Как точить разные материалы
Токарная сталь
Стали можно разделить на нелегированные, низколегированные и высоколегированные, что влияет на рекомендации по токарной обработке.
Токарная обработка нелегированной стали
Классификация материалов: P1.1
Нелегированная сталь имеет содержание углерода до 0,55%.
Низко-углеродистые стали (содержание углерода < 0,25 %) требуют особого внимания из-за затрудненного стружкодробления и склонности к смазыванию (нарост на кромке).
Чтобы разбить и направить стружку, стремитесь к максимально возможной подаче. Вставка стеклоочистителя настоятельно рекомендуется.
Используйте высокие скорости резания, чтобы избежать наростов на пластине, которые могут негативно повлиять на поверхность. Острые кромки и легкая режущая геометрия снизят склонность к смазыванию и предотвратят ухудшение кромок.
Токарная обработка низколегированной стали
Классификация материалов
Обрабатываемость низко-легированных сталей зависит от содержания легирующих элементов или термической обработки (твердости). Для всех материалов этой группы наиболее распространенными механизмами износа являются лункообразный износ и износ по задней поверхности. Для закаленных материалов пластическая деформация также является распространенным механизмом износа из-за более высокого нагрева в зоне резания.
Для низколегированных сталей в незакаленном состоянии первым выбором является стальной ряд марок и геометрий. Для закаленных материалов целесообразно использовать более твердые сплавы (чугунные сплавы, керамика и CBN).
Токарная обработка высоколегированной стали
Классификация материалов: P3
К высоко-легированным сталям относятся углеродистые стали с общим содержанием легирующих элементов более 5 %. В группу входят как мягкие, так и твердые материалы. Обрабатываемость снижается при более высоком содержании сплава и твердости.
Что касается низколегированных сталей, то в первую очередь выбирают марки стали или геометрию.
К сталям с содержанием легирующих элементов более 5 % и твердостью более 450 HB предъявляются дополнительные требования по сопротивлению пластической деформации и прочности кромок. Рассмотрите возможность использования более твердого сплава (чугунные сплавы, керамика и CBN).
Токарная обработка нержавеющей стали
Нержавеющие стали можно разделить на ферритные/мартенситные, аустенитные и дуплексные (аустенитные/ферритные), каждая из которых имеет свои рекомендации по токарной обработке.
Токарная обработка деталей на токарных станках ферритных и мартенситных нержавеющих сталей
Классификация материалов: P5.1
Эта нержавеющая сталь классифицируется как стальной материал, поэтому классификация материала P5.x. Общие рекомендации по обработке для этого типа стали – это наши марки и геометрия нержавеющей стали.
Мартенситные стали можно обрабатывать в закаленных условиях, что требует дополнительных требований к сопротивлению пластической деформации пластины. Рассмотрите возможность использования марок CBN, HRC = 55 и выше.
Токарная обработка аустенитных нержавеющих сталей
Классификация материалов: M1.x и M2.x
Аустенитная нержавеющая сталь является наиболее распространенным типом нержавеющей стали. В эту группу также входят супер-аустенитные нержавеющие стали, определяемые как нержавеющие стали с содержанием никеля более 20%.
Рекомендуемые марки и геометрия – это наше предложение нержавеющей стали марок CVD и PVD.
Для прерывистого резания или там, где основным механизмом износа является отбивание или застревание стружки, рассмотрите возможность использования сплавов с PVD-покрытием.
Другие соображения:
Всегда используйте охлаждающую жидкость, чтобы уменьшить кратерный износ и пластическую деформацию, и выбирайте максимально возможный радиус вершины. Подробнее об охлаждающей жидкости
Используйте круглые пластины или малые углы в плане, чтобы предотвратить образование насечек.
Тенденции к размазыванию или нарастанию краев являются обычным явлением. Оба они отрицательно влияют на чистоту поверхности и срок службы инструмента. Используйте острые кромки и/или геометрию с положительной передней поверхностью.
Токарная обработка дуплексных (аустенитных/ферритных) нержавеющих сталей
Классификация материалов: M3.4
Для высоколегированных дуплексных нержавеющих сталей используются такие обозначения, как супер- или даже гипердуплексные нержавеющие стали. Более высокая механическая прочность затрудняет обработку этих материалов, особенно когда речь идет о тепловыделении, усилиях резания и стружкодроблении.
Рекомендуемые марки и геометрия – это наше предложение нержавеющей стали марок CVD и PVD.
