Milling-master.ru

В помощь хозяину
55 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология производства металлорежущих инструментов

1.9. Материалы, используемые для изготовления инструмента

К материалам, используемым для изготовления инструментов, предъявляются следующие требования:

  • • высокая твердость, превышающая твердость обрабатываемого материала, — чтобы инструмент мог врезаться в заготовку и срезать слой металла;
  • • высокая прочность — чтобы выдержать давление силы, с которой обрабатываемый материал давит на переднюю поверхность инструмента;
  • • вязкость — чтобы режущая часть инструмента не выкрашивалась, испытывая ударные нагрузки;
  • • высокая износостойкость — чтобы поверхности резца быстро не изнашивались из-за трения с обрабатываемой заготовкой и стружкой;
  • • теплостойкость — чтобы режущая часть инструмента сохраняла режущие свойства при высокой температуре.

Режущий инструмент изготавливают из инструментальных стаде и. Используют углеродистые инструментальные стали марок У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13. Буква У указывает на то, что сталь углеродистая, а цифры показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента. Инструментальные стали повышенного качества, имеющие минимальное количество вредных примесей, отмечают буквой А в конце марки: У10А, У8А и т.д.

Углеродистая инструментальная сталь обладает низкими режущими свойствами. Режущие инструменты, изготовленные из такой стали, позволяют вести обработку при температуре в зоне резания до 200-250 °С и при скоростях резания в пределах 10. 15 м/мин.

Легированная инструментальная сталь по химическому составу отличается от углеродистой инструментальной стали лишь наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия. Чаще всего применяют следующие марки сталей: ХГ, ХГ5, 9ХС и ХВГ. Легированная инструментальная сталь обладает более высокими режущими свойствами, чем углеродистая, позволяет вести обработку при температуре в зоне резания 300-350 °С, со скоростью резания до 20-25 м/мин.

Быстрорежущая инструментальная сталь, в отличие от углеродистой и легированной инструментальной стали, обладает большим сопротивлением износу и большой теплостойкостью. Она обладает красностойкостью, т.е. не теряет своих свойств при температуре красного каления (550-600 °С).

На свойства быстрорежущих сталей оказывают влияние нижеследующие легирующие элементы.

Вольфрам В придает стали высокую твердость, износостойкость и теплостойкость. Сталь Р6М5 содержит 6% вольфрама, 5% молибдена, хорошо шлифуется и закаливается, обладает по сравнению с углеродистыми и легированными сталями высокой теплостойкостью (до 620 °С), пониженной, но вполне приемлемой прочностью и теплопроводностью и поэтому принимается за эталонную.

Молибден М является химическим аналогом вольфрама, но более сильнодействующим. Он обеспечивает стали почти ту же (немного ниже) теплостойкость, что и вольфрам, при соотношении по весу М : Ф = 1,5. Кроме того, он придает стали более высокую пластичность в горячем состоянии (сталь лучше куется), повышенную теплопроводность, меньшую карбидную неоднородность, повышенную прочность (при содержании его в стали до 5%), увеличивает интервал закалочных температур, но повышает склонность к обезуглероживанию при нагреве под закалку.

Ванадий Ф сообщает стали повышенную твердость (до 67 НЯС), способствует повышению теплостойкости (до 635 °С), но одновременно повышает хрупкость стали, понижает прочность и теплопроводность. Большим недостатком ванадиевых сталей является их плохая шлифуемость, ухудшающаяся с увеличением содержания твердых и малотеплопроводных карбидов ванадия.

Кобальт К в противоположность вольфраму, ванадию, молибдену и хрому образует в стали не карбиды, а мелкодисперсные интерметаллиды, сильно увеличивающие твердость (до 68 НЛС) и теплостойкость (до 670 °С) стали.

Следовательно, быстрорежущая сталь легирована вольфрамом, хромом, ванадием и другими химическими элементами. Содержание углерода в быстрорежущей стали 0,7-1,5%. Вольфрам и хром образуют с углеродом карбиды. Карбиды вольфрама придают стали высокую твердость, карбиды ванадия и кобальт сообщают ей красностойкость.

