Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Сальников Г.П. Режущие инструменты для токарной обработки

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
3.09 Mб
Скачать

дости и износоустойчивости, его подвергают закалке в масле или селитре и многократному отпуску при высокой температуре.

Металлокерамические твердые сплавы

В первом десятилетии XX в. при обработке металлов резанием начали применять специ­ альные литые сплавы типа стеллит, которые отличались значительной твердостью и изно­ состойкостью. Основным их недостатком была высокая хрупкость.

В 1929—1930 гг. в СССР при токарной обработке начали применять отечественный твердый сплав, получивший название «Побе­ дит». Это был очень твердый и устойчивый против истирания материал. Применение по­ бедита позволило в несколько раз повысить режимы обработки чугуна и некоторых дру­ гих металлов, а также обрабатывать твердые закаленные стали, которые до этого времени не удавалось обрабатывать снятием стружки.

В годы довоенных пятилеток твердосплав­ ный инструмент применялся в сравнительно небольшом количестве. Повсеместное распро­ странение твердые сплавы получили в после­ военный период. Это объясняется тем, что советские ученые добились больших успехов в повышении механических свойств отечест­ венных твердых сплавов. Современные твер­ дые сплавы отличаются очень высокими ре­ жущими свойствами: теплостойкостью, изно­ соустойчивостью и твердостью. Эти свойства они приобретают в процессе их изготовления, поэтому твердые сплавң ңе нуждаются в тер­ мообработке.

to

В нашей промышленности при механи­ ческой обработке металлов применяются две группы металлокерамических твердых спла­ вов: вольфрамокобальтовые (однокарбидные) и вольфрамотитанокобальтовые (двухкарбид­ ные) .

Основу сплавов первой группы составляют зерна карбидов вольфрама, сцементирован­ ные кобальтом; эти сплавы обозначаются буквами ВК-

Сплавы второй группы состоят из зерен твердого раствора карбида вольфрама и кар­ бида титана и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом, или только из зерен твердого раствора карбида вольфрама в карбиде титана, сцементирован­ ных кобальтом; эти сплавы обозначаются бук­ вами ТК.

К вольфрамокобальтовым сплавам отно­ сятся ВК2, ВКЗ, ВК6, ВК8, ВК11, ВК15. Циф­ ры в марке твердого сплава показывают про­ центное содержание кобальта.

Каждая марка твердого сплава имеет свою область применения (табл. 1).

Сплавы марки ВК применяются для обра­ ботки хрупких материалов: чугуна, бронзы, цветных металлов, пластмасс и др. Сплавы ВК2 и ВКЗ отличаются максимальной изно­ состойкостью и допускают наиболее высокую скорость резания. Сплавы ВК15, ВКП, ВКЮ отличаются наибольшей эксплуатационной прочностью и сопротивляемостью ударам, однако износостойкость их сравнительно не­

высока. Износостойкость

сплавов

ВК6 и

ВК8 — высокая, но ниже,

чем у ВК2

и ВКЗ,

 

 

И

Марка твер­ дого сплава

Таблица I

Область применения твердых сплавов и их химический состав

Химический

 

состав

(в про­

 

центах)

Область

Карбид| В О Л Ь - 1 фрама

 

Кобальт Карбид титана

применения

 

ВК2 98 2

ВКЗ .97 3

ВК6 96 4

ВК8 92 8

Для чернового, получистового и чистового точения (типа алмазной обработки) при непрерывном ре­ зании, для окончательного наре­ зания резьбы токарными резцами, для развертывания отверстий

То жег и кроме того для свер­ ления отверстий в неметаллических материалах

Для чернового точения при не­ прерывном резании, для черново­ го, получистового и чистового то­ чения при прерывистом резании, для предварительного нарезания резьбы токарными резцами, для нарезания резьбы вращающими головками, для отрезки токарны­ ми резцами, для рассверливания предварительно обработанных от­ верстий и чистового зенкерования

Для чернового точения при не­ равномерном сечении среза и пре­ рывистом резании, для сверления и рассверливания нормальных и глубоких отверстий и чернового зенкерования, для чернового то­ чения стальных поковок, штампо­ вок и отливок по корке и окали­ не в тех случаях, когда при при­ менении сплавов ТК происходит выкрашивание режущей кромки инструмента

12

Марка твер­

дого

сплава

Химический состав(в про­ центах)

Stf

 

Ко­

бальт

Карбид! титана1

5 . 2

 

 

 

ЮЛ2

 

 

 

а ч Й

 

 

 

Я

О O'

 

 

 

