Инструментальные материалы для лезвийного инструмента

На лезвийный инструмент (токарные резцы, развертки, свёрла, протяжки, зенкеры, фрезы и т.д.) в зоне резания воздействует высокотемпературное поле (300-800 градусов Цельсия). Высокое давление (500 мега Паскаль) и высокое и стирающее воздействие стружки. Кроме того на него оказывает влияние агрессивные физико-химическая среда (использование СОЖ). Чтобы противодействовать этим воздействиям инструмент должен изготавливаться из специальных материалов обладающих особыми физико-химическими и техническими свойствами. Они должны обладать высокой твердостью прочностью, пластичностью, температуро-стойкостью, высоким сопротивлением схватываемости, с обрабатываемой поверхностью.

Инструментальный материал должен иметь высокую износостойкость, низкую стойкость к трещинообразованию, склонность к свариваемости, способность к соединению пайкой, низкую стоимость и высокою технологичностью.

Режущие инструменты изготавливают целиком или частично из инструментальных сталей, твёрдых сплавов (вольфрамовых, вольфврамо-титанов, вольфрамотитанотанталовых, и безвольфрамовых). Минералокерамики, оксидные керамики, сверхтвёрдых материалов и алмазов. Инструментальные стаи подразделяются на углеродистые общего назначения (У9, У10, У10а, У11а, У12а) для изготовления ручного режущего инструмента. Низколигированые лигированные хромом, ванадием, кремнием и марганцем, также для ручного инструмента. Быстрорежущие для изготовления инструментов работающих со скоростями резания 20-50 метров в минуту. БРС (быстрорежущие стали) применяются в промышленности и делятся на стадии, стали обычной производительности для скоростей резания до 50-ти метров в мину ту (марок Р9, Р12, Р16, Р18, Р6, М5, Р9К10).

Стадии повышенной производительности (маркинг Р6М5К5, 10Р6М5Ф3, Р10К5Ф5). И порошковые стали работающие со скоростями резания до 70-ти метров в минуту (Р6М5К5М, Р6М5К5ОМ, 10Р6М5К5Ф3ОМ).

Особенность обозначения стали: Цифра перед буквой Р показывает содержание углерода в 20-х долях процента, цифра после буквы Р. Цифра после буквы Р показывает процентное содержание вольфрама для порошковых сталей окончания М означает мелкую структуру, ОМ особо мелкую структуру.

Металло-керамические твёрдые сплавы состоят из тонко измельченных корбидах тугоплавких металлов (вольфрам, титан, тантал) соединенных цементирующим металлов – кобальтов. Сплавы имеют высокую температуро стойкость, твёрдось и износостойкость, и допускают скорость резания 100-150 метров в минуту.

В группу вольфрамовых твёрдых сплавов входит ВК3М, ВК4, ВК60М, ВК6М, ВК8, ВК10ОМ. Их рекомендуется использовать при обработке чугуна цветных сплавов, и труднообрабатываемых материалов с небольшими скоростями резания.

Титановольфрамовые сплавы группы ТК (Т5К10, Т5К12, Т14К6, Т30К4) применяют для обработки всех видов стали.

Вольфрамотитанотанталовые сплавы группы ТТК, применяются на черновых операциях со снятием толстых стружек. В группу без вольфрамовых толстых сплавов входит КНТ-16 и ТН-20, их используют для получистового и чистового точения, и фрезерование чугуна, углеродистых сталей и углеродистых сплавов.

Сверхтвёрдые материалы – включает в себя синетические алмазы на основе кубического нетрида бора (композит). Алмаз – как инструментальный материал бывает двух разновидностей баллас (АБС) который применяется для обработки деталей из стеклопластика со скоростями резания 450метров в минуту, и карбонатов (АСПК) – для обработки алюминиевых сплавов.

Композиты – синтетических материал, по твердости не уступающий алмазу, превосходящий его по температуро стойкости, и выпускается следующих марок:

-композит 0,1 – Л

-композит 0,2 – Белбор – композит 0,5 и 0,5 – и (Исмит)

-композит 0,9 – ПТМБ –ик

-композит 10 гексогонит – Р

Таблица – рекомендации по применению быстрорежущих сталей.

Металло-режущие инструменты используемые в производстве.

