- •Введение
- •Г л а в а 1. Краткий исторический очерк развития науки о резании материалов
- •Гл а в а2. Инструментальные материалы
- •2.1. Требования к инструментальным материалам
- •2.2. Виды инструментальных материалов и области их применения
- •Содержание легирующих элементов в быстрорежущих сталях, %
- •Марки, химический состав и свойства вольфрамосодержащих твердых сплавов
- •Марки, химический состав и свойства безвольфрамовых твердых сплавов
- •Соответствие марок твердых сплавов международной классификации
- •Физико-механические свойства режущей минералокерамики
- •Сравнительные характеристики стм на основе нитрида бора
- •Распространенность инструментальных материалов
- •Основные свойства инструментальных материалов
- •2.3. Зарубежные марки быстрорежущих сталей
- •Химический состав быстрорежущих сталей
- •Быстрорежущие стали сша
- •Примеры применения быстрорежущих сталей
- •Быстрорежущие стали фрг
- •Типичный состав быстрорежущих сталей Великобритании
- •Марки быстрорежущих сталей Франции
- •Рекомендации по применению различных марок быстрорежущих сталей
- •Рекомендации по применению быстрорежущих сталей
- •2.4. Классификация металлокерамических твердых сплавов по iso
- •Соответствие отечественных марок твердых сплавов iso
- •Контрольные вопросы
- •Гл а в а3. Геометрические параметры режущей части инструмента
- •3.1. Кинематическая схема резания
- •3.2. Части и поверхности резца
- •3.3. Координатные плоскости
- •3.4. Геометрические параметры резца
- •Контрольные вопросы
- •Гл а в а4. Элементы резания и срезаемого слоя
- •4.1. Элементы резания
- •4.2. Геометрия срезаемого слоя
- •Следовательно, действительное сечение
- •4.3. Свободное и осложненное резание. Прямоугольное и косоугольное резание
- •Ключевые слова и понятия
- •Контрольные вопросы
- •Гл а в а 5. Физические основы процесса резания металлов
- •5.1. Процесс разрезания и резания
- •5.2. Процесс пластической деформации металлов
- •5.3. Основные методы экспериментального изучения процесса стружкообразования при резании металлов
- •5.4. Типы стружек. Различия в механизме их образования
- •5.5. Теоретический анализ процесса сливного стружкообразования
- •5.6. Кинематические соотношения при резании с образованием сливной стружки и скорость деформации
- •5.7. Нарост на режущем инструменте
- •5.8. Усадка стружки
- •5.8.1. Коэффициент усадки стружки
- •5.8.2. Относительный сдвиг и коэффициент усадки стружки
- •5.8.3. Зависимость усадки стружки от различных факторов
- •Гл а в а6. Напряженное состояние в зоне резания и силы резания
- •6.1. Напряженное состояние в переходной пластически деформируемой области
- •6.2. Система сил в условиях свободного резания
- •6.3. Длина контакта между стружкой и передней поверхностью инструмента. Напряженное состояние в зоне контакта
- •6.4. Касательные напряжения на плоскости сдвига
- •Сравнение величин интенсивности деформации при растяжении в шейке в момент разрыва образца и при резании
- •Физико-механические свойства ряда металлов и их сопротивление пластической деформации в условиях резания
- •Сравнение экспериментальных и расчетных значений сдв
- •6.5. Особенности трения в зоне контакта стружки с передней поверхностью инструмента
- •6.6. Факторы, обусловливающие величину угла скольжения
- •6.7. Взаимодействие задней поверхности инструмента с поверхностью резания. Силы на задней поверхности инструмента
- •6.8. Инженерные методы определения напряженно-деформированного состояния очага пластической деформации
- •Характер формирования заготовки в процессе резания.
- •Пластическое течение в зоне стружкообразования.
- •Контрольные вопросы
Рекомендации по применению быстрорежущих сталей
|
Вид инструмента |
Рекомендуемые марки быстрорежущих сталей |
|
Резцы проходные, подрезные, расточные, автоматные |
Р6М5, Р12, Р9, Р6М5К5, Р9М4К8 (ЭП688), Р9К5, Р10К5Ф5, Р10М4Ф3К10 |
|
Резцы отрезные и канавочные |
Р6М5, Р18, Р9М4КФ (ЭП 688), Р10М4Ф3К10, Р12Ф2К8М3 (ЭП657) |
|
Резцы фасонные |
Р18, Р9, Р6М5, Р9М4К8 (ЭП688), Р6М5К5, Р10К5Ф5, Р12Ф2К8М3 (ЭП657) |
|
Сверла спиральные и ступенчатые, зенковки, цековки |
Р12, Р6М5, Р6М5К5, Р9К5, Р9М4К8 (ЭП688) |
|
Сверла центровочные диаметром до 5 мм включительно |
Р18 |
|
Сверла центровочные свыше 5 мм |
Р6М5 |
|
Зенкеры |
Р9, Р12, Р6М5, Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8 (ЭП688) |
|
Развертки |
Р18, Р12, Р6М5, Р9Ф5, Р6М5К5, Р10К5Ф5, Р9М4К8 (ЭП688) |
|
Метчики до М16 включительно |
Р18, Р9М4К8 (ЭП688) |
|
Метчики свыше М16 |
Р6М5, Р9К5, Р9К10, Р9М4К8 (ЭП688) |
|
Фрезы острозаточные всех типов |
Р18, Р6М5, Р6М5К5 |
|
Фрезы фасонные, затылованные |
Р18, Р6М5, Р18К5Ф, Р9К10 |
|
Фрезы червячные |
Р18, Р12, Р9К5, Р9К19, Р6М5, Р6М5К5, Р9М4К8 (ЭП688) |
|
Долбяки зуборезные |
Р18, Р6М5, Р6М5К5, Р9К5, Р9М4К8 (ЭП688) |
|
Шеверы дисковые |
Р18, Р6М5К5 |
|
Протяжки |
Р18, Р6М5, Р6М5К5, Р9М4К8 (ЭП688), Р12Ф2К8М3 (ЭП657) |
По степени ухудшения шлифуемости быстрорежущие стали располагаются в следующем порядке: Р18, Р6М5, Р6М5К5МП, Р6М5Ф3МП, Р6М5Ф3, Р6М4К8, Р6М5К10, Р9К10, Р9Ф5.