Продолжение табл. I

Область

применения

ВК10 90 10 —

ВК11 89 п

ВК15 85 15

Т5К10 85 9 6

Т14К8 78 8 14

Т15К6 79 6 15

Для быстроизнашивающихся де­ талей машин, приспособлений и инструмента

Для инструмента и приспособ­ лений, работающих в условиях ударных нагрузок и больших на­ пряжений. Допускаются также для обработки резанием специальных труднообрабатываемых сталей

Для высадочного, дыропробив­ ного и штампового инструмента,

работающего в условиях

повы­

шенных напряжений

(нерав­

Для чернового точения

номерное сечение среза и

преры­

вистое резание), для фасонного точения, отрезки заготовок, для сверления отверстий

Для чернового точения (нерав­ номерное сечение среза и непре­ рывное резание), для получисто­ вого и чистового точения при прерывистом резании, для рассвер­ ливания литых отверстий и чер­ нового зенкерования

Для чернового, получистового и чистового точения при непре­ рывном резании, для чистового точения с малым сечением среза при прерывистом резании, для нарезания резьбы токарными рез­ цами и вращающимися головками, для рассверливания предваритель­ но обработанных отверстий и чи­ стового зенкерования

13

Марка твер­

дого

сплава

Химический состав (в про­ центах)

Карбид воль> фрама

1

Карбид титана

Ко­ бальт

Продолжение табл. I

Область

применения

Т15К6Т

79

6

15

Применяется в тех же случаях,

 

 

 

 

что и сплав марки Т15К6, кроме

 

 

 

 

чернового точения, при более вы­

 

 

 

 

сокой жесткости системы »станок—

 

 

 

 

—деталь—инструмент«

Т30К4

66

4

30

Для чистового точения и для

Т60

36

6

60

развертывания отверстий

Для чистового точения при не­

 

 

 

 

прерывном резании

однако их прочность и сопротивляемость уда­

рам и выкрашиванию

более высокая,

чем

у последних.

сплавов группы

ВК,

Основными марками

служащих для изготовления режущих инстру­ ментов, являются: ВК2, ВКЗ, ВК6, ВК.8.

Сплавы вольфрамотитанокобальтовой груп­ пы применяют обычно для обработки стали. К ним относятся сплавы Т5К10, Т14К.8, Т15К6,

Т15К6Т, Т30К4, Т60К6.

Наивысшей прочностью, сопротивляемо­ стью ударам и выкрашиванию обладает сплав Т5К10, а наибольшей износостойкостью (при пониженной прочности) — сплав Т60К6, до­ пускающий соответственно наиболее высокую скорость резания. Сплавы Т30К4 и Т15К6Т отличаются более высокой износостойкостью и допускают более высокую скорость резания, чем сплавы Т15К6 и Т14К8, однако сопро-

Н

тивляемость ударам и выкрашиванию, а так­ же прочность их ниже, чем у последних.

Сплавы ТК обладают большей износостой­ костью, чем сплавы ВК, кроме того, при оди­ наковом содержании кобальта вольфрамоти­ танокобальтовые сплавы имеют большую твердость, чем вольфрамокобальтовые, и до­ пускают более высокие скорости резания.

При почти одинаковой теплостойкости раз­ личные марки твердых сплавов допускают различные скорости резания. Если принять скорости, допускаемые сплавами Т15К6 и ВК8 за единицу, то соотношения будут такими:

Твердый

Соотношение

Твердый

Соотношение

скоростей

скоростей

сплав

сплав

резания

резания

 

 

ВК2

1,30

Т60К6

1,91

вкз

1,25

Т30К4

1,60

ВК6

1,20

Т15К6

1,00

ВК8

1,00

Т14К8

0,90

вкю

0,85

Т5К10

0,67

ВК11

0,80

 

 

ВК15

0,70

 

 

Наибольшую производительность при вы­ сокой жесткости системы " станок — деталь —

инструмент " обеспечивают:

Т5КЮ,

при

черновом

точении — сплавы

Т15К6,

ВК8, ВКб,

 

 

при получистовом точении—сплавы Т15К6,

ВКб,

тонком

точении — сплавы

Т30К4,

при

Т60К6,

ВК2.

 

 

Сплав Т60К6 допускает почти в два раза большую скорость резания, чем сплав Т15К6, так как он тверже, теплоустойчивее и имеет меньший коэффициент трения по стали.

15

Советские ученые успешно работают над решением вопросов улучшения свойств суще­ ствующих и созданием новых марок твердых сплавов. В настоящее время отечественная промышленность для обработки чугуна выпу­ скает новую марку твердого сплава ВК4, ко­ торый обладает значительно большей, чем сплавы ВК6 и ВК8, износостойкостью при одинаковой с ними прочности. Стойкость ин­ струмента, оснащенного новым сплавом, при черновой обработке в два раза выше, чем инструментов, оснащенных сплавами ВК6 и ВК8.

