|
Для изготовления режущих инструментов применяют различные материалы: инструментальные углеродистые, легированные и быстрорежущие стали, твердые сплавы, минералокерамические материалы и алмазы.
Быстрорежущим и 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 в СССР выпускают следующие марки быстрорежущей стали: Р9, Р18, Р9Ф5, Р18Ф2 - стали нормальной производительности; Р9К5, Р14Ф4, Р9К10, Р18К5Ф2 и Р10К5Ф5 - стали повышенной производительности. Буква Р обозначает, что сталь относится к группе быстрорежущих; цифра, стоящая после буквы Р, показывает среднее содержание вольфрама в процентах; цифра после буквы K - среднее содержание кобальта; цифра после буквы Ф - среднее содержание ванадия.
Резцы из быстрорежущей стали рекомендуется применять там, 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 твердо- сплавные 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 -- 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, ВКЗМ, ВК4 и ВК8.
Двухкарбидяые твердые сплавы обозначаются буквами ТК и цифрами, стоящими пооле 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, ТЗОК4 и Т5К12В.
Трехкирбыдные 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% ТаС 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 температурнои стойкости (800 - 900°С). Благодаря этим ценным свопствам, 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.
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.
|
