Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Сварка, обработка металлов давлением и резанием» по специальности 1-42 01 01 - «Металлургическое производство и материалообработка» (по направлениям)
.pdf
а — сливная; б — скалывания; в — элементная; г — надлома
14
Соотношение между Рх, Ру и Рz зависит от геометрических параметров инструмента, режима резания, физико-механических свойств обрабатываемого материала, износа резца, условий обработки и приближенно составляет
Рx :Рy:Рz: = 1: (0,5...0,3): (0,4...0,25).
15
Схема образования наклепанного слоя
16
а — тепловой баланс процесса резания; б — влияние v, S , t
на температуру инструмента
17
18
19
а — общий характер износа; б — изнашивание по задней поверхности; в — влияние
изнашивания на обрабатываемую поверхность детали; г — зависимость
изнашивания инструмента от времени его работы при различных скоростях резания
20
Инструментальные материалы
Анализ физико-механических основ резания металлов показал, что режущий инструмент работает в условиях высоких давлений, температур и интенсивного трения.
Эти условия работы обусловливают ряд требований, которым должны удовлетворять материалы, предназначенные для изготовления режущего инструмента.
Рабочая часть режущего инструмента должна изготавливаться из недефицитного материала, имеющего большую твердость, высокие теплостойкость, износостойкость и механические характеристики.
Теплостойкость является одной из важнейших характеристик инструментальных материалов. Она указывает на предельно допустимые значения температур, при которых материал способен сохранять свою
первоначальную твердость в течение длительного времени.
21
Углеродистые инструментальные и легированные стали
Углеродистые -У7, У7А, У8, У8А, У10, У10А и др. после термообработки (закалки в воде и отпуска при температуре 120...150 °С) твердость достигает 60...62 HRC3, теплостойкость — 200 °С, допустимые скорости резания 15...13 м/мин. Инструментом, изготовленным из этих сталей, можно обрабатывать материалы с твердостью до 30 HRCэ. Данные стали применяют для производства напильников, зубил, метчиков, плашек, ножовочных полотен, отверток, ножниц и т.д.
Легированные инструментальные стали содержат хром (X),
вольфрам (В), ванадий (Ф), кремний (С) и другие элементы. После термической обработки твердость этих сталей составляет 63. ..66 HRCэ, теплостойкость — 250...350 °С, допустимые скорости резания — 15...25 м/мин. Из легированных сталей марок X, 9ХС, ХВСГ, ХВ2, ХВ4 изготавливают сложные по конфигурации
инструменты: метчики, плашки, протяжки, развертки, фасонные |
|
резцы, фрезы, сверла и др. |
22 |
|
В быстрорежущих сталях основными легирующими элементами являются вольфрам (6... 18 %) и небольшое количество ванадия, хрома, кобальта, молибдена. После термической обработки твердость этих сталей составляет 63...66 HRC, теплостойкость —
650 °С.
Вся номенклатура быстрорежущих сталей подразделяется на две группы: быстрорежущие стали нормальной и повышенной теплостойкости. Из сталей первой группы (Р18, Р6М5) изготавливают резцы, фрезы, сверла, зенкеры, развертки, зуборезные инструменты.
Из сталей второй группы (Р9К5, Р18Ф2, Р9Ф5, Р18К5Ф2) — инструменты для обработки жаропрочных и титановых сплавов, коррозионно-стойких и других труднообрабатываемых материалов. В настоящее время применяются стали с пониженным содержанием дефицитного вольфрама (Р6М5К5, Р2М9К8), сохраняющие удовлетворительные режущие свойства.
23