Другие соображения:
Используйте охлаждающую жидкость для улучшения контроля над стружкодроблением и во избежание пластической деформации. Используйте инструменты с внутренней подачей СОЖ, предпочтительно с прецизионной подачей СОЖ. Подробнее об охлаждающей жидкости
Используйте малые углы в плане, чтобы избежать износа канавок и образования заусенцев
Узнайте больше о материалах из нержавеющей стали
Точение чугуна
Различают 5 основных видов чугуна:
Серый чугун (GCI)
Чугун с шаровидным графитом (NCI)
Ковкий чугун (MCI)
Железо с уплотненным графитом (CGI)
Высокопрочный чугун с аустенитным отпуском (ADI)
Чугун представляет собой смесь Fe-C с содержанием Si (1-3%) и содержанием C более 2%. Это короткостружечный материал с хорошим контролем над стружкодроблением в большинстве условий.
Для большинства материалов из чугуна рекомендуется использовать наши марки чугуна и геометрию. Для обработки серого чугуна при более высоких скоростях резания рекомендуется использовать керамические и эльборовые сплавы.
Точение жаропрочных суперсплавов (HRSA)
Суперсплав обладает превосходной механической прочностью и устойчивостью к ползучести (склонность твердых тел к медленному перемещению или деформации под нагрузкой) при высоких температурах. Он также обладает хорошей устойчивостью к коррозии/окислению. Жаропрочные сплавы можно разделить на четыре группы материалов:
На основе никеля (например, Inconel)
на основе железа
на основе кобальта
Титановые сплавы (титан может быть чистым или с альфа- и бета-структурами)
Обрабатываемость как жаропрочных сплавов, так и титана плохая, в условиях старения, что требует особых требований к режущим инструментам. Важно использовать острые кромки, чтобы предотвратить образование так называемых белых слоев с разной твердостью и остаточным напряжением.
Материал из жаропрочных сплавов: при точении жаропрочных сплавов обычно используются сплавы с покрытием PVD и керамика. Рекомендуется использовать геометрию, оптимизированную для жаропрочных сплавов.
Титановые сплавы: в основном используются марки без покрытия и PVD. Рекомендуется использовать геометрию, оптимизированную для жаропрочных сплавов.
Общим критерием износа как для титана, так и для жаропрочных сплавов является износ по насечкам. Следуйте этим рекомендациям для оптимальной производительности:
Рекомендуется использовать угол в плане менее 45°
Используйте правильное соотношение между диаметром пластины/радиусом вершины и глубиной резания
При использовании врезания под углом или нескольких проходов рекомендуется использовать глубину резания более 0,25 мм (0,0098 дюйма).
При точении жаропрочных сплавов и титановых сплавов всегда следует применять охлаждающую жидкость, независимо от того, используются ли твердосплавные или керамические пластины. Объем охлаждающей жидкости должен быть большим и хорошо направленным. Подробнее об охлаждающей жидкости
При использовании керамики рекомендуется предварительно снять фаску, чтобы свести к минимуму риск образования заусенцев при входе и выходе режущей пластины для достижения оптимальной производительности.
Токарная обработка цветных металлов (алюминий)
В эту группу входят цветные мягкие металлы, например, алюминий, медь, бронза, латунь, композит с металлической матрицей (MMC) и магний. Обрабатываемость различается в зависимости от легирующих элементов, термической обработки и технологических процессов (ковка, литье и т. д.).
Точение алюминиевых сплавов
Классификация материалов: N1.2
Всегда следует использовать вставки с положительной базовой формой и острыми краями. В первую очередь выбирают сплавы без покрытия и PCD.
Для алюминиевых сплавов с содержанием Si выше 13% следует использовать PCD, поскольку срок службы твердосплавных марок резко снижается.
СОЖ при обработке алюминия в основном используется для удаления стружки.
Токарная обработка закаленной стали
Токарная обработка стали с твёрдостью обычно 55–65 HRC определяется как токарная обработка твердых деталей и является экономичной альтернативой шлифованию. Твердое точение деталей обеспечивает повышенную гибкость, лучшее время выполнения заказа и более высокое качество.
Сплавы на основе нитрида бора (CBN) являются идеальным материалом для режущих инструментов для токарной обработки закаленных деталей из сталей с поверхностной и индукционной закалкой. Для сталей мягче примерно 55 HRC используйте керамические или твердосплавные вставки.
Используйте оптимизированные сплавы CBN для токарной обработки твердых деталей
Обеспечьте хорошую стабильность станка и зажима
Используйте как можно меньшую глубину резания для достижения малого угла в плане и правильной подготовки кромки для увеличения срока службы инструмента
Используйте стеклоочиститель для достижения наилучшего качества поверхности
Советы по применению для токарной обработки твердых деталей
