
- •Содержание
- •Лекция 1
- •Инструменты резания:
- •Требования к режущему инструменту
- •Особенности инструментальной оснастки для станков автоматизированного машиностроения и гибкого автоматизированного производства (гак, гап)
- •Качественные показатели режущего инструмента и технические требования, устанавливаемые стандартами
- •Перспективы совершенствования конструкции режущего инструмента
- •Лекции 2-3 Инструментальные материалы
- •Материалы, применяемые для режущих инструментов
- •Углеродистые инструментальные стали (гост1435-74)
- •Низколегированные инструментальные стали (гост 5950-73)
- •Быстрорежущие стали (гост 19265-73)
- •Химический состав безвольфрамовых быстрорежущих сталей
- •Твердые сплавы (гост 3882-74)
- •Ориентировочное соответствие отечественных марок твердых сплавов маркам iso
- •Минералокерамика
- •Лекция 4 Абразивы и инструменты из них
- •Некоторые характеристики абразивных материалов
- •1. Виды абразивных материалов
- •2. Зернистость
- •3. Связка
- •4. Твердость
- •Шкала твердости для шлифовальных кругов (гост 18118-72)
- •5. Структура
- •Группы структур
- •Характеристики групп абразивных паст
- •Лекция 5 Алмазы, стм и инструменты из них Алмазы и сверхтвердые материалы (стм)
- •Сравнительная характеристика стойкости и скорости резания инструментов, изготовленных из различных инструментальных материалов
- •1. Круги шлифовальные (гост 16167…16180-80)
- •2 . Алмазные отрезные круги (рис.11)
- •3 . Бруски хонинговальные
- •4 . Головки
- •5. Надфили
- •6. Порошки
- •7. Пасты алмазные
- •Лекция 6
- •Общие принципы работы режущих инструментов и построение их конструкции
- •Лекция 7 Соединительная (крепежная) часть режущего инструмента
- •Размеры конуса Морзе по наибольшему диаметру
- •Лекции 8-9
- •Основные способы крепления режущих элементов.
- •Составление рабочего чертежа и технических требований.
- •I. Инструменты составной и сборной конструкции
- •II. Основные способы крепления режущих элементов
- •III. Основные цели и задачи проектирования и расчета режущего инструментов
- •IV. Составление рабочего чертежа и технических требований
- •Условные обозначения допусков отклонения формы и взаимного расположения поверхностей
- •Лекция 10
- •Токарные резцы
- •Расточные резцы
- •Резцы, оснащенные сверхтвердыми материалами
- •Строгальные резцы
- •Д олбежные резцы
- •Резцы для автоматов и полуавтоматов
- •Круглые вращающиеся резцы
- •II. Основные положения по конструированию резцов
- •III. Расчет резца на прочность и виброустойчивость
- •IV. Стружкоформирование
- •Лекция 11 Фасонные резцы
- •Особенности построения фасонного профиля фасонного резца
- •Общая часть коррекционных расчетов
- •Лекции 12-13
- •Инструменты для обработки отверстий
- •Спиральные сверла
- •Лекция 14 Зенкеры и развертки
- •Зенкеры
- •Развертки
- •Лекция 15 Протяжки
- •Лекция 16 Фрезы
- •Лекции 17, 18, 19 Резьбообразующие инструменты
- •Инструменты для образования резьб
- •Резьбовые резцы
- •Гребенки
- •Метчики
- •Резьбонарезные плашки
- •Резьбовые головки
- •Резьбонарезные фрезы
- •Дисковые резьбонарезные фрезы
- •Гребенчатые резьбовые фрезы
- •Резьбонакатные инструменты
- •Резьбонакатные ролики
- •Конструктивные элементы ролика (гост 9539 – 72)
- •Резьбонакатные плашки
- •Лекции 20, 21, 22 Типы зуборезных инструментов
- •Инструменты для обработки зубьев цилиндрических колес.
- •Исходный контур инструментальной рейки
- •Эвольвентное зацепление
- •Модульные фрезы
- •Наборы фрез (модульных) по гост 10996-64
- •Дисковые модульные фрезы.
- •Пальцевые модульные фрезы
- •Зуборезные ри, работающие по методу обката.
