| Главная | Карта Сайта | О компании | Статьи | Прайс-лист | Контакты | Каталог станков | Скачать паспорт | Интересное видео | Производители |
Материалы, применяемые для изготовления режущих инструментов
Для изготовления режущих инструментов применяют различные материалы:
- Сталь инструментальная углеродистая
- Сталь легированная
- Сталь быстрорежущая
- Твердые сплавы
- Минералокерамические материалы
- Алмазы
Сталь быстрорежущая
Быстрорежущими называют стали, содержащие от 8,5 до 19% вольфрама и от 3,8 до 4,4% хрома, а также кобальт и ванадий.
После термической обработки, включающей закалку и многократный (двух- или трехкратный) отпуск при температуре 550..600° С, инструмент из быстрорежущих сталей может иметь твердость HRC 63—65, и характеризуется повышенным сопротивлением износу и теплостойкостью до 600° С.
В настоящее время выпускаются следующие марки быстрорежущей стали:
- Р9, Р18, Р9Ф5, Р18Ф2 — стали нормальной производительности;
- Р9К5, Р14Ф4, Р9К10, Р18К5Ф2 и Р10К5Ф5 — стали повышенной производительности.
Обозначение быстрорежущих сталей:
- Буква Р обозначает, что сталь относится к группе быстрорежущих;
- Цифра, стоящая после буквы Р, показывает среднее содержание вольфрама в процентах;
- Цифра после буквы К — среднее содержание кобальта;
- Цифра после буквы Ф — среднее содержание ванадия.
Резцы из быстрорежущей стали рекомендуется применять там для инструмента, где нет быстроходных и мощных станков и, следовательно, не могут быть эффективно использованы резцы с пластинками из твердого сплава, либо при работе с ударами, когда твердосплавные резцы недостаточно прочны.
Быстрорежущую сталь марки Р18 применяют для изготовления особенно ответственного режущего инструмента и фасонных резцов.
Быстрорежущие стали марок Р9К5, Р9К10, Р18К5Ф2 и Р10К5Ф5 — стали повышенной производительности — имеют более высокую твердость, красностойкость и повышенную износостойкость по сравнению с быстрорежущей сталью Р18, рекомендуется применять при обработке труднообрабатываемых легированных сталей, высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.
При обработке чугуна быстрорежущую сталь применять не рекомендуется.
Твердые сплавы
Твердые сплавы — наиболее производительные из всех существующих инструментальных материалов.
Твердые сплавы, изготовляемые в СССР, делятся на три группы:
- вольфрамовая (однокарбидные);
- титано-вольфрамовая (двухкарбидные);
- титано-тантало-вольфрамовая (трехкарбидные).
Однокарбидные твердые сплавы условно обозначаются буквами ВК и цифрой, указывающей процент содержания кобальта. Например, в сплаве ВК8 содержится 92% карбида вольфрама и 8% кобальта. К этой же группе относятся марки ВК2, ВК3М, ВК4 и ВК8.
Двухкарбидные твердые сплавы обозначаются буквами ТК и цифрами, стоящими после каждой из этих букв, которые указывают соответственно процент содержания карбида титана и кобальта. Например, твердый сплав Т15К6 содержит 15% карбида титана, 6% — кобальта, остальные 79% составляет карбид вольфрама.
К группе двухкарбидных твердых сплавов относятся марки Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 и Т5К12В.
Трехкарбидные твердые сплавы условно обозначаются буквами ТТК и цифрами, стоящими после букв ТТ и К, которые указывают соответственно процент содержания карбида титана, карбида тантала и кобальта. Например, твердый сплав ТТ7К12 содержит 7% карбида титана и карбида тантала (из них 4% TaC и 3% TiC), 12% кобальта, остальные 81% составляет карбид вольфрама.
Твердые сплавы изготовляют в виде пластинок, которые припаивают или механически прикрепляют к стержню резца.
Основное преимущество твердых сплавов заключается в их исключительно высокой твердости (HRA 87—91), хорошей сопротивляемости истиранию сходящей стружкой и высокой температурной стойкости (800—900° С). Благодаря этим ценным свойствам, резцы с пластинками из твердого сплава пригодны для обработки самых твердых металлов и неметаллических материалов (стекла, фарфора, пластмасс) со скоростями резания, превышающими в 3—4 раза и более скорости, допускаемые быстрорежущими резцами. Недостатком твердых сплавов является их хрупкость.