Установлены единые условные обозначения химического состава стали (из букв и цифр). Первые две цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквами обозначают легирующие элементы (В — вольфрам, Ф — ванадий, К — кобальт, М — молибден и т.д.), а цифрами справа от буквы — их среднее содержание (в процентах). Буквой Р обозначают быстрорежущую сталь.

В настоящее время для изготовления всех видов режущего инструмента при обработке обычных конструкционных материалов чаще всего используют сталь марки Р6М5.

Для обработки высокопрочных нержавеющих сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущих кромок, а также для обработки сталей и сплавов повышенной твердости и вязкости при работе с ударами применяют следующие марки стали: Р18К5Ф2, Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8 и др.

Наряду с инструментальными сталями для изготовления режущей части инструментов используют твердые спеченные сплавы , которые допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5-10 раз скорости обработки быстрорежущими инструментальными сталями и не теряющими режущих свойств при температуре 800 °С и выше. Твердые сплавы состоят из карбидов вольфрама, титана или тантала и кобальта, связывающего эти вещества. Различают:

  • вольфрамовые сплавы ВК8, ВК6, ВКЗ-М и др. В них цифра после буквы К указывает содержание кобальта в процентах, а остальное — карбид вольфрама в процентах. Вольфрамовые сплавы применяют для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, закаленной стали, пластмасс;
  • титано-вольфрамовые сплавы Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 и др. Цифры после букв указывают процентное содержание в сплаве кобальта и карбида титана, а остальное — карбид вольфрама. Например, сплав Т14К8 состоит из 14% карбида титана, 8% кобальта и 78% карбида вольфрама. Твердые сплавы титановольфрамовой группы предназначены главным образом для обработки сталей;

титано-вопьфрамо-тантаповые сплавы ТТ7К12, ТТ10К8-Б, состоящие из карбидов вольфрама, титана, тантала и кобальта. Эти сплавы характеризуются высокой прочностью и используются для обработки заготовок с тяжелой ударной нагрузкой.

Режущую часть инструментов могут оснащать сплавами минеральной керамики, которые изготавливают на основе оксида алюминия АЦО, (корунда) путем тонкого размола, прессования и спекания. Выпускают их, как и твердые сплавы, в виде пластинок стандартных форм и размеров. В настоящее время промышленное применение имеют две марки минеральной керамики: ЦМ-322 и ВЗ. Минеральная керамика марки ВЗ обладает большей прочностью по сравнению с минералокера- микой марки ЦМ-322 в 1,5-2 раза. В состав минералокерами- ки марки ВЗ помимо оксида алюминия входят сложные карбиды тугоплавких металлов.

Минералокерамические пластинки обладают большей теплостойкостью и износостойкостью, чем некоторые твердые сплавы. Однако они имеют пониженную прочность и повышенную хрупкость. По сравнению с твердыми сплавами минерало- керамика находит применение при чистовом и тонком точении.

Сверхтвердые м а те риалы (СТМ) являются поли- кристаллическим образованием на основе кубического нитрида бора. В эту группу входят композит 01 (эльбор-Р), композит 05 и композит 10 (гексанит-Р), ПТНБ (поликристалл твердого нитрида бора) и др.

Сверхтвердые материалы значительно превосходят мине- ралокерамику и твердые сплавы по термоусталостной прочности. Эльбор-Р, гексанит-Р, ПТНБ и другие применяют для оснащения резцов.

Сверхтвердые материалы для металлического инструмента выпускаются в виде цилиндрических вставок диаметром от 4 до 8 мм и длиной от 4 до 8 мм.

Сверхтвердые материалы на основе нитрида бора химически инертны к черным металлам.

Сверхтвердые материалы применяются для обработки сталей, чугунов, ряда труднообрабатываемых сплавов.

Синтетические алмаз ы (типа «карбонадо» и «бал- лас») выпускаются в виде порошков и кристаллов. Являются самыми твердыми из инструментальных материалов.