- •Червячные фрезы
- •Особенности расчета червячных фрез для нарезания червячных колес
- •Зуборезные долбяки
- •Лекции 23, 24 Инструменты для образования зубьев конических колес
- •Инструменты для образования зубьев конических колес
- •Кинематика рабочих движений процесса образования зубьев
- •Зуборезные (зубострогальные) резцы
- •Дисковые зуборезные фрезы
- •Круговые протяжки
- •Червячные конические фрезы для нарезания колес с криволинейными (круговыми) зубьями
- •Резцовые головки для нарезания конических колес с круговым зубом
- •Методы нарезания конических колес с круговыми зубьями резцовыми головками
- •Характеристика резцовой головки
- •Лекция 25, 25 Особенности инструментальной оснастки для станков автоматизированного машиностроения и гибкого автоматизированного производства
- •1. Требования к ри для автоматизированного производства
- •2. Предварительная настройка инструмента на размер вне станка (приложения 1, 2, 3)
- •3. Быстросменность и перналаживаемость инструмента
- •4. Универсальность ри (приложения 6, 7)
- •5. Системы информации о состоянии режущей кромки и средства подналадки
- •6. Некоторые конструктивные особенности ри для автоматизированного производства и гибких производственных систем (гпс)
- •Для токарных станков с чпу
- •Для сверлильных и многооперационных станков (оц)
- •Для станков с чпу фрезерной группы
- •Д ля расточных станков с чпу
- •7. Основные виды вспомогательной оснастки для различного типа станков с чпу
- •Требования, предъявляемые к системе инструментальной оснастки
- •Точность позиционирования инструментальных блоков
- •8. Подсистема инструментального обеспечения гибкого автоматизированного производства (гап); ее структура и организация
- •Проблемы, возникающие при создании гибких производственных систем, касающиеся инструментальной оснастки
- •Разработка проектных модулей по выбору и расчету конструктивных элементов режущего инструмента
- •Сапр спиральных сверл
- •Типовые задачи и этапы проектирования ри
- •Оптимизация решений при проектировании ри
- •Вопросы рациональной эксплуатации и повышения эффективности режущих инструментов Условия рациональной эксплуатации режущих инструментов
- •Приемочный контроль режущих инструментов и подготовка его к работе
- •Наладочные работы
- •Направления развития теории режущих инструментов
- •Основные направления совершенствования конструкций ри
- •Тестовые вопросы по дисциплине «Режущий инструмент»
- •Приложения
- •Библиографический список
Ориентировочное соответствие отечественных марок твердых сплавов маркам iso
Группы ISO |
||||||||
Область К |
Область М |
Область Р |
||||||
ISO |
У |
ГОСТ |
ISO |
У величенная износостойкость и прочность на изгиб , работа с ударом |
ГОСТ |
ISO |
Высокая красностойкость и износостойкость |
ГОСТ |
К01 |
ВК2 ВК3М ВК3 |
М01 |
ВК6ОМ |
Р01 |
Т30К4 |
|||
К10 |
ВК6М ТТ8К6 |
М10 |
ТТ10К8А ТТ8К6 |
Р10 |
Повышенное сопротивление тепловым нагрузкам |
Т15К6 ТТ12К8 |
||
К20 |
ВК6 |
М20 |
ТТ10К8Б |
Р20 |
Т14К8 |
|||
- |
- |
- |
- |
Р25 |
ТТ20К9 |
|||
К30 |
ВК4 ВК6 |
М30 |
ТТ10К8Б |
Р30 |
|
Т5К10 |
||
К40 |
ВК8 |
М40 |
ВК10ОМ |
Р40 |
ТТ7К12 Т5К12В |
|||
К50 |
ВК10 |
М50 |
ВК15ОМ |
Р50 |
ТТ7К12 |
Безвольфрамовые твердые сплавы
Основа – TiC и TiNC – карбиды и карбонитриы титана. Разработаны с целью экономии дефицитного вольфрама на основе карбидов и карбонитридов таких металлов, как титан, ванадий, ниобий, тантал на никельмолибденовой связке (12…19%).
Свойства безвольфрамовых твердых сплавов.
