Một máy bơm đông lạnh ở xưởng sắt bị hỏng. Đối mặt với việc phải chờ ít nhất 5 tuần để có thiết bị thay thế bên ngoài, xưởng đã quyết định tự sản xuất thiết bị đó.
Chất liệu: 316L|Chiều dài: 3237mm|Đường kính: 260mm (tại điểm hẹp nhất)|Dung sai đường kính ngoài: ± 0,02mm
Công việc được giao cho thợ máy giàu kinh nghiệm nhất của xưởng.
Kết quả? Sau khi-quay xong, đường kính ngoài đo được vượt quá giới hạn cho phép-nó quá lớn.
Dung sai yêu cầu là ±0,02mm, nhưng độ lệch thực tế là 0,06–0,10mm.
Các phôi đã bị hủy hoại.
Đó không phải là do người thợ máy thiếu kỹ năng. Ông đã có hơn hai mươi năm kinh nghiệm vận hành máy tiện, chủ yếu là gia công các bộ phận bằng thép thông thường và đã tích lũy được rất nhiều-bí quyết.
Vấn đề bắt nguồn từ một điều-
Ông coi 316L như thể nó là thép thông thường.
Làm thế nào để "độ lệch công cụ" xảy ra?
Công cụ này có buồn tẻ không? Các thông số có quá mạnh mẽ không? Máy công cụ có thiếu độ cứng không?
KHÔNG.
Có một nguyên nhân sâu xa: làm việc chăm chỉ.
Trong quá trình cắt, bề mặt thép không gỉ 316L trải qua quá trình đông cứng nguội-trong thời gian rất ngắn.
Độ sâu của lớp cứng thường nằm trong khoảng từ 0,1 mm đến 0,3 mm (đây là dữ liệu được đo trong quá trình cắt, không phải ước tính).
Sau khi được làm cứng, độ bền của lớp bề mặt này có thể vượt quá 1500 MPa-khiến nó cứng hơn nhiều vật liệu làm dụng cụ.
Khi bắt đầu quá trình tiện-kết thúc, dụng cụ này không thể cắt vào lớp vỏ cứng này; thay vào đó, nó bị chệch hướng (bị đẩy ra xa). Kết quả là phôi trở nên quá khổ.
Đó là cách xảy ra hiện tượng lệch dụng cụ.
Đó không phải là vấn đề với bản thân công cụ này; vật liệu chỉ đơn giản là cứng lại trong quá trình cắt.
Vậy tại sao thép không gỉ 316L khó gia công hơn thép thông thường?
316L chứa molypden, chất làm tăng độ dẻo dai và dẫn đến biến dạng dẻo mạnh hơn trong quá trình cắt-khiến lớp cứng hình thành nhanh hơn, dày hơn và cứng hơn.
Sử dụng cùng các thông số và cùng một công cụ, thép thông thường rất dễ gia công, trong khi thép không gỉ lại gây ra nhiều vấn đề.
Người thợ máy đã làm gì sai?
Anh ta đã mắc lỗi dựa trên kinh nghiệm trong quá khứ:
Ông cho rằng sử dụng thông số thấp hơn sẽ an toàn hơn.
Ông đã trực tiếp áp dụng các thông số cắt dành cho thép thông thường cho 316L.
Chính xác thì anh ấy đã sai ở đâu? Dung sai hoàn thiện được đặt ở mức 0,2 mm-quá nhỏ-dẫn đến độ sâu cắt không đủ. Nó không thể xuyên qua lớp bề mặt cứng 0,1–0,3 mm.
Dụng cụ cọ xát vào bề mặt đã cứng, tạo ra nhiệt làm trầm trọng thêm hiệu ứng làm cứng-công việc.
Khi độ cứng tăng lên, độ lệch của dụng cụ tăng lên; nó càng lệch thì càng khó cắt vào vật liệu.
Đã xảy ra lỗi thứ hai: tốc độ tiến dao (F) được đặt thành 0,05 mm/vòng-quá thấp.
Tốc độ tiến dao thấp hơn sẽ kéo dài thời gian tiếp xúc giữa dụng cụ và phôi, tăng tốc độ tích tụ nhiệt và làm dày lớp cứng, từ đó làm cho độ lệch của dụng cụ trở nên tồi tệ hơn.
Cả hai tham số đều không chính xác.
Các cài đặt phù hợp với thép thông thường sẽ không hoạt động đối với thép không gỉ 316L.
Cuối cùng, chỉ có một thay đổi được thực hiện:
Trao đổi công cụ-không chỉ thương hiệu.
Tôi đã chuyển sang hạt dao loại M-được thiết kế đặc biệt cho thép không gỉ, có góc trước 10 độ –15 độ và cạnh vát 0,5–0,8 mm (đất T{5}}).
