Skrawanie - wstęp 1/3

Witam
Kolejna partia artykułów: praktyka w pigułce - o obróbce skrawaniem, z wyszczególnieniem materiałów przedmiotów obrabianych. Podkreślam, że teksty są dedykowane dla majsterkowiczów, początkujących szlifierzy i innych osób rozpoczynających historię z obróbką skrawaniem. Z tego powodu opuszczę drobiazgowy opis narzędzi węglikowych stosowanych w obróbce wieloseryjnej, wysokowydajnej. Skupię się na obróbce przy pomocy standardowych narzędzi, czyli: tokarka, frezarka i ewentualnie wiertarka stołowa lub wiertarka ręczna, i wkrętarka akumulatorowa.
Obróbka skrawaniem to tak najogólniej: nadawanie obrabianym przedmiotom żądanych kształtów, wymiarów przez częściowe usuwanie ich materiału w postaci wiórów, narzędziami skrawającymi ( wiertła do metalu, frezy do metalu, noże tokarskie, rozwiertaki, narzynki calowe). Skrawaniem określamy: wiercenie, toczenie, frezowanie, struganie.
Dobór najbardziej odpowiedniego materiału narzędzia skrawającego (wiertło, frez do metalu, nóż tokarski itd.…) oraz jego geometrii do zastosowania w danym materiale przedmiotu obrabianego jest ważne dla zabezpieczenia bezproblemowego i produktywnego procesu skrawania. Na początek podział i krótki opis materiałów obrabianych.

1 Stal to najobszerniejsza grupa materiałowa. Obejmuje duży zakres materiałów od niestopowych po wysokostopowe, włączając odlewy staliwne. Skrawalność, zazwyczaj należyta, zależy w dużej mierze od twardości, zawartości węgla i dodatków stopowych. Do obróbki warsztatowej nadają się: stale konstrukcyjne (teowniki, płaskowniki, pręty i inne) staliwo, stale konstrukcyjne stopowe sprężynowe (resory), i niektóre stale konstrukcyjne stopowe przed obróbką cieplną lub odpuszczone.

2 Stale nierdzewne są materiałami stopowymi z zawartością minimum 12% chromu; inne stopy mogą zawierać nikiel oraz molibden. Odróżniamy stale nierdzewne ferrytyczne, martenzytyczne, austenityczne oraz austenityczno- ferrytyczne (typu duplex).
Właściwością wspólną wszystkich tych typów jest narażenie krawędzi skrawających na znaczne ilości ciepła, gdyż stale wykazują kilkukrotnie niższą przewodność cieplną niż zwykłe stale. Oraz tendencje do sczepiania się z narzędziem zwłaszcza przy krawędzi skrawającej w takim razie zaleca się stosowanie preparatów smarujących (Terebor preparat do gwintowania i wiercenia). Stąd zaleca się stosować specjalnych narzędzi skrawających ( np. wiertła do stali nierdzewnej, z wysoką zawartością kobaltu, odpowiednią geometrią ostrza).

3 Żeliwo, w odróżnieniu do stali, jest rodzajem materiału o krótkim wiórze. Żeliwo szare oraz żeliwo ciągliwe są zupełnie łatwe w obróbce, podczas gdy żeliwo sferoidalne, żeliwo o zwartym graficie oraz żeliwo hartowane z przemianą izotermiczną sprawiają więcej problemów podczas obróbki. Wszystkie żeliwa zawierają SiC, który ściera krawędź skrawającą.

4 Metale nieżelazne jak aluminium, miedź, mosiądz są bardzo miękkie i łatwo skrawalne. Jedynie aluminium ma tendencję do przyklejania się do powierzchni natarcia i potrzebuje bardzo ostrych narzędzi i korzystania z preparatów smarujących ( Terebor preparat do gwintowania i wiercenia) lub stosować system podawania chłodziwa, aluminium o 13% zawartości krzemu jest bardzo ścierne. Ogólnie, poleca się tu wiertła i frezy z ostrymi krawędziami, które są odpowiednie do skrawania z dużą prędkością i charakteryzują się długim czasem eksploatacji.

5 Kolejna grupa to superstopy żaroodporne. To grupa zawierająca dużą ilość materiałów bazujących na wysokostopowym żelazie, niklu, kobalcie i tytanie. Przywierają one do narzędzia, tworzą narosty na ostrzach, utwardzają się w ciągu obrabiania - umocnienie przez gniot i wywołują powstawanie wysokich temperatur w strefie skrawania. Bardzo trudne do obróbki a w warunkach warsztatowych nie obrabialne:).

6 Stale hartowane. Ta grupa obejmuje stale o twardości pomiędzy 45- 65 HRC, jak również żeliwo utwardzone ok. 400-600 HB. Twardość czyni te materiały uciążliwymi do obrabiania a w warsztatowych warunkach nieskrawalnymi. Podczas skrawania wytwarzają wysokie temperatury i są bardzo ścierne dla krawędzi skrawających.

Czyli reasumując 1, 3, 4 grupa jest skrawalna, 2 w ograniczonych rozmiarach, a za 5 i 6 to lepiej się nie zabierać.