنند.

• سرعت برش (Vc): سرعت های محافظه کار ضروری هستند. برای فولادهای ابزار آنیل شده با ابزار کاربید، Vc معمولاً از 60-150 متر در دقیقه بسته به درجه و عملکرد متغیر است. برای گریدهای از پیش سخت شده یا HSS سرعت باید به شدت کاهش یابد.
• نرخ تغذیه (fz): یک بار تراشه کافی برای جلوگیری از ساییدگی و تجمع گرما حفظ کنید. خوراک معمولی برای هر دندان از 0.05-0.20 میلی متر بر دندان برای عملیات متوسط ​​تا زبر است. تکمیل نیاز به تغذیه سبک تری دارد.
• عمق برش (ap): از اعماق برش شعاعی کمتر از قطر ابزار استفاده کنید (مثلاً 30-70٪ Dc برای فرزکاری) و عمق محوری را برای مدیریت بار تنظیم کنید. عبور نور چندگانه اغلب به یک برش سنگین ترجیح داده می شود.
• کاربرد مایع خنک‌کننده: مایع خنک‌کننده (ترجیحاً امولسیون) با فشار بالا (ترجیحاً امولسیون) برای دفع گرما، جلوگیری از تعدیل قطعه کار و شستشوی تراشه‌ها الزامی است. تحویل مایع خنک‌کننده از طریق ابزار{2} بسیار مؤثر است. برای برخی از عملیات تکمیلی با CBN، ماشینکاری خشک یا روغنکاری با حداقل مقدار (MQL) ممکن است اعمال شود.

5. عملیات ماشینکاری خاص

1. فرز: از استراتژی های تروکوئیدی یا لایه بردار برای جیب ها برای حفظ درگیری ثابت ابزار و توزیع گرما استفاده کنید.
2. تراشکاری: از تنظیمات سفت، -درج‌های قلاب‌زنی منفی برای خشن کردن، و شن‌کش‌های مثبت- برای تکمیل استفاده کنید. از هندسه تراشه شکن مناسب برای کنترل تراشه های رشته ای اطمینان حاصل کنید.
3. حفاری و ضربه زدن: از مته های کاربید با خنک کننده داخلی استفاده کنید. برای ضربه زدن، سرعت را کاهش دهید، برای دقت بیشتر و عمر ابزار در سوراخ‌های کور، فرز رزوه‌ای را در نظر بگیرید و از مایعات ضربه‌زنی با کارایی بالا- استفاده کنید.

6. پست{1}}ماشین کاری و تضمین کیفیت

• تنش زدایی: برای قطعات پیچیده یا آنهایی که به پایداری ابعادی بالا نیاز دارند، قبل از اتمام کار، بازپخت استرس{0} پس از ماشینکاری خشن توصیه می شود.
• سوراخ کردن: فولادهای ابزار به راحتی-سخت می‌شوند. برای جلوگیری از آسیب رساندن به لبه ها، از روش های جداسازی مکانیکی یا حرارتی استفاده کنید.
• بازرسی: از تجهیزات اندازه گیری دقیق (CMM، مقایسه کننده های نوری، پروفیلومترهای سطح) استفاده کنید. ابعاد بحرانی، تلورانس های هندسی (بر اساس ASME Y14.5 یا ISO 1101)، و پرداخت سطح (Ra، Rz) را بررسی کنید. تست نفوذ رنگ (PT) یا تست ذرات مغناطیسی (MT) ممکن است برای تشخیص ترک مشخص شود.

موفقماشینکاری CNC فولادهای ابزارنیازمند یک رویکرد روشمند متمرکز بر درک مواد، تنظیمات سخت، ابزارسازی بهینه و کنترل فرآیند منظم است. پایبندی به پارامترهای اثبات شده و بهترین شیوه‌ها، تولید اجزای-با یکپارچگی بالا را تضمین می‌کند، عمر ابزار را به حداکثر می‌رساند، و اثربخشی هزینه کلی را به دست می‌آورد. مشاوره مستمر با تامین کنندگان مواد و ابزار برش برای توصیه های کاربردی{4} اکیداً توصیه می شود.

اکنون تماس بگیرید