5. Сверхтвердые инструментальные материалы

Сверхтвердые инструментальные материалы (СТМ)– наиболее перспективные – это синтетические сверхтвердые материалы на основе алмаза или нитрида бора.

Для алмазов характерны высокая твердость и износостойкость. По абсолютной твердости алмаз в 4-5 раз тверже твердых сплавов и в десятки и в сотни раз превышает износостойкость других инструментальных материалов при обработке цветных сплавов и пластмасс. Вследствие высокой теплопроводности алмазы лучше отводят теплоту из зоны резания, однако, из-за их хрупкости область их применения сильно ограничена. Существенный недостаток алмаза – при повышенной температуре он вступает в химическую реакцию с железом и теряет работоспособность.

Поэтому были созданы новые сверхтвердые материалы, химически инертные к алмазу. Технология получения их близка к технологии получения алмазов, но в качестве исходного вещества использовался не графит, а нитрид бора.

6. Конструктивные параметры резца

Токарный проходной резец состоит из рабочей части и державки.

Рабочая часть содержит режущие лезвия и образуется в процессе заточки (переточки) резца.

Державка служит для закрепления резца в резцедержателе станка.

Передняя поверхность – поверхность, по которой сходит стружка.

Главная задняя поверхность обращена к обрабатываемой поверхности заготовки.

Вспомогательная задняя поверхность обращена к обработанной поверхности заготовки.

Главная режущая кромка образуется пересечением передней и главной задней поверхности.

Вспомогательная режущая кромка образуется пересечением передней и вспомогательной задней поверхности.

1 – передняя поверхность; 2 – главная задняя поверхность; 3 – вспомогательная задняя поверхность; 4 – главная режущая кромка; 5 – вспомогательная режущая кромка; 6 – вершина резца

Вершина резца является сопряжением главной и вспомогательной кромки по радиусу или фаске.

Углы резца.

В главной секущей плоскости измеряют:

Главный передний угол γ служит для создания наиболее благоприятных условий деформации срезаемого слоя и стружкоотделения. Он образован плоскостью перпендикулярной плоскости резания и передней поверхностью.

С увеличением угла γ уменьшается деформация срезаемого слоя, т.к. инструмент легче врезается в материал, понижается сила резания и расход мощности при одновременном улучшении условий схода стружки и повышения качества обработанной поверхности заготовки. Однако чрезмерное увеличение этого угла ведет к понижению прочности режущего инструмента.

Главный задний угол α предназначен для уменьшения трения между задней поверхностью резца и обрабатываемой деталью. Он образован плоскостью резания и главной задней поверхностью. Величина его назначается от 6° до 12°.

Угол заострения  образован передней и главной задней поверхностями  = 90°- (α + γ).

Угол резания  образован плоскостью резания и передней поверхностью  = 90°- γ.

В основной плоскости измеряют:

Главный угол в плане φ определяет шероховатость обработанной поверхности заготовки (меньше угол – меньше шероховатость). Наиболее часто у проходных резцов φ=45°.

Вспомогательный угол в плане φ₁ образован проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением обратным подаче. С его уменьшением шероховатость поверхности уменьшается, но увеличивается прочность и снижается износ вершины резца.

Угол при вершине  образован между проекцией главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость: 180°- (φ + φ₁).

В плоскости резания измеряется угол наклона главной режущей кромки , образованный между главной режущей кромкой и плоскостью параллельной основной. Влияет на направление схода стружки.