При работе на МРС используется различные универсальные и специальные инструменты:

1. Резцы

2. Свёрла

3. Развёртки

4. Зенкеры

5. Метчики

6. Плашки

7. Круглые и шлицевые протяжки

8. Червячные фрезы

9. Дисковые и пальцевые фрезы

10. Шлифовальные круги

11. Хонинговальные головки

Несмотря на различную форму и назначение, все они имеют рабочую часть непосредственно снимающую стружку и зажимную часть. Для крепления в патроне или резцодержателе.

РЕЗЦЫ

Подразделяются на 3 основные группы:

1. Токарные

2. Строгальные

3. Долбёжные

Режущая часть в резцах имеют форму клина заточенного под определённом углом.

По технологическому назначению различают резцы:

-проходные

Для оттачивания наружных цилиндрических поверхностей, и конических поверхностей.

-подрезные

Для оттачивания плоских торцев

-расточные

Для растачивания сквозных и глухих отверстий

-отрезные, лопаточные, прорезные, канавочные

Для точения наружных кольцевых каналов

-резьбовые

Для нарезания резь

-Фасонные круглые, призматические

Для обработки фасонных поверхностей.

По конструкции головки резцы делятся на:

-прямые

-отогнутые

-оттянутые

По характеру обработки различают резцы для чернового, получистового и чистового точения.

По роду материала из БРС и твёрдого сплава.

По способу изготовления резцы бывают: цельные и составные.

Наиболее распространены резцы составные, с пластинами из быстрорежущей стали.

По виду пластины твёрдого сплава различают резцы с перетачиваемыми трёх и четырёх граммами пластинами и с неперетачиваемыми трёх, четырёх, пяти и шестигранными пластинами.

СВЁРЛА

Для сверления и растачивания поверхностей до 80 мм используются свёрла. В зависимости от конструкции и назначения различают следующие виды свёрл:

-цилиндрические с винтовой канавкой и коническим хвостовиком (стандартные и удлинённые)

-свёрла для рассверливания чугуна с пластиной из твёрдого сплава.

-пировые для глубоких отверстий

-полые для кольцевого сверления отверстий диаметром больше 60 мм

-ступенчатые

Основными частями сверла являются рабочие части, шейка, хвостовик, поводок, режущая часть, и спиральная канавка. Форма заточки режущей части значительно влияет на процесс резания, и может быть обыкновенная с потточкой перемычки, с потточкой перемычки и ленточки и с двойной заточкой.

Удлинённые свёрла больше стандартных на 30-40%

Свёрла для рассверливания отверстий в чугунных заготовках имеют прямолинейную канавку или канавку с крутой спиралью для отвода стружки, и пластины из твёрдого сплава на режущей части.

Пировые свёрла для сверления глубоких отверсий большого диаметра могут иметь направляющие из твёрдых пород дерева и ох

Переписать

При обработки за один установок рекомендуется следующий технологический маршрут обработки втулки:

-Подрезка торца у прутка, подача прутка до упора, зацентровка торца под сверление, сверление отверстий, оттачивание наружных поверхностей, растачивание или зенкерование отверстия, и оттачивание наружной поверхности со снятием фасок на свободном торце, предварительное развёртование, и окончательное развёртывание. Эта первая операция выполняется на токарном револьверном станке, одношпиндельным, или многошпиндельном автомате.

-Снятие фасок с противоположного турца втулке на вертикальном сверлильном или токарном станке.

-Сверление отверстия

-Нарезание канавок на специальном станке.

При обработке втулки из трубы вместо сверления производит зенкерование или растачивание отверстия, далее технологический маршрут сохраняется.

При обработке втулки с базирования во внутренней поверхности рекомендуется следующий маршрут:

-Зенкерование отверстия втулки и снятие фаски в отверстие на вертикально-сверлильном станке (технологическая база наружной поверхности)

-Протягивание отверстия на горизонтально протяжном станке со сферической самоустанавливащийся шайфвой которую применяют в случае если торец необработан.

-предварительное оттачивание наружной поверхности, подрезка торцев и снятие внутренних и наружных фасок на токарном многорезцовым полуавтомате, базирование по внутренней поверхности на разженную оправку.

-Чистовое оттачивание наружной поверхности и чистовая подрезка торцев.

-При выборе метода базирования следует отдавать предпочтение базированию по отверстию которое имеет ряд преимуществ:

-При обработки ножовкой или разженной оправки погрешность установки отсутствует или значительно меньше, чем при установки в патроне с креплением по наружной поверхности.

-Более простое точное и дешёвое центрирующее устройство, чем патрон.

-При использовании оправки может быть достигнута высокая степень обработки.