Для шлифования и заточки инструмента из быстрорежущих сталей рекомендуется использовать круги из кубического нитрида бора – КНБ (эльбора) марки ЛО, ЛКВ зернистостью 10...16 на керамической связке. Для высокоточного инструмента (протяжки, развертки и т.п.) при шлифовании и доводке ленточек рекомендуются круги из КНБ, зернистостью 6...8 на органической связке.
2.4. Классификация металлокерамических твердых сплавов по iso
В настоящее время отечественной твердосплавной промышленностью выпускается более 50 разнообразных марок твердых сплавов, однако на машиностроительных предприятиях можно встретить лишь 8...10 наименований сплавов, и то далеко не самые эффективные.
Широкое внедрение высокопроизводительных инструментальных материалов сдерживается недостаточной осведомленностью инструментальных и технологических служб в области новейших инструментальных материалов и областей их рационального применения.
Все твердые сплавы, в соответствии с рекомендациями международной организации стандартов ИСО, разделены на три группы в зависимости от материалов, для обработки которых они предназначены.
Для обработки широкой номенклатуры углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей, стального литья, для обработки незакаленных инструментальных сталей, резание которых сопровождается образованием сливной стружки, используются твердые сплавы группы применения Р. Они могут обозначаться цифрой 1 (первая цифра в трехзначном обозначении) или полосой синего цвета.
Для обработки высоколегированных тепло- и жаростойких сталей, высокомарганцовистых, высокопрочных и нержавеющих аустенитных сталей, а также для резания автоматных сталей и ковки легированных чугунов предназначены твердые сплавы группы применения М, могут обозначаться цифрой 2 (первая цифра в трехзначном обозначении) или полосой желтого цвета.
Для обработки серых, ковких, отбеленных чугунов, дающих стружку надлома, для резания закаленных сталей, цветных металлов и сплавов, а также для обработки пластмасс, стеклопластиков, бетона, древесины предназначены твердые сплавы группы применения К. При маркировке твердосплавных пластин эту группу обозначают цифрой 3 или полосой красного цвета.
Основные группы применения Р, М, К разбиты на подгруппы, которым присвоены двузначные индексы. Индексы принимают значения от 01 до 40. Наиболее часто встречаются следующие индексы: 01, 05,10,15, 20, 25, 30, 40. Однако возможны и промежуточные значения.
Малые индексы соответствуют чистовым операциям, когда от твердых сплавов требуются высокая износостойкость и малая прочность. Большие индексы соответствуют черновым операциям, т.е. твердый сплав должен обладать высокой прочностью и, как следствие, низкой износостойкостью. Поэтому индекс 01 соответствует тонкой чистовой обработке, а индекс 40 – грубой черновой обработке по корке, с большими глубинами и ударами.
В связи с этим каждая марка твердого сплава имеет свою предпочтительную область применения. Например, Т15К6 относится к области Р10, т.е. чистовая обработка сталей; МС321 – к области применения К20 – чистовая и получистовая обработка чугуна; ВК8 относится к К30 и М30 – черновая обработка чугунов и труднообрабатываемых материалов.
Границы подгрупп определяются ориентировочно и неоднозначно. Например, сплав ВКЗ может относиться к области К01 и К05.
Кроме того, в зависимости от химсостава и свойств сплава, одна и та же марка может одновременно хорошо работать в двух-трех подгруппах (например, Т15К6 работает в областях Р10, Р15, Р20) или даже в различных группах применения и подгруппах (например, ТН20-Р10, К10, МС1460-Р20-Р40, М15-М30).
В настоящее время на твердосплавных пластинах вместо традиционного обозначения марки твердого сплава все чаще можно встретить обозначение области применения.
Кроме того, соответствие отечественных марок твердых сплавов ISO представлено в табл. 2.17.
Таблица 2.17
