1.6.3. Выбор режущего инструмента

При выборе типа и конструкции режущего инструмента учитывались следующие основные факторы:

• Характер производства.

Для единичного и серийного производства наиболее выгодно применять стандартизованный режущий инструмент, в массовом – специальный.

• Тип станка.

Наличие мощных и точных станков, а так же приспособлений, при работе на которых обеспечивается жесткость и точность крепления обрабатываемой заготовки и инструмента, позволяют применять более производительный инструмент.

• Метод обработки.

Различные варианты обработки влекут за собой различный режущий инструмент.

• Размер и конфигурация обрабатываемой детали.

Более точные поверхности обрабатываются специальным инструментом.

• Качество обработки.

Для получения более чистой поверхности применяют резцы с радиусом при вершине, фрезы с мелким зубом и т.д. На качество обработки влияют режимы обработки.

• Материал обрабатываемой заготовки.

Выбор режущей части инструментов и их геометрические параметры назначают в зависимости от материала обрабатываемой заготовки.

• Материал режущего инструмента.

Выбор материала режущего инструмента производят в зависимости от твердости материала обрабатываемой заготовки; сечения снимаемой стружки; скорости резания; состояния поверхности обрабатываемой заготовки; условий охлаждения инструмента

Таблица 2.5 Выбор режущего инструмента

№ и наименование операции	Наименование режущего инструмента	Материал режущей части	Техническая характеристика	ГОСТ
1	3	4	5	6
015 Токарная	1. Резец проходной отогнутый	BK6	25х16 φ = 45о L = 140мм n = 12мм R=8	18877-73
	2. Резец расточной для г/о	Т15К6	25х25 φ = 5о L = 200мм n = 2мм R=1	СТП 344-74
	3. Резец расточной для г/о	Т15К6	25х25 φ = 5о L = 200мм n = 2мм R=1	СТП 344-74
020. Токарная с ЧПУ	1. Контурный	BK6	25х16 φ = 45о L = 140мм n = 12мм R=8	18877-73
	2. Контурный	Т15К6	25х25 φ = 5о L = 200мм n = 2мм R=1	СТП 344-74
	3. Контурный	Т15К6	25х25 φ = 5о L = 200мм n = 2мм R=1	СТП 344-74
	4. Контурный	Т15К6	25х25 φ = 5о L = 200мм n = 2мм R=1	СТП 344-74
	5. Контурный	BK6	25х16 φ = 45о L = 140мм n = 12мм R=8	18877-73
	6. Резец канавочный	BK6	25х16х15 толщ.реж.части 2мм	ГОСТ 5688-61
025 Сверлильная	Комбинированное сверло зенковка	Т5К10	D=10мм L=182мм l=101мм	ГОСТ 22735-77
035. Фрезерная	Пакет дисковых фрез	ВК6	D=100	ГОСТ 28527-90
045. Сверлильная	1. Сверло спиральное	Т5К10	D = 16,5мм L = 180мм ℓ = 80мм	ГОСТ 10902-77

Для резцов используются пластины из твердого сплава ВК6. Для получистового и чистового тонкого точения соответственно.[24]

Преимущества твердых сплавов ВК:

• большая твердость (до 91 HRC)

• высокое сопротивление износу при нагреве до 1000 °С

• неподверженность заметной пластической деформации

• большая прочность на сжатие

• отсутствие упругой деформации.

Недостатки:

• малый предел прочности на изгиб и растяжение

• небольшая ударная вязкость

Спеченный сплав изготавливают из порошковой смеси карбида вольфрама путем прессовки ее в специальных графитовых пресс-формах и спекания при температуре ниже температуры плавления карбидов в соответствии с требованиями ГОСТ 388-74. Цифры в марке сплава соответствуют процентному содержанию кобальта.

Твердость сплава возрастает с увеличением содержания карбида вольфрама и уменьшением размеров его зерен. Предел прочности при изгибе повышается с увеличением содержания кобальта и размера зерен вольфрама. При увеличении содержания кобальта возрастает сопротивление сплава сжатию, максимум достигается при 6% Со, затем плавно снижается. Мелкозернистые сплавы обладают более высокой прочностью на сжатие, чем крупнозернистые. Ударная вязкость сплава растет с повышением содержания кобальта и увеличением зернистости.

При нагреве сплава в процессе работы уменьшаются его твердость, предел прочности на изгиб и сжатие. В интервале температур 20-200°С прочность твердого сплава на изгиб несколько растет, а с увеличением температуры до 900-1000°С - интенсивно падает, уменьшаясь в 2-2,5 раза.

Плотность твердых сплавов уменьшается с увеличением содержания кобальта, причем плотность мелкозернистых сплавов выше, чем крупнозернистых.

Твердый сплав обладает высокой теплопроводностью, что способствует быстрому отводу тепла от режущих кромок и уменьшению их износа.

Соединение твердого сплава со сталью, т.е. резца с корпусом инструмента, должно быть достаточно прочным, так как большое значение (2-4 раза) коэффициентов термического расширения сплава и стали приводит к возникновению при пайке (нагреве) термических напряжений, после охлаждения часто превосходящих предел прочности твердого сплава.

Таблица 25 Характеристика твердых сплавов

Марка сплава	Содержание основных компонентов, %			Физико-механические свойства
	Карбид, вольфрама	Карбид, титана	Кобальт	Предел прочности при изгибе, МПа, не менее	Плотность, г/см3	Твердость HRC, не менее
Т15К6	79	15	6	1200	15 - 15,3	90
ВК6	94	-	6	1550	14,6 - 15	88
Т5К10	85	6	9	1450	13,1	88,5

Предел прочности резцов из твердых сплавов ВК при поперечном изгибе может быть существенно повышен путем их алмазного шлифования. Алмазное шлифование не создает поверхностных дефектов и обеспечивает максимальную прочность сплава; оно положительно влияет и на усталостные свойства. Так, предел прочности при изгибе и ударная вязкость у шлифованных образцов повышаются на 20-25%. Алмазное шлифование всей поверхности твердосплавной вставки увеличивает срок службы инструмента и стабильность его работы при эксплуатации.