В табл. 11 приведены свойства и назначение основных марок твердых сплавов.
Cвойства и назначение основных марок твердых сплавов
Cвойства и назначение основных марок твердых сплавов. Смотреть в увеличенном масштабе
Cвойства и назначение основных марок твердых сплавов
Cвойства и назначение основных марок твердых сплавов. Смотреть в увеличенном масштабе
Cвойства и назначение основных марок твердых сплавов
Cвойства и назначение основных марок твердых сплавов. Смотреть в увеличенном масштабе
Минералокерамические сплавы
Минералокерамические сплавы имеют высокую температурную стойкость (до 1100..1200° С) и исключительно высокую износостойкость. Это позволяет обрабатывать металлы, особенно чугун, резцами с минералокерамическими пластинами на более высоких скоростях резания по сравнению с твердосплавными резцами. Основным недостатком минералокерамических пластинок является их повышенная хрупкость. Поэтому при применении резцов с минералокерамическими пластинками следует избегать ударов, вибраций и других неблагоприятных условий работы, которые могут привести к разрушению пластинок.
Испытания резцов, оснащенных минералокерамическими пластинками, показали, что при получистовом и чистовом точении деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях безударной работы они могут успешно заменить по производительности резцы с твердосплавными пластинками. Эти же испытания показали, что минералокерамические пластинки в целях меньшего их выкрашивания и поломок лучше крепить механическим путем, чем припаивать или приклеивать к стержням.
Краткий исторический обзор получения материалов для изготовления режущих инструментов
Основоположниками учения о резании металлов считают выдающихся русских ученых И. А. Тиме (1838—1920), К. А. Зворыкина (1861 — 1928), Я. Г. Усачева (1873—1941).
Работы этих ученых получили мировое признание и до сих пор не утратили своей ценности.
В 1868 г. профессор Петербургского горного института И. А. Тиме подробно исследовал процесс резания различных металлов. Он впервые объяснил, как происходит процесс образования стружки, и дал классификацию стружек, получающихся при резании металлов в различных условиях. И. А. Тиме определил пути дальнейшего развития учения о резании металлов. Он также первый в мире теоретически вывел формулы для определения силы резания и объяснил явление усадки стружки.
Крупный вклад в области резания металлов сделал профессор К. А. Зворыкин. В 1893 г. им впервые был создан прибор для определения силы резания. Он первый дал схему сил, действующих на резец, и теоретически вывел наиболее точную для своего времени формулу для определения силы резания.
Мировую известность получили также работы старшего мастера Петербургского политехнического института Я. Г. Усачева. Применив микроскоп, он впервые в 1912 г. произвел глубокое исследование процесса образования стружки и наметил новое направление в науке о резании металлов — изучение физических явлений процесса резания. Я. Г. Усачев установил явление наклепа, объяснил процесс образования нароста, разработал метод определения температуры резца и др.
Достойными продолжателями русских ученых дореволюционного периода являются наши ученые, создавшие советскую школу резания металлов, отличительной особенностью которой является тесное содружество науки с производством, ученых с новаторами производства. Работами советских ученых совместно с рабочими-новаторами было создано впервые в мировой науке высокопроизводительное резание металлов (резание с большими скоростями и подачами). Это явилось важным резервом дальнейшего повышения производительности труда в машиностроении.
Особенно значительный вклад в учение о резании металлов был сделан советскими учеными А. В. Панкиным, В. А. Кривоуховым, Н. И. Резниковым, И. М. Беспрозванным, М. Н. Лариным, Г. И. Грановским, П. П. Грудовым.
Читайте также: Российские производители инструмента и комплектующих к станкам
Читайте также: Выбор инструмента для токарной обработки с механическим креплением режущих пласти
Читайте также: Токарные резцы. Приведены страницы книги английского механика Генри Д. Бэргарда Токарные станки
Читайте также: Теория резания. Видео
Читайте также: Основы размерной обработки. Видео
Читайте также: Работа на точильных станках. Видео
Полезные ссылки по теме