Достоинства:
Низкая стоимость;
Твердость HRA 86,5…91;
Красностойкость Т=900…1000°С;
Стойкость при обработке спецсплавов выше в 1,5…2 раза стойкости твердых сплавов;
Высокая окалиностойкость;
Низкий коэффициент трения, что снижает силы резания;
Пониженная адгезионная способность к обрабатываемым материалам.
Недостатки:
Прочность на изгиб и сжатие равна прочности стандартных твердых сплавов, то есть относительно низкая;
Низкая теплопроводность;
Склонность к разрушению при повышенных температурах;
Плохо подвергаются пайке и сварке.
Применяемые марки безвольфрамовых твердых сплавов:
КНТ-16; КНТ-20; КНТ-25 – карбо-нитридные;
ТНМ-20; ТНМ-25; ТНМ-30 – титано-никель-молибденовые;
ТН-20; ТН-25; ТН-30; ТН-50 – титано-никелевые;
ТМ-1; ТМ-3 – титано-молибденовые.
Обработка никеля, мельхиора: режим обработки: t=4…5 мм; S до 0,4 мм/об; V=100…180м/мин.
Безвольфрамовые твердые сплавы успешно используют для чистовой и получистовой обработки конструкционных сталей и цветных сплавов, однако они уступают группе ВК при обработке титановых и нержавеющих сталей.
Износостойкие покрытия
Повысить износостойкость инструментов из твердого сплава можно путем нанесения на режущую часть тонких износостойких покрытий – однослойных или многослойных – на основе нитрида или карбида титана (TiN, TiC), нитрида молибдена (MoN), оксида алюминия. Толщина наносимого слоя – от 0,005 до 0,2 мм (то есть δ= от 5 до 200 мкм). При этом износостойкость увеличивается в 2…3 раза.
Износостойкие покрытия (одно- и двухслойные) могут быть получены при помощи нескольких методов:
Термодиффузионное насыщение – ДТ: TiC;
Осаждение из газовой среды – ГТ: TiC, TiN, TiCN;
Конденсация ионной бомбардировкой – КИБ: TiN, ZrN, Mo2N, Mo2C;
Реактивный электронно-плазменный метод – термическое испарение в среде реактивного газа – РЭП.
Упрочняются твердые сплавы и быстрорежущие стали.
Например, с 1977 года Харьковский завод Малышева, Чугуевский завод топливной аппаратуры способом КИБ упрочняют 14 наименований инструмента: резцы, метчики, фрезы, развертки, сверла. Установка «Булат» (Булат-3М): в вакуум подается под напряжением плазма Ti, а затем – сухой азот N, создается износостойкая пленка δ=7…9 мкм из TiN.
Повышение износостойкости возможно и при помощи лазерного луча (больше касается быстрорежущих сталей). После обработки режущего лезвия на рабочих поверхностях получается мелкодисперсный поверхностный закаленный слой толщиной 0,07…0,08 мм.
Износостойкость можно увеличить при помощи покрытия углеродом С. Износостойкость увеличивается в 5–10 раз.
Твердый сплав применяют для режущих инструментов в виде:
цельнотвердосплавного инструмента;
пластин, которые припаиваются к корпусу (державке) или крепятся механическим путем.
ГОСТами 19042…19086 – 73 регламентированы режущие пластины, различающиеся по: форме, степени точности, наличию отверстия и стружколомной канавки.
Для более производительной работы неперетачиваемых пластин предусмотрено шлифование опорных поверхностей и ленточек.
По форме пластины различают: трехгранные; четырехгранные; пятигранные; шестигранные; ромбические; параллелограммные; двухгранные; цилиндрические (круглые).
По точности и степени обработки плоскостей пластины выполняются следующих классов точности:
U – нормальной точности: шлифование по ленточкам и основным поверхностям.
M – повышенная точность: шлифование по тем же поверхностям с более точным размером по вписанной окружности.
G – высокая точность: шлифование по опорным и боковым поверхностям.
C – особо высокая точность: шлифование по тем же поверхностям, что и в классе G, но с более высокой точностью.
Выпускаются серийно пластины из безвольфрамовых твердых сплавов:
КНТ-16; КНТ-20; КНТ-25; ТМ-1; ТМ-3; ТН-20; ТН-25.