Алмазы применяются для обработки цветных металлов, титановых сплавов, стеклопластиков и др. Для обработки сверхтвердых материалов можно применять только алмазы, которые превосходят их по твердости.

Во многих областях машиностроения, в частности в аэрокосмической и автомобильной промышленности, потребность в более высокой функциональности и надежности режущих инструментов приводит к тому, что все чаще применяются материалы, сделанные специально для получения определенных свойств.

Читать еще:  Обслуживание металлообрабатывающего оборудования

Концепция сплавов и свойства материалов. Наименованием «твердый металл» сегодня обозначают сплавы, которые изготавливаются в порошковой металлургии из металлических твердых материалов (в первую очередь, карбидов) и из вязких металлов группы сталей, так называемых связующих металлов. Важнейшую роль в качестве носителя твердости в области металлических твердых материалов играет здесь карбид вольфрама (ФК). В технике обработки резанием довольно большое значение имеют также добавки карбида титана (ТК) и карбида тантала (ТТК) или карбида ниобия (ЫЬК) для улучшения термической устойчивости и замедления диффузии.

В качестве связующего металла с успехом применяется кобальт К. В последние годы были сверх того разработаны многочисленные новые сплавы с целью улучшения определенных свойств, как, например, твердости, прочности при сжатии и изгибе, модуля упругости и др.

Особо мелкозернистые твердые сплавы. Наиболее важной новейшей разработкой для повышения твердости у твердых сплавов ФК-К являются особо и ультра- мелкозернистые твердые сплавы с зернами ФК размером от 0,8 мкм или 0,5 мкм и содержанием Со 6-16% по массе. Производство высококачественных ультрамелкозернистых сплавов стало, правда, возможным только потому, что одновременно с ним производителями материалов были разработаны порошковые материалы соответствующего размера, формы зерен и распределения зерен по крупности. Сегодня могут выдерживаться также и высокие требования к чистоте предшествующих веществ, стандартных порошковых материалов ФК, ВК и К в сравнении с порошковым сырьем, которое было разработано специально для ультрамелкозернистых сплавов.

Порошкообразный материал ФК преимущественно производится традиционным путем редукции паравольфрамата аммония, оксида аммония или кислоты аммония, последующего смешивания вольфрамовой стали с углеродом и карбюрации смеси под водородом при 1400 °С и 2000 °С. Самые мелкозернистые виды порошков, изготовленных таким образом, имеют при рассматривании под растровым электронным микроскопом размер зерен около 0,2 мкм. Возможность дальнейшего уменьшения размера зерен заключается в прямой карбюрации Ш03 и С.

Градиентные твердые сплавы. Применение твердых сплавов часто требует многообразной функциональности материала. Если в одном месте, например, поверхность инструмента подвержена износу, другие места подвержены изгибу, давлению и т.д. Эта проблема привела к разработке так называемых градиентных твердых сплавов, или материалов с функционально переменной структурой РОМ на основе ФК-К с добавками ТК или ТТК, у которых состав или микроструктура локально различается. Эта концепция позволяет производство твердых сплавов с контролируемыми вариациями структурных, термических и функциональных свойств. Возникающие при охлаждении расплава спекания напряжения ввиду разности термических коэффициентов расширения отдельных компонентов могут очень хорошо затухать из-за последовательных переходов в микроструктуре.

Керметы. Возрастающие требования к подходящим материалам режущих кромок для сухой обработки дали новый импульс развитию керметов. Керметы, в принципе, имеют такую же структуру, как и обычные твердые сплавы. Они содержат различные твердые частицы в связующей матрице из К и N. Высокопрочные компоненты состоят не из ФК и (Т, ТТ, Ф)К, а из карбо-нитридов титана Т с различным содержанием ТТ, Ф и при необходимости М.

В структуре обычных твердых сплавов смешанные карбиды титана присутствуют в круглой форме, карбиды вольфрама — в многогранной форме. Структура керметов имеет исключительно круглую форму зерен карбонитритов титана, причем для этих частиц твердых материалов характерна ядерно-перифе- рийная структура. Вязкость современных керметов, содержащих азот, сопоставима с обычными Р-твердыми сплавами. Поистине выдающейся является неокисляемость керметов.

