Difficultés et solutions dans l'usinage de l'acier inoxydable

L'émergence continue de nouveaux produits met en avant des exigences plus élevées pour les matériaux des pièces. Parfois, les matériaux requis doivent répondre aux exigences particulières de dureté élevée, de résistance élevée à l'usure, de ténacité élevée, etc., ce qui entraîne un lot de matériaux difficiles à traiter et la technologie d'usinage est proposé des exigences plus élevées. Par rapport à l'acier de construction au carbone de haute qualité, les matériaux en acier inoxydable comprennent Cr, Ni, Nb, Mo et d'autres éléments d'alliage. L'augmentation de ces éléments d'alliage améliore non seulement la résistance à la corrosion de l'acier, mais a également un certain impact sur les performances d'usinage de l'acier inoxydable.

Cet article prend pour objet l'acier inoxydable et d'autres matériaux difficiles à usiner, combine les problèmes réels rencontrés lors de la transformation, analyse les difficultés de traitement de l'acier inoxydable et propose des solutions pratiques et efficaces.

Cet article combine les problèmes réels rencontrés en usinage, analyse les difficultés de l'usinage de l'inox , et propose des solutions pratiques et efficaces.

Analyse des difficultés de l'acier inoxydable Découpe

Dans l'usinage proprement dit, la découpe de l'inox s'accompagne souvent de cassures de couteaux et de grippages. En raison de la grande déformation plastique de l'acier inoxydable lors de la coupe, les copeaux produits ne sont pas faciles à casser et à coller, ce qui entraîne un écrouissage important pendant le processus de coupe. Chaque passe produira une couche durcie pour la coupe suivante. Après des couches d'accumulation, l'inox est en cours de découpe. À mesure que la dureté dans le support devient de plus en plus grande, la force de coupe requise augmente également.

La production de la couche d'écrouissage et l'augmentation de la force de coupe entraîneront inévitablement une augmentation du frottement entre l'outil et la pièce, et la température de coupe augmentera également.

De plus, la conductivité thermique de l'acier inoxydable est faible, les conditions de dissipation thermique sont médiocres et une grande quantité de chaleur de coupe est concentrée entre l'outil et la pièce, ce qui détériore la surface usinée et affecte gravement la qualité de la surface usinée. De plus, l'augmentation de la température de coupe aggravera l'usure de l'outil, provoquera des cratères en croissant sur la face de coupe de l'outil et des espaces sur le bord de coupe, ce qui affectera la qualité de surface de la pièce, réduira l'efficacité du travail et augmentera les coûts de production.

Comment améliorer la qualité de l'acier inoxydable usinage

On peut voir d'après ce qui précède que l'usinage de l'acier inoxydable est plus difficile et qu'il est facile de produire une «couche durcie» lors de la coupe, ce qui est facile à casser l'outil, les copeaux générés ne sont pas faciles à casser, ce qui entraîne coller à l'outil, ce qui aggravera l'usure de l'outil. Pour ces caractéristiques de coupe de l'acier inoxydable, combinées à la production En fait, nous sommes partis de trois aspects des matériaux d'outils, des paramètres de coupe et des méthodes de refroidissement pour trouver des moyens d'améliorer la qualité de l'usinage de l'acier inoxydable.

3.1 Sélection des matériaux d'outils

Choisir le bon outil est la base pour usiner des pièces de haute qualité. L'outil est trop mauvais et aucune pièce qualifiée ne peut être traitée; si un bon outil est sélectionné, bien qu'il puisse répondre aux exigences de qualité de surface de la pièce, il est facile de provoquer des déchets et d'augmenter le coût de production. Combiné aux caractéristiques de mauvaises conditions de dissipation de la chaleur, de couches durcies et d'un collage facile du couteau lors de la coupe de l'acier inoxydable, le matériau de l'outil sélectionné doit répondre aux caractéristiques d'une bonne résistance à la chaleur, d'une résistance élevée à l'usure et d'une faible affinité avec l'acier inoxydable.

3.1.1 Haute vitesse Acier

L'acier rapide est un acier à outils fortement allié avec W, Mo, Cr, V, Go et d'autres éléments ajoutés. Il a de bonnes performances de traitement, une bonne résistance et une bonne ténacité, ainsi qu'une forte résistance aux chocs et aux vibrations. Dans le cas d'une chaleur élevée générée par une coupe à grande vitesse (environ 500 ° C), il peut toujours maintenir une dureté élevée (HRC est toujours supérieur à 60). L'acier rapide a une bonne dureté rouge et convient à la fabrication de fraises, de ronces et d'autres outils de fraisage, qui peuvent répondre aux exigences de la coupe de l'acier inoxydable. Environnement de coupe tel qu'une couche durcie et une mauvaise dissipation de la chaleur.

