I. Aperçu
Bien que l'usinage brut, la semi-finition et la finition des matériaux en acier inoxydable sur les machines-outils à usage général ne soient pas trop difficiles. Cependant, dans le cas de tours automatiques dédiés à haute productivité, comment résoudre les problèmes de grande force de coupe, haute température, usure sévère des outils, faible résistance à l'usure, faible qualité de surface d'usinage, faible productivité, etc. être réalisé en un seul processus de découpe. Il n'est pas facile d'atteindre les exigences de la conception. Lors du traitement des matériaux en acier inoxydable martensitique, nos essais et erreurs réalisés en usine ont porté sur les aspects suivants: choix du matériau, géométrie de l'outil, détermination de la structure, état de la découpe, lubrification et sélection du liquide de refroidissement. Une certaine expérience réussie. Prenons l'exemple du fer inoxydable 3Cr13.
Deuxièmement, les difficultés dans le processus de coupe et les raisons
Dans la production d'essai de pièces, notre usine a transformé l'acier 3Crl3 selon la méthode de tournage de l'acier au carbone ordinaire. En conséquence, l'usure de l'outil est grave, la productivité est faible et la qualité de surface des pièces ne répond pas aux exigences.
Par rapport aux propriétés mécaniques de l'acier 3Crl3 et de l'acier 40, de l'acier 45 et d'autres aciers structurels, la résistance de l'acier 3Crl3, l'allongement, la réduction de la surface, la résistance aux chocs et autres indicateurs Bon acier inoxydable martensitique de carbone moyen. En raison du durcissement sévère du travail pendant la coupe, grande résistance à la coupe, température de coupe élevée, usure sévère de l'outil, augmentation du nombre d'affûtage, temps d'arrêt et temps de réglage de la machine accrus et productivité réduite. Comme il est facile de coller le couteau et de générer des arêtes assemblées, il modifie la taille de la pièce et affecte la rugosité de la surface. La puce ne se recourbe pas facilement et endommage également la surface traitée de la pièce. et affecte directement la qualité de la pièce. Par conséquent, 3Crl3 ne peut pas être coupé par un processus de découpe de calibre 45. Il est également impossible de copier la méthode de traitement sur un tour universel sur un tour automatique. Étant donné que le tour automatique a moins de couteaux, il est nécessaire que la surface d'usinage atteigne la taille et la rugosité de surface requises en un seul passage pour garantir une productivité accrue.
En réponse aux problèmes ci-dessus, notre usine a pris les mesures suivantes.
Troisièmement, les principales mesures techniques prises
1) Utiliser un traitement thermique pour modifier la dureté du matériau
La dureté de l'acier inoxydable martensitique après traitement thermique a une grande influence sur le tournage. Le tableau 1 montre le tournage de différents aciers de dureté 3Cr13 après traitement thermique à l'aide d'un outil de tournage en matériau YW2. On peut voir que, bien que les aciers inoxydables martensitiques à l'état recuit aient une faible dureté, ils présentent des performances de rotation médiocres. Cela est dû à la plasticité et à la ténacité du matériau, à la non uniformité de la structure, à l'adhérence et à la forte fusion, et il est facile de produire une turbidité dans le processus de coupe. La qualité de la surface. Le matériau 3Cr13 ayant une dureté inférieure à HRC30 après le processus de trempe et de trempe a une bonne aptitude au traitement et est facile à obtenir avec une bonne qualité de surface. Toutefois, si la dureté est supérieure à celle de HRC30, la qualité de la surface est meilleure, mais l’outil est facile à porter. Par conséquent, une fois que le matériau pénètre dans l'usine, il est d'abord trempé et revenu, la dureté atteint HRC 25-30, puis le processus de découpe est effectué.
2) Sélection des matériaux de l'outil
Sous les mêmes paramètres de coupe, notre société a effectué des tests de tournage comparatifs sur les outils de coupe de plusieurs matériaux. L'outil de tournage externe avec les inserts revêtus composites TiC-TiCN-TiN a une durabilité élevée, une bonne qualité de surface de la pièce et une productivité élevée. Cela est dû au fait que la lame en alliage dur revêtue présente une résistance et une ténacité supérieures et que la surface présente une dureté et une résistance à l’usure plus élevées, un coefficient de frottement plus faible et une résistance thermique supérieure. C'est le matériau de choix pour le traitement de l'outil de retour externe en acier inoxydable 3Cr13. Comme il n'y a pas de lame coupante de ce matériau, le test comparatif du tableau 2 montre que les performances de coupe du carbure cémenté YW2 sont également bonnes, de sorte que la lame du matériau YW2 peut être choisie comme lame coupante.
3) Sélection de la géométrie et de la structure de l'outil
Pour de bons matériaux, le choix d'un angle géométrique raisonnable est particulièrement important.
L'angle de dépouille g0 affecte directement la résistance et la conductivité thermique de l'outil. Généralement, lorsque l'acier inoxydable martensitique est tourné, l'angle d'inclinaison de l'outil est compris entre 10 ° et 20 °. L'angle postérieur a0 est de préférence de 5 ° à 8 ° et le maximum n'est pas supérieur à 10 °.
L'angle de lame ls, angle de lame négatif, peut protéger l'extrémité de la lame et augmenter la résistance de la lame. Généralement, g0 est sélectionné pour être compris entre -10 ° et 30 °.
L'angle de déclinaison principal Kr doit être choisi en fonction de la forme de la pièce, du lieu d'usinage et des conditions de chargement.
La rugosité de la surface du bord doit être Ra0,4-0,2 μm.
Dans la structure de l'outil, l'outil de tournage externe de notre usine adopte des cannelures de coupe d'arc obliques externes et le rayon de courbure de la puce est grand au bout de la puce et le rayon de courbure de la puce au bord externe est petit. La puce est tournée vers la surface à usiner et brisée. La situation est bonne. Pour le couteau de coupe, notre usine contrôlera l'angle de déclinaison dans un rayon de 1 °, ce qui peut améliorer les conditions d'enlèvement des copeaux et prolonger la durée de vie des outils.