Dans le domaine de l'usinage, l'acier inoxydable est largement utilisé dans des industries telles que les équipements électriques, la pétrochimie, les dispositifs médicaux et les instruments de précision en raison de son excellente résistance à la corrosion, de ses bonnes propriétés mécaniques et de sa valeur globale élevée. Cependant, l'usinabilité des pièces en acier CNC est relativement médiocre, caractérisée principalement par une forte tendance à l'écrouissage, une température de coupe élevée, une difficulté de rupture des copeaux et une usure rapide des outils. Par conséquent, la clé pour obtenir un usinage efficace et de haute-qualité des pièces en acier inoxydable réside dans la sélection rationnelle des matériaux des outils, l'optimisation des paramètres géométriques des outils et la correspondance des paramètres de coupe appropriés.
Caractéristiques d'usinage et défis de traitement de l'acier inoxydable
Dans certaines conditions, une couche d'écrouissage importante-se forme, avec une dureté supérieure à 1,5 fois celle du matériau de base. Cela a un impact négatif sur la coupe ultérieure et accélère l'usure de l'outil.
Faible conductivité thermique : La conductivité thermique de l'acier inoxydable est d'environ un-tiers à un-quart de celle de l'acier au carbone ordinaire. La chaleur de coupe est concentrée près de la pointe de l'outil, provoquant une augmentation rapide de la température de l'arête de coupe, accélérant ainsi l'usure et la casse de l'outil.
Résistance élevée aux copeaux: Les copeaux d'acier inoxydable ont une ténacité élevée et ne se brisent pas facilement. Ils forment facilement des copeaux enchevêtrés ou en forme de ruban-, affectant la stabilité et la sécurité opérationnelle du processus de découpe.
Haute adhérence : À haute température et pression, l'acier inoxydable adhère facilement au matériau de l'outil, entraînant la formation d'arêtes accumulées et affectant la qualité de la surface usinée.
Outils de tournage typiques en acier inoxydable et leurs caractéristiques
Outil de tournage à grande arête de coupe circulaire de 1. 75 degrés
Cet outil dispose d'un grand tranchant circulaire avec un rayon de 50 mm pour les pièces de tournage CNC en acier inoxydable. L'angle principal du tranchant varie le long du tranchant, atteignant un maximum de 75 degrés. Le tranchant circulaire disperse la force de coupe dans la direction du tranchant, améliorant considérablement la résistance de la pointe de l'outil et la résistance aux chocs. L'outil pour pièces en acier inoxydable CNC a un angle de coupe de 20 degrés et un chanfrein négatif de 0,5 mm à 0,8 mm de large, améliorant la résistance du tranchant tout en garantissant la netteté de la coupe. L'angle d'inclinaison est de -5 degrés à -3 degrés, ce qui permet de contrôler le flux des copeaux. L'angle de dégagement est de 10 degrés, réduisant efficacement la friction entre la face du flanc de l'outil et la surface usinée de la pièce.
Puce de 2. 75 degrés-Outil de tournage externe pour rupture
Cet outil pour l'usinage CNC de pièces en acier inoxydable utilise des plaquettes en carbure YG6X ou YG8. L'angle de coupe est de 18 degrés à 20 degrés, l'angle de dégagement est de 6 degrés à 8 degrés, l'angle de coupe principal est de 75 degrés et l'angle de coupe secondaire est de 6 degrés à 8 degrés. Cet outil permet d'obtenir un excellent bris de copeaux même avec une grande profondeur de coupe, produisant des copeaux bleus ou jaune foncé avec un bris de copeaux stable, évitant ainsi le problème des longs copeaux emmêlés pour les pièces d'usinage CNC en acier dans la pièce ou l'outil.
3. Outil de tournage de finition en acier inoxydable
Les processus de tournage de finition imposent des exigences élevées en matière d'affûtage des outils, de qualité de surface et de précision dimensionnelle. Cet outil pour pièces CNC en acier inoxydable utilise des plaquettes en carbure YG6X ou YA6 avec un angle de coupe augmenté à 25 degrés pour réduire les forces de coupe et la chaleur ; l'angle de dégagement est de 6 degrés à 8 degrés, l'angle de coupe principal est de 45 degrés et l'angle de coupe secondaire est de 8 degrés. L'angle de coupe plus grand rend le processus de coupe pour l'usinage CNC des pièces en acier plus fluide et supprime efficacement la formation de bords accumulés. Dans les applications pratiques, cet outil peut atteindre une valeur de rugosité de surface de Ra 1,8 μm, avec des copeaux s'enroulant dans de petits ressorts et sortant dans une couleur blanc argenté-, indiquant un contrôle correct de la température de coupe.
4. Outil de tournage de décoloration en acier inoxydable
L'usinage de faces impose des exigences élevées en matière de performances de pénétration de l'outil et de résistance aux vibrations. Cet outil utilise des plaquettes en carbure YG8, avec le porte-outil en acier 45 et trempé, possédant une bonne rigidité. Convient pour l'ébauche des faces d'extrémité avec une grande profondeur de passe pour les pièces de fraisage en acier inoxydable.
Sélection des matériaux d'outils et optimisation des paramètres géométriques
Dans le fraisage de l'acier inoxydable, le choix du matériau de l'outil affecte directement l'efficacité de l'usinage et la durée de vie de l'outil. Les outils en carbure tels que YW1, YW2, YG6X, YG8 et YA6 sont le choix courant pour le tournage de l'acier inoxydable en raison de leur bonne dureté rouge et de leurs propriétés anti-adhérence. Parmi eux, les carbures à grains fins contenant du tantale ou du niobium présentent une résistance aux chocs plus élevée dans des conditions de coupe interrompue.
Concernant la géométrie de l'outil, le fraisage de l'acier inoxydable utilise généralement un angle de coupe plus grand (15 degrés à 25 degrés) pour réduire les forces de coupe et la chaleur ; l'angle de dégagement est de 6 degrés à 10 degrés pour équilibrer la résistance des bords et le contrôle de la friction ; l'angle de coupe principal est sélectionné en fonction de la zone d'usinage, avec 75 degrés souvent utilisés pour l'ébauche afin d'améliorer la résistance de l'outil et 45 degrés pour la finition afin d'améliorer la qualité de la surface ; l'application d'un chanfreinage négatif ou d'un émoussement des bords peut empêcher efficacement l'écaillage et prolonger la durée de vie de l'outil.
Les matières premières de fraisage CNC en acier inoxydable occupent une position importante dans la fabrication industrielle en raison de leurs excellentes propriétés complètes. Cependant, la mauvaise usinabilité des laminoirs en acier inoxydable impose des exigences élevées en matière de sélection d'outils et de conception de processus. En sélectionnant des matériaux d'outils en carbure appropriés, en optimisant les paramètres géométriques tels que l'angle de coupe, l'angle de dépouille et l'angle de coupe principal, en faisant correspondre des paramètres de coupe raisonnables et en combinant l'expérience d'usinage pour concevoir la structure de l'outil spécifiquement, des défis tels que l'écrouissage, la concentration de chaleur de coupe et le contrôle des copeaux lors du fraisage de l'acier inoxydable 304 peuvent être résolus efficacement.
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