Твердые сплавы с покрытием. Техника нанесения покрытий сегодня располагает различными способами. С точки зрения техники процесса для них характерны такие параметры, как способ осаждения, температура и давление. Возможные многослойные материалы различаются по твердости, неокисляемости и коэффициенту трения и в соответствии с этим имеют предпочтительные области применения. При высоких температурах процесса технологии СУО (1000-1100 °С) из-за напряжения натяжения в слое ухудшается вязкость твердога сплава. С другой стороны, покрытие методом СУБ позволяет осаждение очень толстых слоев. Технологическими методами нанесения покрытий (РУЭ и плазменным СУБ), протекающими при более низких температурах (400-500 °С), твердые сплавы, напротив, могут быть покрыты без потерь вязкости.

  • 1. Какие требования предъявляются материалам, используемым для изготовления инструмента?
  • 2. Какова область применения твердых сплавов для токарной обработки?
  • 3. Какие сплавы применяют дтя обработки хрупких материалов?
  • 4. Чем отличаются легированные стали от углеродистых?
  • 5. Какими свойствами обладают минералокерамические пластинки?
  • 6. Какие марки быстрорежущих сталей применяются для обработки высокопрочных нержавеющих сталей?

Технологии изготовления режущего инструмента

Годовая программа термического участка режущего инструмента. Анализ условий работы фрез, сверл, метчиков. Влияние различных факторов на структуру и свойства быстрорежущей стали. Разработка маршрутной технологии изготовления режущего инструмента.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Производственная программа термического участка

Годовая программа термического участка режущего инструмента разделена на три группы:

1) фреза дисковая (пазовая затылованная) подвергается изотермическому отжигу, трехступенчатой закалке и трехкратному отпуску.

2) сверло подвергается изотермическому отжигу, закалке со ступенчатым нагревом, высокотемпературному трехкратному отпуску — режущая часть, закалке и отпуску — хвостовик.

3) метчик подвергается режимам термической обработки аналогичным для сверла.

Таблица 1.1 Производственная программа

Размеры инструмента в планах, мм

Масса инструмента, кг

Отжиг, трехступенчатая закалка, двухкратный отпуск

6,8 — режущая часть; 9,4 — хвостовая часть

Режущая часть 62-65 Хвостовая часть 30-45

Для режущей части: отжиг, закалка со ступенчатым нагревом, трехкратный отпуск; для хвостовой части: закалка и отпуск

Режущая часть 63-66 Хвостовая часть 31-51

Для режущей части: отжиг, закалка со ступенчатым нагревом, трехкратный отпуск; для хвостовой части: закалка и отпуск

1.2 Анализ условий работы режущего инструмента

1.2.1 Фрезы дисковые

Фреза используется в качестве режущего инструмента для механической обработки металла резанием, при которой режущий инструмент — фреза имеет вращательное (главное) движение, а обрабатываемая заготовка — поступательное движение (движение подачи), оно может быть направлено как по направлению вращения фрезы, так и против.

Особенностью фрезерования является прерывистость процесса резания. Это обусловлено тем, что при вращении фрезы каждый зуб врезается в заготовку с ударом, а затем работает только на некоторой части оборота и выходит из зоны резания. При дальнейшем движении зуб не касается заготовки, что способствует его охлаждению и обусловливает более благоприятные условия для работы.

Врезание зубьев фрезы в заготовку с ударами приводит к возникновению вибрации, что отрицательно сказывается на точности и шероховатости обработки[1].

Рабочая кромка инструмента испытывает тепловые воздействия за счет тепла, выделяющегося при резании и трении. Температура достигает 400-600єС и может повышаться при дальнейшем повышении скорости резания. Тепловой фактор влияет на свойства и поведение инструментальных сталей. Каждый режущий зуб фрезы имеет такие же элементы и как и любой резец или другой режущий инструмент, врезаясь в металл, снимает стружку.

Поэтому наиболее важные требования к дисковой фрезе следующие:

— высокая твердость 63-65 HRC;

— высокая прочность и сопротивление пластической деформации;

— теплостойкость, при температуре резанья 615-620 °С;

— формо- и размероустойчивость.

Сверло — режущий инструмент для обработки отверстий в сплошном материале, или для рассверливания отверстий при двух одновременно выполняющихся движениях: вращения сверла вокруг его оси и поступательного движения подачи вдоль оси инструмента.

Читать еще:  Системы чпу металлообрабатывающих станков

В промышленности применяются такие основные типы свёрл: спиральные, перьевые, кольцевые, центровочные. Свёрла изготавливаются из быстрорежущих сталей, марок Р18, Р12, Р9, Р6М3, Р6М5, Р6М5К5. Основным типом свёрл, наиболее широко применяющимся в промышленности, является спиральное сверло. Оно применяется при сверлении и рассверливании отверстий диаметром до 80 мм.Такие свёрла состоят с основных частей : режущая, направляющая, хвостовик. Режущая и направляющая части составляют рабочую зону сверла, оснащённую двумя винтовыми канавками. Режущая часть сверла состоит из двух (зубьев), которые в процессе сверления своими режущими кромками врезаются в материал заготовки и срезают его в виде стружки. Условия работы сверла определяются главным образом конструкцией режущей части. Направляющая часть сверла необходима для направления сверла при работе. Направляющая часть имеет вспомогательные режущие кромки — кромки ленточки, принимающие участие в формировании поверхности обрабатываемого отверстия. Хвостовик служит для крепления сверла. В свёрлах с коническим хвостовиком рабочая часть изготавливается из быстрорежущей стали, а хвостовик из стали 45.

Метчик представляет собой закаленный винт, на котором прорезано несколько прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки инструмента. Канавки также обеспечивают размещение стружки, образующейся при резании; стружка может выводиться из зоны резания.

Условия резания при снятии стружки метчиком очень тяжелые из-за несвободного резания, больших сил резания и трения, а также затрудненных условий удаления стружки. Кроме того, метчики имеют пониженную прочность из-за ослабленного поперечного сечения. Особенно отрицательно это сказывается при нарезании резьбы в вязких материалах метчиками малых диаметров, которые часто выходят из строя из-за поломок, вызванных пакетированием стружки.

Поэтому материал для изготовления метчика должен обладать высокой твердостью (63—66 HRC) и износостойкостью, т. е. способностью длительное время сохранять режущие свойства кромки в условиях трения.

1.3 Выбор материала

Режущий инструмент работает в условиях длительного контакта и трения с обрабатываемым металлом. В процессе эксплуатации должны сохраняться неизменными конфигурации и свойства режущей кромки. Материал для изготовления режущего инструмента должен обладать высокой твердостью и износостойкостью, т. е. способностью длительное время сохранять режущие свойства кромки в условиях трения.

Чем больше твердость обрабатываемых материалов, толще стружка и выше скорость резания, тем больше энергия, затрачиваемая на процесс обработки резанием. Механическая энергия переходит в тепловую. Выделяющееся тепло нагревает резец, деталь, стружку и частично рассеивается. Поэтому основным требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость, т. е. способность сохранять твердость и режущие свойства при длительном нагреве в процессе работы.

Режущие свойства инструмента ухудшаются не только под влиянием высокой температуры, но и таких явлений, как адгезия, вызывающая спаривание обрабатываемого материала с рабочей поверхностью инструмента, ускоренное выкрашивание и окисление поверхности, диффузия, абразивно-механическое изнашивание режущей кромки и поверхностей инструмента. Во избежание преждевременного разрушения режущей кромки необходимо, чтобы инструментальный материал был достаточно прочным.

Рабочая кромка инструмента находится в условиях, близких к неравномерному всестороннему сжатию и переводящих металл в более пластичное состояние вследствие возрастания доли касательных напряжений. При очень больших напряжениях может наблюдаться деформирование и пластическое течение тонкого поверхностного слоя.

Режущие инструменты подвергаются воздействию повышенных напряжений, чаще всего изгиба и кручения. Максимальный изгибающий или крутящий момент возникает в участках, несколько удаленных от контактирующей поверхности, например в основании зуба фрезы, метчика и т.д. В некоторых инструментах могут возникать растягивающие напряжения. Работа многих инструментов связана с ударными нагрузками или вибрациями, не устраняемыми полностью в системе станок — обрабатываемая деталь — инструмент или создаваемыми условиями резания, например при сквозном сверлении, при работе многолезвийных инструментов (фрезы, долбяки и т.д.). Поэтому инструмент должен обладать высокой твердостью рабочей части режущего инструмента, превышающей твердость детали. Инструмент с недостаточной твердостью не может резать: его форма и размеры быстро изменяются. Кроме того инструмент должен быть вязким. При низкой вязкости образуются трещины, происходит выкрашивание и поломка инструмента.

В процессе работы режущего инструмента происходит непрерывное трение — износ поверхности режущей кромки инструмента. Поэтому режущий инструмент должен обладать высокой износостойкостью.

Материал для режущего инструмента должен отвечать не только основным эксплуатационным свойствам, перечисленным выше, но и технологическим свойствам, которые характеризуют поведение стали при изготовлении инструмента и его термической обработке: стали для режущего инструмента должны обладать высокой закаливаемостью и прокаливаемостью, устойчивостью к деформации при термической обработке, стойкостью против закалочных трещин, стойкостью против окисления и обезуглероживания, не должны быть загрязнены неметаллическими включениями, снижающими качество инструмента.

Режущие свойства инструмента ухудшаются под действием адгезии, вызывающей сваривание обрабатываемого материала с рабочей поверхностью инструмента, ускоренное выкрашивание и окисление поверхности; диффузии, абразивно-механического изнашивания режущей кромки и поверхности инструмента.

Сталь 11М5Ф является быстрорежущей безвольфрамовой и имеет следующий химический состав:

Таблица 1.2 Химический состав стали 11М5Ф (ТУ 14-1-2678-0)

Палей М.М. Технология производства металлорежущих инструментов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 256 с.: ил. pdf

Информация о файле

Технология производства металлорежущих инструментов.

2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 256 с.: ил.

Учеб. пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 256 с.: ил.

Книга написана в соответствии с учебной программой курса «Технология производства металлорежущего инструмента» для специальности 0501, «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».

В книге обобщен передовой опыт инструментальных заводов и цехов, научно-исследовательских и проектных институтов (ВНИИ, Укроргстанкинпрома, ИСМ АН УССР, ВНИИАШа, ВНИИАлмаза и др.), кафедр вузов, опыт многолетней работы автора в инструментальном производстве.

Во втором издании учебного пособия (1-е изд. 1963 г.) освещены вопросы применения сверхтвердых синтетических материалов, вышлифовки канавок, применения станков с ЧПУ, специальных станков, автоматических линий, формообразование пластическим деформированием, изготовления инструмента с неперетачиваемыми пластинами, износостойких покрытий и др. Архитектоника второго издания книги изменена, большое внимание уделено изучению специфических методов обработки, дана типовая последовательность обработки инструмента, кратко изложены основы проектирования технологии инструмента.

Для студентов втузов, обучающихся по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».

Предисловие

Введение

Основы проектирования технологических процессов изготовления инструмента

Порядок разработки технологических процессов.

Основные этапы технологии изготовления.

Выбор и обработка баз.

Выбор метода и маршрута обработки.

Построение операций механической обработки.

Технико-экономический анализ технологических процессов.

Определение припусков на механическую обработку.

Выбор заготовок для металлорежущего инструмента и методы их обработки

Выбор материала заготовок в состоянии поставки.

Ковка и штамповка.

Заготовки, получаемые литьем.

Приваривание и припаивание пластин из быстрорежущей стали.

Наплавление режущих частей инструмента.

Припаивание пластин из твердых сплавов.

