Нержавеющая сталь is a go-to material for industries like aerospace, медицинский, и морской пехотинец, thanks to its corrosion resistance and strength. Но stainless steel CNC machining comes with challenges—from material selection headaches to deformation risks and tool wear. This guide solves these pain points by breaking down every step of the process, from preliminary preparation to post-processing, with actionable tips and proven parameters.
1. Предварительная подготовка: Заложить основу для успеха
Skipping proper prep leads to 70% of machining errors, like wrong material choices or tool mismatches. Follow this structured approach to avoid costly mistakes.
1.1 Выбор материала: Match Grade to Application
Not all stainless steel grades work for every project. The table below simplifies selection based on key needs:
| Слаль из нержавеющей стали | Ключевые свойства | Идеальные приложения | Советы по обработке |
| 304 | Хорошая коррозионная стойкость, Легко в машине | General parts (НАПРИМЕР., food industry equipment, декоративные компоненты) | Use standard cutting tools; low risk of work hardening |
| 316 | Превосходная коррозионная стойкость (против. 304), withstands saltwater | Морские части (НАПРИМЕР., Пропеллерные валы), медицинские устройства, химическое оборудование | Avoid high cutting speeds (prone to heat buildup); use coolant |
| 201 | Бюджетный, Высокая сила, плохая коррозионная стойкость | Некритические части (НАПРИМЕР., Мебельное оборудование, low-demand structural components) | Watch for work hardening; use sharp tools |
Пример: If you’re making a medical instrument that contacts bodily fluids, 316 is a must—304 would corrode over time, failing safety standards.
1.2 Drawing Analysis: Clarify Requirements to Avoid Rework
Carefully study part drawings to answer these critical questions:
- What’s the Точность размеров (НАПРИМЕР., ±0.01mm for aerospace parts vs. ±0.1mm for brackets)?
- What’s the шероховатость поверхности требование (Ra ≤ 1.6μm for visible parts vs. Ra ≤ 6.3μm for internal components)?
- Are there complex features (НАПРИМЕР., глубокие дыры, тонкие стены) that need special tooling?
Тематическое исследование: A manufacturer once skipped analyzing a drawing for a 316 корпус датчика из нержавеющей стали. They missed a hidden 2mm deep hole, ведущий к 50 scrapped parts—costing $2,000 in material and time.
1.3 Подготовка инструмента: Choose the Right Tool for the Job
Tool choice directly impacts speed, качество, и стоимость. Use this guide to select tools:
| Machining Goal | Материал инструмента | Tool Parameters | Пример |
| Грубая обработка (Удалить лишний материал) | Карбид (износостойкий) | Диаметр: 10–20 мм; Количество зубов: 4–6 | Milling a 304 stainless steel block from 50mm to 30mm thickness |
| Завершить обработку (precision surfaces) | Керамика (высокая точность, острые края) | Диаметр: 5–10 мм; Количество зубов: 2–4 | Creating a smooth surface on a 316 medical component (Ra ≤ 1.6μm) |
| Drilling Deep Holes | Carbide twist drill (with coolant holes) | Length-to-diameter ratio: ≤5:1 | Drilling a 5mm hole 20mm deep in 304 нержавеющая сталь |
2. Основной процесс обработки: Master Parameters & Методы
The CNC machining stage is where quality and efficiency collide. Focus on these key areas to get it right.
2.1 Настройка параметров резки: Balance Speed, Кормить, and Depth
Poor parameter settings cause 60% of tool failures. Use these industry-proven ranges:
| Cutting Parameter | Грубая обработка | Завершить обработку | Key Rule |
| Скорость резки | 50–80 m/min (карбид инструментов) | 80–120 m/min (карбид инструментов) | Lower speed for 316 (avoids heat) |
| Скорость корма | 0.2–0.5 mm/r | 0.1–0.2 mm/r | Faster feed = rougher surface |
| Глубина резки | 2–5 мм | 0.1–0,5 мм | Deeper cuts = faster roughing, but risk of tool deflection |
Для чаевого: Для 316 нержавеющая сталь, reduce cutting speed by 10–15% vs. 304—its higher nickel content traps heat, dulling tools quickly.
2.2 Cooling and Lubrication: Beat Heat to Protect Tools & Части
Stainless steel has poor thermal conductivity—without cooling, temperatures can hit 600°C+, ruining tools and warping parts.
| Метод охлаждения | Лучше всего для | Преимущества | Пример |
| Water-Soluble Cutting Fluid | Масштабная продукция (НАПРИМЕР., обработка 100+ 304 скобки) | Бюджетный; effective heat dissipation | Reduces tool wear by 40% против. no cooling |
| Oil-Based Cutting Fluid | Точная обработка (НАПРИМЕР., 316 Медицинские части) | Improves surface finish; предотвращает коррозию | Идеально подходит для деталей, требующих длительного хранения. |
| Распылительное охлаждение | Небольшие части (НАПРИМЕР., 5мм 201 булавки из нержавеющей стали) | Предотвращает потерю жидкости; нет риска частичного затопления | Подходит для высокоскоростного бурения. |
2.3 Метод зажима: Предотвратить деформацию & Ensure Accuracy
Причины неправильного зажима 30% ошибок размеров. Выберите правильный метод:
| Форма детали | Зажимной инструмент | Советы по предотвращению деформации |
| Простой (НАПРИМЕР., плоские тарелки, цилиндры) | Трехкулачковый патрон, плоскогубцы | Используйте мягкие челюсти (резина или пластик) для деликатных поверхностей; применять равномерное давление |
| Сложный (НАПРИМЕР., нестандартные жилища) | Пользовательское приспособление, комбинированное приспособление | Проектируйте светильники с несколькими точками опоры; оставьте зазор 0,1 мм на случай теплового расширения. |
Пример: Зажим тонкий 304 пластина из нержавеющей стали (2мм толщиной) плоскогубцы без мягких губок оставят вмятины — испортят поверхность детали.
