Билет 8

1. Быстрорежущая сталь

высоколегированная сталь, применяемая главным образом для изготовления режущего инструмента, работающего на скоростях, примерно в 3—5 раз больших, чем инструмент из углеродистой инструментальной стали. Возможность получения такой скорости резания обусловлена Красностойкостью Б. с. Инструмент из Б. с. размягчается при нагреве выше 550—600°С, в то время как из углеродистой инструментальной стали — при 200 °С. Красностойкость стали обеспечивают легирующие элементы — вольфрам (W), хром (Cr), ванадий (V), которые образуют карбиды высокой устойчивости. Для получения нужной структуры и свойств инструмент из Б. с. подвергается специальной термической обработке, состоящей в закалке после нагрева до температуры 1240—1300°С и многократного (обычно 3 раза) отпуска при температуре 560—620 °С. Для повышения стойкости Б. с. применяется цианирование, обработка холодом, ступенчатая закалка и др. Распространённые в СССР марки Б. с.: Р18 (0,7—0,8% С; 17,5—19% W; 3,8—4,6% Cr; 1—1,4% V; остальное — железо), Р6МЗ (0,85—0,95% С; 3,0—3,5% Cr; 5,5—6,5% W; 3,0—3,6% Mo; 2,0—2,5% V; остальное — железо) и др. Применяются также Б. с. с повышенным содержанием ванадия или с добавкой кобальта, обладающие более высокими режущими свойствами.

Б. с. иногда используют в машиностроении для нагревающихся до 500—650°С деталей, особенно для так называемых теплостойких шарикоподшипников. Кроме твёрдости и прокаливаемости, важна чистота Б. с. (сведение к минимуму неметаллических включений, карбидной ликвации и отсутствие дефектов металлургического происхождения).

2. Процесс фрезерования характеризуется быстрым вращением инструмента вокруг его оси и медленным движением подачи. Движение подачи при фрезеровании может быть прямолинейно-поступательным, вращательным, либо винтовым. При прямолинейном движении подачи фрезами производится обработка всевозможных цилиндрических поверхностей: плоскостей, всевозможных пазов и канавок, фасонных цилиндрических поверхностей.

Фреза представляет собой исходное тело вращения, которое в процессе обработки касается поверхности детали, и на поверхности которого образованы режущие зубья. Форма исходного тела вращения зависит от формы обработанной поверхности и расположения оси фрезы относительно детали. Меняя положение оси инструмента относительно обработанной поверхности, можно спроектировать различные типы фрез, предназначенных для изготовления заданной детали. Концевые фрезы предназначены для обработки плоскостей, уступов и пазов. Их изготовляют с цилиндрическим и коническим хвостовиком.Концевые фрезы изготовляют с нормальными и крупными зубьями. Фрезы с нормальными зубьями применяют при получистовой и чистовой обработке уступов и пазов. Фрезы с крупными зубьями используют для черновой обработки. Концевые фрезы обдирочные с затылованными зубьями предназначены для черновой обработки заготовок, полученных литьем, свободной ковкой к т. д. Концевые твердосплавные фрезы бывают монолитными (т.е целиком сделаны из твердого сплава), оснащенные коронками твердых сплавов и винтовыми пластинками. Дисковые фрезы предназначены для обработки плоскостей, уступов и пазов. Различают дисковые фрезы цельные и со вставными зубьями. Цельные дисковые фрезы делятся на пазовые (ГОСТ 3964—69), пазовые затылованные (ГОСТ 8543—72), трехсторонние с прямыми зубьями (по ГОСТ 3755—69), трехсторонние с разнонаправленными мелкими и нормальными зубьями (ГОСТ 8474—60). Фрезы со вставными зубьями выполняются трехсторонними (ГОСТ 1669—69). Дисковые пазовые фрезы имеют зубья только на цилиндрической части, их применяют для фрезерования неглубоких пазов. Основным типом дисковых фрез являются трехсторонние. Они имеют зубья на цилиндрической поверхности и на обоих торцах. Их применяют для обработки уступов и более глубоких пазов. Они обеспечивают более высокий класс шероховатости боковых стенок паза или уступа. Для улучшения условий резания дисковые трехсторонние фрезы снабжены наклонными зубьями с переменно чередующимися направлением канавок, т. е. один зуб имеет правое направление канавки, а другой, смежный с ним, — левое. Поэтому такие фрезы и называют разнонаправленными.Дисковые фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинками твердого сплава, бывают трехсторонние (ГОСТ 5348—69) и двусторонние (ГОСТ 6469—69). Трехсторонние дисковые фрезы применяют для фрезерования пазов, а двусторонние для фрезерования уступов и плоскостей. Торцевая фреза предназначена для обработки плоских поверхностей. При вращении зубья торцевой фрезы по очереди вступают в контакт с материалом. Торцевые фрезы широко применяются при обработке плоскостей на вертикально-фрезерных станках. Ось их устанавливается перпендикулярно обработанной плоскости детали. Торцевые режущие кромки являются вспомогательными. Главную работу резания выполняют боковые режущие кромки, расположенные на наружной поверхности.

Торцевые фрезы обеспечивают плавную работу даже при небольшой величине припуска, так как угол контакта с заготовкой у торцевых фрез не зависит от величины припуска и определяется шириной фрезерования и диаметром фрезы. Торцевая фреза может быть более массивной и жесткой, по сравнению с цилиндрическими фрезами, что дает возможность удобно размещать и надежно закреплять режущие элементы и оснащать их твердыми сплавами. Торцевое фрезерование обеспечивает обычно большую производительность, чем цилиндрическое. Поэтому в настоящее время большинство работ по фрезерованию плоскостей выполняется торцевыми фрезами.