Коррозионностойкие стали относятся к материалам, для которых характерна сложность обработки резанием, в том числе фрезерования. Поэтому для каждой группы нержавеющих сталей определяют оптимальные технологические режимы и режущие инструменты для фрезерных станков, позволяющие повысить производительность процесса обработки.
Свойства нержавеющих сталей, осложняющие фрезерование
К характеристикам, затрудняющим обработку заготовок резанием, относятся:
- Самоупрочнение при деформации, называемое «наклепом». При надавливании режущей кромки фрезы металл деформируется, в результате чего его твердость возрастает. Если требуется следующий проход, то инструменту понадобится срезать сильно упрочненный слой. Одна из причин, вызывающих эту проблему, – неправильно подобранный и изношенный инструмент.
- Пониженная теплопроводность, затрудняющая отведение тепла из зоны резания. Заготовка и стружка поглощают малую часть тепла, а остальное передается инструменту, что уменьшает его эксплуатационный период из-за интенсивного износа.
- Высокая твердость и прочность, обеспечиваемые легирующими элементами, – никелем, титаном и другими. Фреза при обработке такого материала испытывает гораздо большие нагрузки, по сравнению с процессом резания обычных углеродистых сталей. Поэтому инструмент быстро выходит из строя.
- Налипание металла на кромку резца. Это приводит к нарушению ее геометрии и увеличению усилия резания.
- Затрудненное дробление стружки и образование заусенцев на заготовке. Особенно эти проблемы актуальны в случаях неправильного подбора инструмента.
Технологические приемы для оптимизации фрезерования нержавеющих сталей
Эффективные способы улучшения фрезерной обработки нержавейки:
- Применение твердосплавных резцов с острой заточкой решает проблему затрудненного отведения тепла. Во-первых, такой инструмент эффективно режет, а не деформирует материал, что снижает количество выделяемого тепла. Во-вторых, твердые сплавы хорошо переносят высокие температуры без снижения рабочих характеристик и резкого уменьшения срока службы.
- Выбор оптимального режима резания заготовки на фрезерном станке. При этом следует учитывать, что чем габаритнее стружка, тем большее количество тепла она может отвести из зоны резания. Поэтому для коррозионностойких сталей рекомендуется максимально возможная глубина реза и значительная подача. Ограничением в увеличении глубины реза и подачи служат: мощность станка, прочность материала заготовки и самого резца. Кроме того, такие интенсивные режимы не подходят для чистовой обработки, подразумевающей малые глубины реза и небольшие скорости подачи.
- Выбор подходящей СОЖ – важный момент, определяющий производительность и качество обработки заготовки из нержавеющей стали на фрезерном станке, а также сохранение рабочих параметров режущего инструмента. Для данного процесса необходима жидкость, в которой процентное содержание масла составляет не менее 8%. Для других материалов и технологических операций достаточно показателя 3-4%. Также большую роль играет давление, под которым СОЖ подается в зону резания. Чем оно выше, тем эффективнее происходит отвод тепла. Оптимальным вариантом является использование специализированных систем, разработанных для подачи СОЖ.