3. Контроль качества: Catch Issues Before They Escalate
Даже самые лучшие процессы нуждаются в проверках для обеспечения согласованности. Сосредоточьтесь на этих трех важнейших областях:
3.1 Dimensional Accuracy Control
- Инструменты для использования: Штангенциркули с нониусом (Точность ±0,02 мм), микрометры (± 0,001 мм), и CMMS (Координировать измерительные машины, ± 0,0005 мм) для сложных частей.
- Частота: Измерьте каждый 10 детали для больших объемов производства; измерьте каждую деталь для небольших объемов, высокоточные работы.
- Исправление ошибок: Если размеры смещаются (НАПРИМЕР., отверстие диаметром 10 мм становится 10,02 мм.), настроить компенсацию износа инструмента в программе ЧПУ.
3.2 Surface Quality Control
- Распространенные дефекты: Царапины (от грязных инструментов), шероховатость (от высоких скоростей подачи), и обесцвечивание (от перегрева).
- Решения:
- Clean tools before use to remove chips.
- Уменьшите скорость подачи на 10% for rough surfaces.
- Increase coolant flow for discolored parts.
3.3 Deformation Control
Stainless steel’s high thermal expansion coefficient (17.3 × 10⁻⁶/° C.) causes deformation. Use these fixes:
- Symmetrical Machining: Cut both sides of the part evenly (НАПРИМЕР., mill 1mm from the top, then 1mm from the bottom) to balance stress.
- Post-Cooling Finish: Leave 0.5mm machining margin; let the part cool to room temperature, then finish cutting.
- Термическая обработка: Use annealing (heating to 800–900°C, Затем медленное охлаждение) to eliminate internal stress for critical parts.
4. Пост-обработка: Final Steps to Ready-to-Use Parts
Don’t overlook post-processing—these steps ensure parts meet final requirements.
4.1 Выслушивание: Remove Sharp Edges
- Методы:
- Руководство: Для небольших партий используйте наждачную бумагу или инструмент для снятия заусенцев..
- Механический: Используйте стакан (с пластиковыми гранулами) для 50+ части.
- Химический: Используйте кислотные растворы для сложных деталей. (НАПРИМЕР., 316 медицинские компоненты с труднодоступными краями).
4.2 Уборка: Remove Contaminants
- Шаги:
- Протираем детали растворителем (НАПРИМЕР., изопропиловый спирт) удалить масло.
- Используйте ультразвуковой очиститель (30–60 секунд) удалить мелкие сколы.
- Просушите детали сжатым воздухом, чтобы избежать появления пятен от воды..
4.3 Осмотр & Упаковка
- Контрольный список проверок:
✅ Точность размеров. (сопоставить характеристики чертежа)
✅ Качество поверхности (Нет царапин, обесцвечивание)
✅ Никаких заусенцев и острых кромок.
- Упаковка: Используйте антикоррозийную бумагу для деталей из нержавеющей стали.; запечатайте в полиэтиленовые пакеты для длительного хранения.
5. Перспектива Yigu Technology
В Yigu Technology, we see stainless steel CNC machining as a mix of precision and problem-solving. Many clients struggle with material waste and tool wear—our advice is to start with 304 Для некритических частей (более низкая стоимость, легче в машине) and invest in carbide tools + proper cooling for 316. We’re developing AI tools to auto-adjust cutting parameters based on grade and part specs, Скорость ошибок разрезания по 35%. As industries demand more corrosion-resistant, Высокие детали, mastering stainless steel CNC machining will be key—and we’re here to simplify that journey for every client.
6. Часто задаваемые вопросы: Ответы на распространенные вопросы
1 квартал: Почему 316 stainless steel harder to machine than 304?
А1: 316 has more nickel and molybdenum, which increase its strength and heat resistance—but also make it prone to work hardening (material gets harder as you cut it) and heat buildup. This dulls tools faster and requires slower cutting speeds.
2 квартал: Can I reuse stainless steel chips from machining?
А2: Yes—stainless steel chips are recyclable. Collect clean chips (no coolant or other contaminants) and sell them to metal recyclers. This reduces waste and offsets 10–15% of material costs.
Q3: How do I fix work hardening during stainless steel CNC machining?
А3: Работа укрепления (common in 316 и 201) happens when cutting speeds are too slow or tools are dull. Исправляет: 1. Increase cutting speed by 10–15%. 2. Replace dull tools immediately. 3. Use a higher feed rate to reduce tool contact time with the material.