Работа с материалами класса S по ISOБлагодаря процветанию отраслей авиакосмической, медицинской и энергетической промышленности, происходит неуклонное увеличение потребления компонентов, изготовленных из материалов класса S по ISO, таких как жаропрочные сплавы и сплавы на основе титана.

Жаропрочные сплавы на основе никеля и кобальта обладают впечатляющей красностойкостью и отличительными прочностными свойствами, особенно по сравнению с традиционными сплавами типа стали и чугуна. Титановые сплавы обладают превосходным соотношением веса и прочности, что определяет их привлекательность в областях, где важна экономия топлива и низкий вес деталей.

К сожалению, качества, определяющие такую привлекательность этих материалов, также являются и причиной трудности их обработки. Следовательно, для обеспечения надежной, управляемой и экономически эффективной обработки этих сплавов, особую важность приобретает понимание самих факторов, влияющих на их обрабатываемость.

Обрабатываемость, представляющая собой реакцию материала на процесс обработки, включает в себя четыре основных фактора: прикладываемые силы, образование и удаление стружки, выделение и удаление теплоты, а также износ и поломка режущего инструмента. Возникновение трудностей в любом из вышеперечисленных аспектов как раз и приводят к тому, что материал считается «труднообрабатываемым».

Производители, пытающиеся для обработки материалов класса S по ISO использовать те же инструменты и приемы, как и для обработки обычной стали и чугуна, непременно сталкиваются с проблемами стойкости инструмента, времени цикла обработки, повторяемости и общего качества обработки детали. Таким образом, необходимо переосмысливать устаревшие методы и приемы обработки и внедрять новые виды режущих инструментов и приемов обработки.

Три принципа, которые важно учитывать при работе с жаропрочными материалами и титановыми сплавами:

1.  Традиционный подход к обработке труднообрабатываемых материалов основывается на применении менее агрессивных параметров резания, к примеру, уменьшения скорости подачи, глубины и скорости резания. Работа с материалами класса S по ISOОднако многие режущие инструменты, предназначенные именно для обработки материалов, обладающих свойствами класса S по ISO, наоборот, следует использовать при увеличенных скорости подачи и глубине резания. Такие инструменты специально спроектированы для того, чтобы выдерживать подобные агрессивные параметры резания и изготовлены из высокоструктурированных сплавов с хорошей прочностью и красностойкостью режущей кромки и обладают высоким сопротивлением деформации и износу.

Наиболее распространенным видом поломки инструмента при обработке таких материалов является зазубривание режущей кромки. Обычно причиной этого является упрочнение заготовки в процессе работы, при этом использование увеличенной глубины резания и скорости подачи сведет к минимуму время контакта рабочей поверхности инструмента и заготовки.

2.   По сравнению с обработкой стали и чугуна, проявляется ощутимая разница в выделении и рассеивании тепла. Жаропрочные сплавы обладают низкой теплопроводностью, что приводит к тому, что теплота «копится» в толще материала и в самом инструменте, в свою очередь, вызывая преждевременный износ инструмента и деформацию заготовки. Таким образом, необходимо использовать режущие инструменты с более острой заточкой режущих кромок. Несмотря на то, что такая кромка считается менее прочной, при условии надлежащей мощности станка, такой инструмент прекрасно противодействует вибрации и производит больше резание, чем деформирование материала, тем самым предотвращая накопление теплоты.

3.   Сплавы на основе никеля и титана демонстрируют большую склонность к упрочнению при механической обработке, чем обычные марки стали. Таким образом, рекомендуется минимизировать число проходов при их обработке, когда только возможно. К примеру, вместо снятия 10 мм материала за два прохода по 5 мм, лучше снять их за один проход глубиной 10 мм. Таким образом при однопроходной обработке программистам и операторам необходимо продумывать чистовую обработку, где традиционно применяется многопроходный способ с малой глубиной резания и небольшой скоростью подачи. Операторам необходимо искать способы увеличения агрессивности параметров обработки где только возможно, поскольку это приведет к увеличению срока службы инструмента и улучшению качества обработанной поверхности. Ключ к успеху – оптимальный баланс между агрессивностью и осторожностью.

Компания Seco разработала ряд передовых продуктов и стратегий обработки, с помощью которых обрабатываемость материалов ISO S перестает быть проблемой. И компания не собирается останавливаться на достигнутом, поскольку прогресс в области использования труднообрабатываемых материалов, жаропрочных сплавов, титана и суперсплавов неуклонно продолжается.

 

Источник материала: перевод статьи
3 Strategies for Working With ISO S Materials,
Cutting Edge Conversation

Автор статьи-оригинала:
Дон Грэхэм, менеджер по образованию

и услугам технического характера

Скачать каталоги инструмента Seco и получить информацию о данном производителе вы можете по этой ссылке: Seco Tools, каталоги инструмента Секо



Понравилась статья? Поделитесь: