使用不锈钢进行数控加工是有益的,但与其他类型的钢仍然有区别。因此,想要正确使用CNC加工不锈钢,还需要做一些预防和调整。在本文中,我们将引导您完成所有这一切。
众所周知,不锈钢是最难用于的材料之一 数控加工。主要是由于其卓越的耐用性和同质性。该许可还为我们提供了值得称赞的精密加工的可加工性和可焊性。此外,它的延展性也值得称赞。
如今,不锈钢已成为工业合金的最佳选择之一,也不排除数控加工。极高的拉伸强度,加上惊人的高耐腐蚀性,使 CNC 加工不锈钢成为同类材料中寿命最长的一种。
市场上常用的不锈钢有几种类型。这是对它们的简要解释。
类型 | 描述 | 抗拉强度 | 伸长率(%) | 硬度 |
SS 17-4PH | PH 代表沉淀硬化,这是一种在较高温度下具有更好耐腐蚀性的静止牌号。然而,它是通过扣除其机械强度来实现的。 | 150kpsi | 8 | 33HRC |
不锈钢303 | SS 303 是最常用的 CNC 加工不锈钢之一。这种不锈钢非常适合切割齿轮和轴等重型机器。 | 100kpsi | 40 | 96 HRB |
不锈钢304 | 该产品具有良好的可焊性。具有良好的耐腐蚀性,常用于紧固件。由于合金中碳含量较高,它还具有较高的强度。 | 73 磅/平方英寸 | 70 | 70 HRB |
SS 316 | SS 316 具有非常好的耐腐蚀性。这是由于其内部的钼特性。它还具有高度可成型性、可焊接性并且耐氯化物。 | 84 磅/平方英寸 | 50 | 79 HRB |
SS 416 | 市场上 CNC 加工的最佳候选者之一。然而,机械加工性的提高与耐腐蚀性的降低相伴。 | 87 磅/平方英寸 | 20 | 237 HB |
每种不锈钢类型也有一些优点和缺点,如下所示:
以下是 SS 17-4PH 的优点和缺点:
高韧性、抗拉强度和良好的耐腐蚀性。
由于 SS 17-4PH 的导热率较低,因此需要进行高效且仔细的热处理。
以下是 SS 303 的优点和缺点:
SS 303 具有优异的机械加工性、高水平的耐腐蚀性和适中的维护成本。
然而,这种不锈钢不能通过热处理来硬化。因此,这不能用于海洋应用。
以下是 SS 304 的优点和缺点:
SS 304 具有良好的机械加工性、焊接性和成本效益。此外,它还具有优异的耐腐蚀性。
这种类型的不锈钢在 60 摄氏度以上的应用中容易受到应力和腐蚀开裂。
以下是 SS 316 的优点和缺点:
31不锈钢具有非常好的耐腐蚀性。此外,它具有高度可成型性和可焊接性。
然而,这种不锈钢的缺点是它比其他类型的不锈钢更容易凹陷或划伤。
以下是 SS 416 的优点和缺点:
最后但并非最不重要的一点是,SS 416 具有出色的机械加工性能。然而,这种材料仅具有中等的耐腐蚀性和足够好的强度。
这种不锈钢的缺点是它不适合氯或海洋环境。此外,SS 416 的可焊性较差,加工能力有限。
CNC 加工不锈钢有几个优点。然而,这里有一些看似合理的说法。
不锈钢还以其卓越的耐腐蚀性而闻名,使其不受水渍和生锈的影响。因此,不锈钢可广泛用于室外和室内 CNC 加工应用,不排除极端温度和加压环境。这是因为不锈钢中含有铬,使得不锈钢不会与氧气接触。
众所周知,不锈钢比低碳钢、黄铜和铝等任何其他类型的钢都具有更高的强度。它具有非常高的机械强度和拉伸强度,可以通过热处理进一步增强。这些特性使得经过大量弯曲和滚压的不锈钢 CNC 加工成为绝佳选择。
不锈钢看起来仍然干净整洁,这是毫无争议的。此外,由高含量铬组合而成的银/白色不会随着时间的推移而消散、变色或生锈,使其保持光滑随着时间的推移看。我们日常看到的一些电器出于同样的原因使用这种金属。因此,CNC加工的不锈钢即使使用很长时间,也会保持干净、光滑的外观,而不会牺牲任何实用功能。
这个世界上没有完美的东西,包括数控加工不锈钢。使用这种类型的金属机械仍然会遇到一些挑战。这是列表。
CNC 加工不锈钢的挑战之一是它容易硬化。因此,使用这种不锈钢 CNC 加工需要额外的额外工具和机械。