W18Cr4V est l'outil en acier rapide le plus typique. Depuis sa naissance en 1906, il a été largement transformé en divers outils pour répondre aux besoins de la coupe. Mais avec l'amélioration continue des propriétés mécaniques de divers matériaux traités, les outils W18Cr4V ne peuvent plus répondre aux exigences de traitement des matériaux difficiles à traiter. L'acier rapide au cobalt haute performance devrait naître de temps en temps. Comparé à l'acier rapide ordinaire, l'acier rapide au cobalt a une meilleure résistance à l'usure, une dureté rouge et une fiabilité d'utilisation. Il convient au traitement à taux d'enlèvement élevé et au traitement de coupe interrompu. Nuances couramment utilisées telles que W12Cr4V5Co5.

3.1.2 Acier allié dur

Le carbure cémenté est une métallurgie des poudres constituée de poudre de micron de carbure de métal réfractaire (WC, TiC) de haute dureté comme composant principal, de cobalt, de nickel et de molybdène comme liant, et frittée dans un four sous vide ou un four à réduction d'hydrogène. Des produits. Le carbure cémenté a une bonne résistance et ténacité, résistance à la chaleur, résistance à l'usure, résistance à la corrosion, dureté élevée, etc.-série d'excellentes propriétés. Il reste également fondamentalement inchangé à une température de 500°C et a toujours une dureté élevée à 1000°C, ce qui convient à la découpe de matériaux difficiles à usiner tels que l'acier inoxydable et l'acier résistant à la chaleur. Les carbures cémentés courants sont principalement divisés en trois catégories :type YG (carbure cémenté tungstène-cobalt), type YT (type tungstène titane cobalt), type YW (type tungstène titane tantale (niobium)), la composition de ces trois alliages est différente, Les utilisations sont également très différentes. Parmi eux, l'uranium durci YG a une bonne ténacité et une bonne conductivité thermique. Un angle de coupe plus grand peut être sélectionné, ce qui convient à la coupe de l'acier inoxydable.

3.2 Sélection des paramètres géométriques pour la coupe d'outils en acier inoxydable

1) Angle de coupe yo :

En combinaison avec les caractéristiques de haute résistance, de bonne ténacité et de copeaux de l'acier inoxydable qui ne sont pas facilement coupés pendant la coupe, un angle de coupe plus grand doit être sélectionné pour garantir que le couteau a une résistance suffisante, ce qui peut réduire l'objet de traitement La déformation plastique peut également réduire la température de coupe et la force de coupe, tout en réduisant la production de couches durcies.

2) Angle de relief ao :

L'augmentation de l'angle de dépouille réduira le frottement entre la surface usinée et la surface du flanc, mais la capacité de dissipation thermique et la résistance de l'arête de coupe diminueront également. La taille de l'angle de dépouille dépend de l'épaisseur de coupe. Lorsque l'épaisseur de coupe est importante, un angle de dépouille plus petit doit être sélectionné.

• L'angle de déviation principal kr, l'angle de déviation secondaire k'r :

La diminution de l'angle de déviation principal kr peut augmenter la longueur de travail de l'arête de coupe, ce qui est bénéfique pour la dissipation thermique, mais elle augmentera la force radiale lors de la coupe, qui est sujette aux vibrations. La valeur de kr est souvent prise Il est de 50° ~ 90°. Si la rigidité de la machine-outil est insuffisante, elle peut être augmentée de manière appropriée. L'angle de déclinaison secondaire est souvent pris comme k'r=9°~15.

4) Inclinaison de la lame λs :

Afin d'augmenter la résistance de la pointe de l'outil, l'angle d'inclinaison de la lame est généralement pris comme λs=7°~_ -3°.

3.3 Sélection du liquide de coupe et de la méthode de refroidissement

L'usinabilité de l'acier inoxydable est médiocre et les performances de refroidissement, de lubrification, de pénétration et de nettoyage du fluide de coupe sont plus élevées. Il existe plusieurs types de fluides de coupe couramment utilisés :

1) Émulsion :

une méthode de refroidissement plus courante, avec de meilleures propriétés de refroidissement, de nettoyage et de lubrification, et est souvent utilisée pour les voitures brutes en acier inoxydable.

2) Huile vulcanisée :

du sulfure à point de fusion élevé peut se former sur la surface du métal pendant la coupe, et il n'est pas facile d'être détruit à haute température, a un bon effet lubrifiant et a un certain effet de refroidissement, généralement utilisé pour le perçage, l'alésage et le taraudage.

3) Huile minérale telle que l'huile moteur et l'huile de broche :

Il a de bonnes performances de lubrification, mais un refroidissement et une perméabilité médiocres, et convient au tournage de précision externe.

Pendant le processus de coupe, la buse de fluide de coupe doit être dirigée vers la zone de coupe, ou il est préférable d'utiliser un refroidissement à haute pression, un refroidissement par pulvérisation et d'autres méthodes de refroidissement.

En résumé, bien que l'acier inoxydable ait une mauvaise usinabilité, un écrouissage sérieux, une grande force de coupe, une faible conductivité thermique, un collage facile, des outils faciles à porter et d'autres défauts, tant que vous trouvez une méthode de traitement appropriée, utilisez un outil approprié, méthode de coupe et Quantité de coupe, choix du bon liquide de refroidissement, réflexion approfondie sur le travail, le problème des matériaux difficiles à usiner tels que l'acier inoxydable est résolu.