Клеевые соединения режущих инструментов.

Способы закрепления кристаллов из сверхтвердых материалов.

Формообразование заготовок пластическим деформированием

Методы пластического формообразования.

Прессование в специальных штампах.

Механическая обработка заготовки инструмента

Обработка поверхностей тел вращения и их элементов.

Обработка лапок и квадратов.

Обработка стружечных канавок.

Обработка шлифованием частей инструмента

Общие сведения о процессе шлифования.

Шлифование конусов и отверстий.

Вышлифовывание стружечных канавок.

Шлифование фасонных поверхностей.

Шлифование эвольвентных поверхностей.

Затачивание инструмента

Общие вопросы затачивания.

Затачивание зенкеров и разверток.

Затачивание червячных фрез.

Термическая обработка

Способы повышения режущей способности инструмента

Доводка и алмазное выглаживание.

Автоматические линии и перспективы развития технологии производства инструмента

Маршрутная и унифицированная технология изготовления инструмента

Стержневой инструмент (сверла, зенкера, протяжки, сверла из твердого сплава).

Насадной (втулочный) инструмент (развертки, червячные фрезы, монолитные твердосплавные червячные фрезы).

Читать еще:  Технология плавки металла

Дисковый инструмент (зуборезные долбяки, трехсторонние фрезы, торцовые насадные фрезы с механическим креплением пластин).

Плоский инструмент (резцы с механическим креплением пластины и резьбонарезные гребенки).

Режущий инструмент по металлу

Для резки материалов могут применяться самые различные инструменты. Их классификация проводится по достаточно большому количеству признаков, которые позволяют провести выбор наиболее подходящего варианта исполнения изделия. Режущий инструмент при этом изготавливается из самого различного материала.

Классификация режущего инструмента

Выделяют довольно большое количество различных признаков классификации режущего инструмента, основной можно назвать конструктивные признаки. В зависимости от геометрической формы и основных параметров выделяют следующие варианты:

  1. фрезы;
  2. резцы;
  3. зенкеры;
  4. сверла;
  5. развертки;
  6. цековки;
  7. метчики;
  8. плашки;
  9. шеверы;
  10. ножовочное полотно;
  11. инструмент абразивного типа.

Все приведенные выше виды режущих инструментов характеризуются своими определенными особенностями. Примером можно назвать ручной режущий инструмент под названием плашка. За счет применения особого крепления можно получить резьбовую поверхность на цилиндрической поверхности.

Довольно большое распространение получили резцы. Их относят к режущему инструменту, который предназначен для обработки исключительно тел вращения.

Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующее:

  1. Есть рабочая часть и державка.
  2. Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
  3. При изготовлении применяются самые различные сплавы, которые и определяют область применения изделия.

Фрезеры встречаются в последнее время довольно часто. Это связано с тем, что подобный режущий инструмент может использоваться для получения корпусных изделий. Особенностью назовем то, что основное вращение передается фрезе, в это время заготовка находится в неподвижном состоянии. Конструктивно фрезы намного сложнее резцов, что определяет более высокую стоимость.

Основная классификация фрез представлена областью применения. Примером назовем следующие варианты исполнения:

  1. Концевые.
  2. Цилиндрические.
  3. Червячные и другие.

Встречается просто огромное количество фрез, все они также обладают своими определенными характеристиками.

Довольно распространены сверла. Подобное изделие осевого типа применяется в случае, когда нужно получить отверстие в сплошном материале.

На момент резания сверла совершают вращательное движение, по винтовым канавкам стружка удаляется с зоны резания. Отличаются сверла по следующим признакам:

  1. Тип применяемого материала.
  2. Диаметральный размер.
  3. Тип хвостовика.
  4. Угол заточки режущей кромки.

Инструменты осевого типа весьма распространены. Примером можно назвать зенкеры, применяемые для корректировки размера и формы отверстия. Кроме этого, в эту группу включаются и развертки, которые требуются для удаления высокой шероховатости с поверхности стенок отверстия.