使用 CNC 加工不锈钢的最大问题或挑战之一是它很容易过热。发生这种情况是因为不锈钢的导热率非常低,因此很容易积聚热量。这种情况会损害不锈钢数控加工本身以及加工过程中使用的工具。
这些挑战是不锈钢 CNC 加工需要专门的工具和技能的原因。
最后但并非最不重要的一点是,由于使用 CNC 加工不锈钢需要技术专长和专业化,因此使用它很容易出现故障。首先,要进行不锈钢数控加工,操作员需要在正确的表面上工作。它不仅会影响电性能,还会影响耐腐蚀性、耐冲击性和可焊性。
此外,使用错误的切削工具或速度可能会损坏材料本身。这就是为什么使用 CNC 加工不锈钢容易出现故障。
既然您了解了 CNC 加工不锈钢的问题、挑战和危险,那么我们来谈谈解决方案。您可以采取多种技巧来管理风险并确保机器的有效性。这是列表。
首先,由于数控加工不锈钢确实容易过热,因此需要适当管理热量。这就是为什么要做到这一点,我们需要在不锈钢数控加工中加入冷却液和润滑剂。冷却剂和润滑剂具有多种功能:
- 缓解热量
- 尽量减少摩擦
- 提高表面质量和精度
- 防止腐蚀和生锈
可以使用多种方法来管理冷却剂和润滑剂,包括喷射、淹没、雾化或滴落。这一切都取决于许多因素,例如流体类型、数量、机械类型和工具特性。
那么,选择哪种冷却剂和润滑剂呢?您可以选择最能防止氧化和染色的产品。通常,水溶性或合成类型是最佳选择。这是因为与油基相比具有更好的冷却性能和更低的粘度。
确保 CNC 加工不锈钢的平稳性的下一步至关重要的是调整进给和速度。它们在维持机械工作方面发挥着重要作用。
进给是指刀具移动工件的速度,而速度是指刀具旋转的速率。最佳速度和进给量还受到很多因素的影响,如下:
- 工具类型
- 方面
- 切割深度和宽度
- 材料硬度
- 材料韧性
- 所需的最终产品
- 所需精度
此外,不锈钢与其他金属不同。它需要较低的进给和速度,设定高的强度重量比和降低的导热性。
确保 CNC 加工不锈钢的有效性需要涉及的另一个步骤是选择合适的刀具。重要的是要知道不同的不锈钢具有不同的特性,包括耐腐蚀性、强度和可加工性。因此,每一种合金都确实需要特定的需求。
通常,数控加工不锈钢所需的刀具是硬质合金或涂层刀具。这是由于硬度、耐腐蚀性和导热性的提高,该工具通常被称为高速钢 (HSS) 工具。此外,所选刀具必须具有正前角、大螺旋角和锋利的切削刃。所有这些品质都会极大地影响切削力和摩擦的降低。
第四步是对不锈钢数控加工进行一致、细致的监控和精确的测量。这种做法对于确保及时检测和纠正任何可能出现的潜在危害和错误至关重要(考虑到使用不锈钢的挑战,此步骤是极其关键)。
为了确保细致的监控,所需的方法和仪器很少,例如相机量规、卡尺、千分尺和坐标测量机 (CMM)。通过使用这些工具,可以对不锈钢数控加工进行严格监控,以确保机器高效、平稳地运行。这种方法不仅可以确保过程的安全性,还可以提高整体运行效率。
使用数控加工加工不锈钢可以包括以下几个不同的程序:
的过程 铣削 正在使用高速切割机加工固定式不锈钢。这需要非常高的精度,因此需要数控加工。
钻孔 通常只是次要程序;用于在金属工件上打孔。
螺纹用于不锈钢通过螺栓、螺母或配件将其与其他部件连接。
车削还需要对旋转金属进行精密加工。它用于去除工件表面的材料。
这是薄钢最好、最精确的切割方法。它是通过使用放大光束熔化金属板并切割它来完成的。这种精度和危险程度是需要数控加工不锈钢的原因。
进行研磨是为了使不锈钢表面光滑并改善其表面。这是通过在不锈钢表面上摩擦砂轮来完成的。
CNC加工不锈钢使用高压水引起材料腐蚀并对其进行切割。该方法可用于高精度切割较厚的不锈钢。
放电加工机使用具有极高电压和频率的电脉冲来切割不锈钢。
如今,不锈钢因其高耐腐蚀性、强度和耐用性而成为数控加工中的热门选择。然而,在使用这种材料时,关注其特殊的挑战和需求仍然至关重要。
过热、硬化和故障的风险始终存在,但您可以采取一些措施来减轻这些风险。这些事情是:使用冷却剂和润滑剂、调整数控加工不锈钢配置以及选择正确的工具。通过这样做,我们可以向您保证您可以获得满足您特定需求的高质量数控加工不锈钢零件。