Hầu hết các hạt dao loại M-trên thị trường-chẳng hạn như hạt dao của Sandvik hoặc Iscar- đều có cạnh vát này; đó là một sự lựa chọn đơn giản.
Sự điều chỉnh duy nhất đó đã thành công.
Tại sao nó hoạt động?
Góc cào lớn hơn sẽ điều chỉnh lực cắt thuận lợi hơn, giúp loại bỏ phoi khỏi khu vực cắt dễ dàng hơn. Vì chip mang nhiệt đi nên nhiệt lượng còn lại ít hơn, dẫn đến lớp cứng mỏng hơn. Lớp cứng mỏng hơn cho phép đường cắt tiếp theo được cắt hiệu quả, loại bỏ vấn đề lệch dao.
Cạnh vát có tác dụng gia cố cho lưỡi cắt. Góc cào lớn làm mỏng mép, khiến nó dễ bị sứt mẻ; vát ngăn chặn điều này.
Một tính năng xử lý sự cố-trong khi tính năng còn lại bảo vệ tính năng vượt trội. Do đó, hiệu suất gia công thực sự tăng gấp ba lần.
Cùng với việc thay đổi công cụ, ba biện pháp bổ sung đã được thực hiện:
① Đối với đường cắt hoàn thiện, độ sâu cắt được đặt vượt quá 0,3 mm để cắt xuyên qua lớp cứng trong một đường cắt duy nhất, thay vì chia thành hai hoặc ba đường. Điều này cũng cải thiện hiệu quả.
② Tốc độ tiến dao được tăng lên 0,1–0,2 mm/vòng; tốc độ nạp cho 316L cần phải cao hơn bạn mong đợi. Nếu lượng cấp liệu quá thấp, dụng cụ sẽ nằm trên bề mặt vật liệu, gây ra sự tích tụ nhiệt nhanh chóng và làm cứng-công việc nghiêm trọng. Tốt hơn là chấp nhận độ nhám bề mặt thấp hơn một chút hơn là để dụng cụ chà xát vào lớp đã cứng. ③ Tăng nồng độ và tốc độ dòng chảy của chất lỏng cắt, hướng tia chính xác vào vùng cắt. Độ dẫn nhiệt của 316L chỉ bằng một nửa đến một phần ba so với thép carbon, khiến nhiệt tích tụ hoàn toàn ở đầu dụng cụ và bề mặt phôi. Chất lỏng cắt không chỉ để trưng bày{10}}nó không nên chỉ được đổ lên phôi gia công; nó phải bị ép vào vùng cắt.
Sau khi giải quyết được bốn điểm này, hãy tiến hành quay xong. Giữ độ lệch đường kính ngoài trong vòng 0,03mm. Trục được sản xuất thành công.
Thành thật mà nói:
Ngay cả sau mười hoặc hai mươi năm làm việc với thép không gỉ, vấn đề về độ lệch của dụng cụ vẫn có thể phức tạp-các thông số và kinh nghiệm thu được từ thép tiêu chuẩn thường cần phải được đảo ngược hoàn toàn khi chuyển sang 316L.
Các vật liệu khác nhau có tốc độ-làm cứng khác nhau, yêu cầu các thông số gia công khác nhau.
Kinh nghiệm rất có giá trị nhưng nó phải được điều chỉnh cho phù hợp với vật liệu và điều kiện gia công cụ thể-mọi người nên ghi nhớ điều này!
Bốn điểm chính để giải quyết độ lệch của dao 316L:
① Chuyển sang hạt dao loại M-được thiết kế cho thép không gỉ (có góc nghiêng lớn và cạnh vát) để đảm bảo phoi tản nhiệt. ② Đặt độ sâu cắt tiện hoàn thiện trên 0,3 mm để cắt xuyên qua lớp đã được làm cứng-chỉ trong một lần. ③ Tăng tốc độ tiến dao lên trên 0,1 mm/vòng để tránh cọ xát vào lớp đã được làm cứng{6}}của công việc. ④ Tăng nồng độ và tốc độ dòng chảy của chất lỏng cắt, đảm bảo nó được dẫn vào vùng cắt.
Thực hiện đúng các thông số và tỷ lệ phế liệu sẽ giảm xuống một cách tự nhiên.
Tôi mất chưa đầy nửa giờ để chẩn đoán vấn đề với trục này. Trong khi đó, người thợ máy ở xưởng đã lãng phí một lượng phôi 316L.
Đó là thực tế của các vấn đề gia công: khi kinh nghiệm không đưa ra câu trả lời, bạn phải tự mình tìm ra vấn đề-và chi phí được trả bằng các bộ phận và thời gian phế liệu.
