6. Инструментальные твёрдые сплавы и керметы
Твердые сплавы применяются в виде пластинок разной формы, полученных методами порошковой металлургии спеканием карбидов вольфрама, титана и тантала, с кобальтом или никелем и молибденом. Четыре группы твердых сплавов:
-вольфрамовые (однокарбидные): ВК2 (98%WC + 2% Со). ВКЗ, ВК4В, ВК6М, ВК8, ВК8В, BKI0 и др.:
-титановольфрамовые (двухкарбидные): T5KI2B (5%TiC + 83%WC + 12% Со), T5KI0, Т14К8, TI5K6, Т30К4 и др.;
-титанотанталовольфрамовыс (трехкарбидные): T17KI2, TT7K.I5, ТП0К8В (3%TiC + 7%(ТаС +NeC) + 82%WC + + 8% Со);
-безвольфрамовые на основе карбидов титана со связкой из никеля и молибдена: MKT (70%TiС +16%Ni + 5% Mo) и KOT(74%TiCN +19%Ni +7% Mo).
Сплавы первой группы применяются для обработки чугуна, пластмасс, цветных металлов и сплавов. Сплавы второй группы - для обработки стали. С увеличением содержания кобальта прочность сплавов повышается, а износостойкость уменьшается. По прочности первое место занимают трехкарбидные сплавы, затем идут однокарбидные и двухкарбидные. Режущие свойства твердых сплавов зависят от зернистости и структуры. Величина зерен карбидов - 0,5-1,0 мкм. Мелкозернистые сплавы ВК6М, особомеякозернистые BKIO-OM, а также крупнозернистые с особой структурой T5KJ2B, ВК4В прочнее, чем обычные сплавы и применяются для обработки труднообрабатываемых материалов и при работе с ударной нагрузкой. При изготовлении цельного твердосплавного инструмента механическую обработку его резанием ведут перед окончательным. Твердые сплавы являются наиболее перспективным инструментальным материалом почти для всех видов инструментов. Минералокерамика(керметы)
Применяется в виде пластин, основу которых составляет технический глинозем..(Al203). Достойнства:высокая твердость, теплостойкость и износоустойчивость, дешевизна. Недостаток - хрупкость. Марки минералокерамических пластин ЦМ332:белая керамика - ВШ, черная керамика В-3 (60% Аl203 + 40% карбиды тугоплавких металлов). В качестве добавок к керамике используют карбиды титана, вольфрама, молибдена. Такие материалы получили название – керметы.
7. Инструментальные абразивные материалы и стм
Абразивным материалом называют в-ва природного или синтетического происхождения, содержащие минералы высокой твёрдости и прочности, зёрна и порошки способны обрабатывать поверхности других твёрдых тел путём царапания, скобления или истирания. Их применяют для изготовления шлифовальных и заточных кругов, головок, брусков, а также для доводочных и полировочных паст и порошков. Абразивные материалы разделяются на естественные и искусственные. К первым относятся кварц, наждак и корунд. Они содержат природные примеси и, имеют сравнительно низкие режущие св-ва и поэтому мало применяются в абразивной промышленности. Кроме того запасы корунда ограниченны в природе. Его применяют только для доводочных операций и обработки оптического стекла. Для абразивных инструментов в основном применяют искусственные абразивные мат-лы: электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, силикокарбид бора. Сверхтвёрдые материалы(СТМ). Кубический нитрид бора(КНБ)- весьма твёрдый, теплостойкий и химически устойчивый материал. По твёрдости он близок к алмазу. КНБ выпускается под названием эльбор. Сверхтвёрдые синтетические материалы- это композиционные поликристаллические материалы, обладающие весьма высокой твёрдостью. Три разновидности: композиты, карбонадо и силинит. Композиты весьма теплостойкие материалы, химически инертны к железо- углеродистым сплавам. Карбонадо представляет собой более плотные модификации синтетического алмаза. По твёрдости он превосходит композиты, но значительно уступает им по теплостойкости. Силинит имеет высокую твёрдость, но недостаточную прочность.
8. Резцы общего назначения. Типы, конструктивные элементы и геометрические параметры этих резцов
Резец является наиболее распространённым инструментом в металлообрабатывающей промышленности. Он применяется при работе на токарных, револьверных, карусельных, расточных, строгальных, долбёжных станках, токарных автоматах, полуавтоматах и на многих других станках специального назначения.
Резцы подразделяются на следующие типы:
По виду станков: токарные; строгальные; долбёжные; резцы для автоматов и полуавтоматов; расточные для горизонтально-расточных станков; специальные для специальных станков; фасонные.
По виду обработки: проходные; подрезные; отрезные; прорезные; расточные; фасонные; резьбонарезные
По установке относительно детали: радиальные; тангенциальные
По характеру обработки: обдирочные(черновые); чистовые; для тонкого точения.
По сечению стержня: прямоугольная; квадратные; круглые.
По конструкции головки: прямые; отогнутые; изогнутые; оттянутые.
По направлению подачи: правые; левые.
По способу изготовления: с головкой сделанной вместе со стержнем; с приваренной встык головкой; с приваренной или припаянной пластинкой; с приваренной полоской; с наплавленной головкой; с головкой в виде сменной вставки.
По роду материала: с пластинками из твёрдого сплава; из быстрорежущей стали; с пластинками из минералокерамики.
Резец состоит из рабочей части(головки) и из крепёжной(стержня). Габаритные размеры резца определяются длиной державки и её сечением.
9.Твердосплавные резцы с напайными и механическими закрепленными пластинами. Методы крепления МНП к державкам резцов, достоинства и недостатки. Резцы из сверхтвердых материалов. Резцы для тяжелых работ.
Наиболее
распространённая конструкция резца
состоит из державки с припаянной
призматической пластинкой твёрдого
сплава. Форма и размеры пластинки должны
соответствовать назначению резца,
выбирают их из максимально возможной
глубины резания t
и подачи S,
а также главного угла в плане φ. Длина
l
главной режущей кромки равна:
В процессе обработки резанием резцы
оснащённые твёрдым сплавом, изнашиваются
по передней и задней поверхности. После
заточки по этим поверхностям вершина
резца смещается вдоль линии, параллельно
которой целесообразно расположить
пластинку. Это обеспечит максимально
возможное число переточек.
Но при черновом точении когда усилия резания велики целесообразно располагать пластину вдоль равнодействующей усилий резания.
В машиностроении применяются разнообразные конструкции резцов с механическим креплением пластин. Сборные резцы, снабженные сменной вставкой с напаянной на ней пластинкой, значительно облегчают как изготовление, так и эксплуатацию.
Наибольшее распространение получили следующие способы крепления:
Крепление клином
Крепление клином
Крепление клином Прихватом сверху
Качающийся рычаг
Косой тягой
Подтяжкой на базу
Резцы из сверхтвёрдых материалов применяются для обработки деталей из закалённых сталей, высокопрочных чугунов, труднообрабатываемых сталей и сплавов. Тонкое точение деталей СТМ обеспечивает точность обработки 1-2 класса и чистоту обработанных поверхностей в пределах 7-9 класса