Ruukin kryogeeninen pumppu meni rikki. Ulkoista vaihtoa jouduttiin odottamaan vähintään viisi viikkoa, joten korjaamo päätti valmistaa sen itse.
Materiaali: 316L|Pituus: 3237mm|Halkaisija: 260 mm (kapeimmassa kohdassa)|Ulkohalkaisijan toleranssi: ±0,02 mm
Tehtävä määrättiin konepajan kokeneimmalle koneistajalle.
Tulos? Viimeistelyn-käännöksen jälkeen mitattu ulkohalkaisija oli toleranssin ulkopuolella-se oli liian suuri.
Vaadittu toleranssi oli ±0,02 mm, mutta todellinen poikkeama oli 0,06–0,10 mm.
Työkappale oli pilalla.
Se ei ollut konemiehen taidon puute. Hänellä oli yli kahdenkymmenen vuoden kokemus sorvien käytöstä, enimmäkseen tavallisten teräsosien työstämisestä, ja hänellä oli paljon taitotietoa-.
Ongelma johtui yhdestä asiasta-
Hän kohteli 316L:ää kuin tavallista terästä.
Miten "työkalun taipuminen" tapahtuu?
Oliko työkalu tylsä? Ovatko parametrit liian aggressiivisia? Puuttuiko koneen jäykkyys?
Ei.
Perimmäinen syy oli yksi: työn antaminen.
Leikkausprosessin aikana 316 litran ruostumattoman teräksen pinta käy läpi kylmä{1}}työkarkaisun erittäin lyhyessä ajassa.
Kovetetun kerroksen syvyys on tyypillisesti 0,1–0,3 mm (tämä on leikkauksen aikana mitattu data, ei arvio).
Kun tämä pintakerros on kovettunut, sen lujuus voi ylittää 1500 MPa-, mikä tekee siitä kovempaa kuin monet työkalumateriaalit.
Kun viimeistely-käännöskierros alkoi, työkalu ei voinut leikata tähän kovaan kuoreen; sen sijaan se taipui (työntyi pois). Tämän seurauksena työkappaleesta tuli ylimitoitettu.
Näin tapahtuu työkalun taipuma.
Se ei ollut ongelma itse työkalussa; materiaali yksinkertaisesti kovetti leikkausprosessin aikana.
Joten miksi 316L ruostumaton teräs on vaikeampaa työstää kuin tavallinen teräs?
316L sisältää molybdeeniä, joka lisää sen sitkeyttä ja johtaa voimakkaampiin plastiseen muodonmuutokseen leikkauksen aikana-, jolloin kovettunut kerros muodostuu nopeammin, paksummaksi ja kovempaa.
Samoilla parametreillä ja samalla työkalulla tavallinen teräs on helppo työstää, kun taas ruostumaton teräs aiheuttaa ongelmia.
Mitä konemies teki väärin?
Hän teki virheen aikaisemman kokemuksen perusteella:
Hän oletti, että pienempien parametrien käyttö olisi turvallisempaa.
Hän sovelsi suoraan tavalliselle teräkselle tarkoitettuja leikkausparametreja 316L:ään.
Missä hän oikein meni pieleen? Viimeistelyvara asetettiin 0,2 mm-liian pieneksi-, mikä johti riittämättömään leikkaussyvyyteen. Se ei läpäissyt 0,1–0,3 mm kovettunutta pintakerrosta.
Työkalu hankautui kovettunutta pintaa vasten synnyttäen lämpöä, mikä pahensi työskentely{0}}kovettuvaa vaikutusta.
Kun karkaisu tehostui, työkalun taipuma kasvoi; mitä enemmän se taipui, sitä vaikeammaksi se muuttui leikkaamisesta materiaaliin.
Tapahtui toinen virhe: syöttönopeus (F) asetettiin arvoon 0,05 mm/kierros- aivan liian alhaiseksi.
Pienempi syöttönopeus pidentää työkalun ja työkappaleen välistä kosketusaikaa, mikä nopeuttaa lämmön kertymistä ja paksuntaa kovettunutta kerrosta, mikä puolestaan pahentaa työkalun taipumaa.
Molemmat parametrit olivat vääriä.
Tavalliselle teräkselle sopivat asetukset eivät yksinkertaisesti toimi 316L ruostumattomalla teräksellä.
Lopulta tehtiin vain yksi muutos:
Työkalun vaihtaminen-ei vain tuotemerkki.
Vaihdoin M--luokan terään, joka on suunniteltu erityisesti ruostumattomalle teräkselle, jossa on 10–15 asteen kallistuskulma ja 0,5–0,8 mm viistetty reuna (T-land).
Useimmat markkinoiden M-luokan lisäosat,-kuten Sandvikin tai Iscarin-osat, toimitetaan tällä viistetyllä reunalla; se oli suoraviivainen valinta.
Tuo yksittäinen säätö teki tempun.
Miksi se toimi?
Suurempi harakulma kohdistaa leikkuuvoiman edullisemmin, mikä helpottaa lastujen poistamista leikkuualueelta. Koska lastut kuljettavat lämpöä pois, lämpöä jää vähemmän, jolloin muodostuu ohuempi kovettunut kerros. Ohuempi karkaistu kerros mahdollistaa seuraavan ajon tehokkaan leikkaamisen, mikä eliminoi työkalun taipumisongelman.
Viistetty reuna vahvistaa leikkuureunaa. Suuri harakulma ohenee reunaa, mikä tekee siitä alttiita halkeilemaan; viiste estää tämän.
Yksi ominaisuus käsittelee työ{0}}karkaisua, kun taas toinen suojaa leikkuureunaa. Tämän seurauksena koneistuksen tehokkuus itse asiassa kolminkertaistui.
Työkalun vaihdon yhteydessä tehtiin kolme lisätoimenpidettä:
① Viimeistelyä varten leikkaussyvyys asetettiin yli 0,3 mm:n leikkaamiseksi kovetetun kerroksen läpi yhdellä ajolla sen sijaan, että se jakaisi kahdeksi tai kolmeksi ajokerrokseen. Tämä paransi myös tehokkuutta.
② Syöttönopeus nostettiin arvoon 0,1–0,2 mm/kierros; 316 litran syöttönopeuden on oltava suurempi kuin odotat. Jos syöttö on liian alhainen, työkalu viipyy materiaalin pinnalla aiheuttaen nopeaa lämmön kertymistä ja voimakasta{4}}kovettumista. On parempi hyväksyä hieman pienempi pinnan karheus kuin antaa työkalun hieroa kovettunutta kerrosta vasten. ③ Lisää leikkausnesteen pitoisuutta ja virtausnopeutta ohjaamalla suihku tarkasti leikkausalueelle. 316L:n lämmönjohtavuus on vain puolet tai kolmasosa hiiliteräksestä, jolloin lämpö kerääntyy kokonaan työkalun kärkeen ja työkappaleen pintaan. Leikkausnestettä ei ole tarkoitettu vain esittelyyn,{10}}se ei saa vain kaataa työkappaleen päälle. se on pakotettava leikkausalueelle.
Kun olet käsitellyt nämä neljä kohtaa, jatka kääntämällä loppuun. Pidä ulkohalkaisijan poikkeama 0,03 mm:n sisällä. Akseli on valmistettu onnistuneesti.
Ollakseni rehellinen:
Jopa kymmenen tai kahdenkymmenen vuoden ruostumattoman teräksen parissa työskentelyn jälkeen työkalun taipuma voi olla hankala-parametrit ja vakioteräksestä saadut kokemukset on usein vaihdettava täysin päinvastaiseksi, kun vaihdetaan 316L:ään.
Eri materiaaleilla on erilainen työ{0}}kovettuvuus, mikä vaatii erilaisia työstöparametreja.
Kokemus on arvokasta, mutta se on mukautettava tiettyihin materiaali- ja työstöolosuhteisiin-kaikkien tulee pitää tämä mielessä!
Neljä avainkohtaa 316L-työkalun taipuman ratkaisemiseksi:
① Vaihda ruostumattomalle teräkselle suunniteltuihin M--luokan teriin (joissa on suuri kallistuskulma ja viistetty reuna) varmistaaksesi, että lastut kuljettavat lämmön pois. ② Aseta viimeistelyn sorvaussyvyys yli 0,3 mm:n leikkaamiseksi läpi-karkaistun kerroksen yhdellä ajolla. ③ Nosta syöttönopeus yli 0,1 mm:iin/kierros, jotta vältytään hankaukselta työ-karkaistua kerrosta vasten. ④ Lisää leikkausnesteen pitoisuutta ja virtausnopeutta varmistaen, että se suuntautuu leikkausalueelle.
Säädä parametrit oikein, ja romun määrä laskee luonnollisesti.
Tämän akselin ongelman diagnosoimiseen meni alle puoli tuntia. Sillä välin koneistaja oli jo tuhlannut palan 316 litran varastosta.
Tämä on koneistusongelmien todellisuus: kun kokemus ei tarjoa vastausta, sinun on selvitettävä se itse-ja kustannukset maksetaan romuosissa ja ajassa.