Освоен новый сплав Т5К6, предназначенный для. обработки стали. По режущим свойствам этот сплав стоит между Т5К10 и Т14К.8, отли­ чаясь от них более высокой износостойкостью.

Внедряются в производство новые мелко­ зернистые сплавы ВКЗМ, ВК6М и др., кото­ рые успешно применяются при обработке ла­ тунных изделий. В брошюре С. П. Тамбовцева «Новости инструментальной техники» указы­ вается, например, что при работе на полуав­ томатах С-57 стойкость новых резцов дости­ гает от 53 до 84 час.

Вкачестве инструментального материала

впромышленности применяется также алмаз. Отличительными свойствами этого материала является высокая износостойкость. Алмазные резцы обеспечивают высокую производитель­ ность труда и отличаются простотой в изго­ товлении. Они очень эффективны при исполь­ зовании на автоматических линиях, а также при обработке цветных металлов, пластмасс,

твердой резины и других материалов.

16

Минералокерамические м атери алы

Впослевоенный период советскими учены­ ми созданы новые минералокерамические ин­ струментальные материалы, в состав которых не входят дорогие и дефицитные материалы —

вольфрам, ванадий и др. Они представляют собой искусственный камень белого цвета, на­ поминающий фарфор. Сырьем для изготов­ ления минералокерамических пластин являет­ ся технический глинозем (окись алюминия

АІаОз).

Минералокерамические инструментальные материалы являются сравнительно дешевыми и обладают исключительно ценными свойст­ вами — более высокими, чем твердые сплавы, твердостью, теплостойкостью, износостойко­ стью и неокисляемостью (табл. 2). Сущест­ венным недостатком минералокерамических сплавов является их высокая чувствительность к резким изменениям температуры и высокая хрупкость.

Вначале наша промышленность выпускала минералокерамический сплав, названный тер­ мокорундом (ТВ). Однако в настоящее время взамен термокорунда применяется новый ма­ териал — микролит ЦМ-332, который облада­ ет более высокими режущими свойствами и отличается большой прочностью.

Как показала практика, микролит при об­ работке стали с успехом может заменить твердый сплав. Скорость резания сплавом ЦМ-332 примерно такая же, как и сплавом Т15К6, или даже несколько большая. При об­ работке чугуна ЦМ-332 скорость резания

2—8

17

можно повысить в 4—5 раз по сравнению со скоростью резания допускаемой сплавом ВК.8.

Таблица 2

Физико-механические

свойства

твердых

сплавов

и

других инструментальных материалов

 

 

Предел проч­

Удельный

Твердость

Теплостой­

Материал

по Роквел­

ности на изгиб

вес

лу (шкала

кость (в

 

 

кг/мм2)

г, см2)

А)

градусах)

ВК2 . . ..

100

15,0—15,4

90,0

 

ВКЗ . .

100

14,9—15,3

89,0

 

ВКб .

. »

120

14,6—15,0

88,0

800—900

ВК8 * . •

130

14,4—14,8

87,5

BK-ІО

. ,

135

14,2-14,6

87,0

 

в к п

. *

150

14,0—14,4

86,0

 

ВК15 . .

160

13,9—14,1

86,0

 

Т5К10 . .

115

12,3—13,2

88,5

 

Т14К8 . .

115

11,2-12,0

89,5

900-1000

Т15К6 . .

ПО

11,0—11,7

90,0

Т15К6Т .

ПО

11,0-11,7

91,0

 

Т30К4 . .

90

9,5—9,8

92,0

 

Т60К6 . .

75

6,5-7,0

90,0

 

ЦМ-332 -

40

3,87-3,92

91-93

1200

Сталь

Р18

370

8,73

80-83

500—600

СтальУ12А

360

7,8

80

250-300

Качество керамических материалов непре­ рывно повышается и лучшие из них уже при­ меняются не только при точении, зенкеровании и развертывании, но и при торцовом фрезеровании.

РЕЗЦЫ

Резцы являются наиболее распространенным видом однолезвийного режущего инструмента, применяемого при токарной обработке. В свя­ зи с тем, что на токарном станке можно

Рис. 1. Типы современных токарных резцов.

выполнять самые разнообразные работы, име­ ется большое количество конструкций резцов, которые отличаются один от другого формой режущих граней. На рис. 1 приведены некото­ рые типы современных токарных резцов.

2*

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