Вопрос 9. Технологический процесс изготовления резцов

Исходным материалом державки резца служит полосовая го­рячекатаная сталь.

Технологический процесс изготовления этих резцов включает следующие операции:

1. Отрезку заготовки на длину одной державки. В крупно­серийном производстве производится рубка заготовок на эксцен­триковом прессе.

2. Ковку головки державки. В зависимости от конструкции резца, ковку производят в штампе в один или несколько пере­ходов. Вначале производят загибание головки, а затем образовы­вают задние углы и после этого обрезают облой.

3. Фрезерование опорной плоскости державки производят в тисках или специальных многоместных приспособлениях по не­сколько штук на горизонтально-фрезерном станке цилиндрической фрезой или вертикально-фрезерном станке торцевой фрезой.

Поскольку опорная поверхность является базовой, то па ее пло­скость и отсутствие выпуклости должно быть обращено особое внимание.

4. Фрезерование верхней плоскости державки производится так же, как и в третьей операции. В крупносерийном производстве применяют также шлифование опорной и верхней плоскостей.

5) Фрезерование главной задней грани державки.

6) Фрезерование вспомогательной задней грани державки. Державка резца закрепляется в станочных тисках, и поворо­том их на требуемый угол достигается требуемая установка.

В крупносерийном производстве для выполнения этих опера­ций применяют специальное многоместное круговое приспособле­ние, обеспечивающее непрерывное фрезерование. Рабочим инстру­ментом является торцевая фреза.

7) Фрезерование гнезда под твердосплавную пластинку произ­водят па вертикально-фрезерном станке в тисках или в специаль­ном приспособлении.

8) После фрезерных обработок на ребрах остаются заусенцы, которые снимают вручную на точильном станке или напильником. На торце державки снимают фаски. Одновременно личным на­пильником снимают заусенцы вокруг гнезда под пластинку.

9) Клеймение ударным способом при помощи ручных клейм и молотка или на ручном винтовом прессе.

10) Напайка твердосплавных пластинок.

11) Очистка граней головки от избыточного припоя на точиль­ном станке вручную.

12) Предварительное затачивание режущих граней резца про­изводят на двухстороннем или трехстороннем точильном станке, специально предназначенном для твердосплавных резцов.

13) Окончательное затачивание режущих граней резца на том же станке.

14) Доводка режущих кромок на доводочном станке.

Фасонные токарные и токарно-затыловочные резцы, как пра­вило, изготовляют сварными; рабочая часть делается из быстро­режущей стали, а хвостовая - из стали 45.

Вопрос 11. Износостойкие покрытия на инструмент.

Нанесение износостойких покрытий на контактные поверхности яв­ляется одним из самых распространенных способов повышения работо­способности режущих инструментов. Опыт эксплуатации СМП с покры­тием в различных странах показал, что объем выпуска пластин с износо­стойкими покрытиями составляет 60...80% от общего объема выпуска твердосплавных пластин.

Твердые сплавы с износостойкими покрытиями являются типичным композиционным материалом, обладающим высокой износостойкостью покрытия в сочетании с удовлетворительной прочностью при изгибе, ударной вязкостью, выносливостью и трещиностойкостью основы. Учитывая служебное назначение, покрытия должны иметь:

• твердость, в 1,5...2 раза превышающую твердость инструменталь­ного материала;

• низкую склонность к адгезии с обрабатываемым материалом;

- минимальную способность к диффузионному растворению в обрабатываемом материале;

- максимальное отличие кристаллохимических структур покрытия и инструментального материала.

В качестве материала покрытия используют карбиды, нитриды, и карбонитриды титана, двуокись алюминия. Толщина покрытия составля­ет 5...15мкм.

Комбинации сплавов с покрытиями приведены на рис.

Наибольшее распространение получили два метода нанесения изно­состойких покрытий:

• метод CVD (Chemical Vapour Deposition) – так называемый хими­ческий метод, который основан на химическом осаждении покрытия из газовой среды.

• метод PVD (Physical Vapour Deposition) или физический метод.

В отечественной практике наибольшее применение получил метод КИБ (конденсация вещества в процессе ионной бомбардировки).

В последние годы для стального и особенно твердосплавного инструмента получило широкое использование нанесение покры­тий из нитридов и карбидов титана (TiN, TiC), вольфрама и дру­гих элементов в плазменной среде или путем конденсации - на установках «Булат», «Пуск», «МИР». Толщина покрытий состав­ляет обычно несколько микрометров; для лучшего сцепления с поверхностями РИ используются двухслойные покрытия. Стой­кость инструментов с покрытиями повышается в 2-5 раз.

Проведенные исследования показали, что покрытие типа TiC, TiN на контактных поверхностях инструмента приводит к заметному снижению (на 40...60 %) длины контакта стружки с передней поверхностью, коэф­фициента трения (на 10... 15 %), усадки стружки (на 20...30 %), сил реза­ния (на 20...30 %).

Несмотря на более высокую стоимость твердосплавных СМП с по­крытием, затраты потребителя на обработку единицы продукции по сравнению с аналогичными затратами при применении непокрытых пластан ниже благодаря повышению либо стойкости инструмента, либо ско­рости резания и производительности.