Инструменты режущие и ударные с острой режущей кромкой также весьма распространены. В эту группу включается долбяк, который может применяться для получения зубьев. Довольно обширными возможностями характеризуются насадки абразивного типа, применяемая для снижения степени шероховатости поверхности.

Все приведенные выше изделия можно разделить на несколько основных групп:

  1. Изделия для работы с телами вращения. В эту группу входят различные резцы и абразивные круги. Как правило, в подобном случае основное вращение получает заготовка, а инструмент находится в неподвижном состоянии. Устанавливаются эти изделия на токарном оборудовании самого различного типа.
  2. Достаточно большая группа представлена режущими инструментами, предназначенными для получения и обработки уже готового отверстия. Примером можно назвать сверла, протяжки, зенкеры и другие варианты исполнения. Осевой получает вращение, режущая часть представлена витками с различным углом заточки.
  3. Отдельная группа представлена приспособлениями, предназначенными для нарезания резьбовых витков на цилиндрической поверхности. Особая форма режущей части позволяет получать витки с определенным расположением относительно друг друга. Резьбовая поверхность сегодня встречается крайне часто, так как она применяется при создании различных соединительных элементов. В быту нарезка проводится при применении ручных инструментов, в промышленности встречаются станки с особыми режимами работы.
  4. Довольно большое распространение в машиностроительной отрасли получили зубчатые колеса и другие подобные изделия. Для их получения подходят шеверы, долбяки и другие.

Выделяют также второстепенные признаки классификации. Примером назовем то, каким образом режущая кромка взаимодействует с обрабатываемой поверхностью. По этому признаку выделяют:

  1. Обычные варианты исполнения получили весьма широкое распространение. Как правило, они получаются при применении технологии литья. Основная и рабочая часть конструкции в большинстве случаев представлена идентичным материалом.
  2. Ротационные характеризуются непрерывным обновляющимся круговым лезвием.

Важным критерием можно назвать тип изготовления. В зависимости от этого выделяют:

  1. Цельные конструкции встречаются крайне часто, что связано с их относительно невысокой стоимостью и надежностью в применении.
  2. Составные обходятся намного дороже, но при этом есть возможность использовать более качественные материалы при создании режущей кромки.
  3. Сборные также характеризуются тем, что состоят из отдельных частей.

Сборные также можно охарактеризовать тем, что соединение разъемное. Составные зачастую изготавливаются при применении технологии сварки, за счет чего провести отсоединение режущей кромки не получится.

Классификация режущего инструмента также проводится по способу крепления.

Выделяют следующие варианты исполнения:

В продаже можно встретить просто огромное количество различных вариантов исполнения дополнительной оснастки, которая существенно расширяет функциональность оборудования.

Сферы использования

Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:

  1. Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
  2. Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.

В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.

Выбор режущего инструмента

Только правильно подобранный инструмент может применяться для получения качественного изделия. Среди столь большого выбора подобрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия сложно. Режущий инструмент по металлу выбирают с учетом следующих рекомендаций:

  1. Для начала определяется поставленная задача. Как правило, технология производства составляется технологом, который также указывается наиболее подходящий режущий инструмент. К примеру, получить тело вращения можно с требуемым диаметром можно при использовании резца, отверстие сверла. При этом одна деталь может изготавливаться при применении одного вида изделия с различными параметрами.
  2. Следующий шаг заключается в определении того, какое именно оборудование будет применяться для передачи вращения. Примером можно назвать промышленные станки или ручные конструкции. От этого момента зависит то, какая державка подойдет.
  3. На момент составления технологической карты указываются основные параметры резания. С учетом подобного показателя проводится выбор режущего инструмента по типу применяемого материала при изготовлении основной или рабочей части.
  4. Учитывается и производительность применяемого оборудования. Для выпуска большого количества продукции нужно выбирать вариант исполнения с повышенной износостойкостью.

Производство режущего инструмента предусматривает соблюдение определенных требований, которые устанавливаются в проектной документации. Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда, так как от этого зависит качество.

В заключение отметим, что неправильно подобранное изделие может создать серьезные проблемы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector