Základní požadavky na instrumentální materiály- přítomnost tvrdosti, odolnosti proti opotřebení, teplu apod. Dodržování těchto kritérií umožňuje řezat. K provádění zavádění zpracovávaného produktu do povrchových vrstev musí být nože pro řezání pracovní části vyrobeny z pevných slitin. Tvrdost může být přirozená nebo získaná.
Například továrna na výrobu nástrojůVýrobky jsou snadno řezané. Po zpracování mechanickou a tepelnou metodou, stejně jako broušení a honování se zvyšuje jejich pevnost a tvrdost.
Vlastnosti lze určit různými způsoby.Nástrojové oceli mají tvrdost Rockwell, tvrdost má číselné označení a také písmeno HR se stupnicí A, B nebo C (například HRC). Volba materiálu nástroje závisí na typu zpracovávaného kovu.
Nejstabilnější úroveň fungování aNízké opotřebení nožů, které byly podrobeny tepelnému zpracování, lze dosáhnout HRC 63 nebo 64. Při nižší hodnotě nejsou vlastnosti nástrojových materiálů tak vysoké a při vysoké tvrdosti se začínají rozpadat kvůli lámavosti.
Kovy s tvrdostí HRC 30-35,dokonale zpracované železnými nástroji, které byly tepelně ošetřeny HRC 63-64. Poměr tvrdosti je tedy 1: 2.
Pro zpracování kovů s HRC 45-55 následujePoužívejte nástroje založené na pevných slitinách. Jejich ukazatel je HRA 87-93. Materiály na bázi syntetických materiálů mohou být použity při zpracování ocelí vystavených vytvrzení.
Během řezání je ovlivněna pracovní částsíla je 10 kN a vyšší. To vyvolává vysoké napětí, které může mít za následek zničení přístroje. Aby se tomu zabránilo, materiály pro řezání by měl mít vysoký koeficient odporu.
Nejlepší kombinace pevnostních charakteristik jenástrojové oceli. Pracovní část z jejich vynikající odolnosti proti velkém zatížení a může fungovat v tlaku, kroucení, ohýbání a natahování.
Když se při řezání kovu uvolní teploČepele jsou vystaveny působení tepla ve větší míře - na povrchu. Když je teplota pod kritickou značkou (u každého materiálu má vlastní), struktura a tvrdost se nemění. Pokud je teplota topení vyšší než povolená rychlost, klesne úroveň tvrdosti. Kritická teplota se nazývá zčervenání.
Červenost se nazývá vlastností kovu naohřev na teplotu 600 ° C svítí tmavě červeně. Termín znamená zachování tvrdosti kovu a odolnosti proti opotřebení. Jádrem je schopnost odolat účinkům tepla. U různých materiálů je limit od 220 do 1800 ° C.
Nářadí pro řezné nástrojejsou charakterizovány zvýšenou funkčností se zvyšující se teplotní stabilitou a zlepšením rozptylu tepla uvolněného na čepeli při řezání. Teplo pomáhá zvýšit teplotu.
Čím více tepla je odříznuto od nože do zařízení, tím nižší je teplota na jeho kontaktní ploše. Úroveň tepelné vodivosti závisí na složení a vytápění.
Například v ocelových takové prvky, jako wolframu a vanadu způsobuje snížení její tepelné vodivosti a nečistoty, titanu, kobaltu, molybdenu a způsobuje, že se zvednout.
Index koeficientu tření posuvuzávisí na složení a fyzikálních vlastnostech páru kontaktních materiálů, jakož i na namáhání na povrchu vystaveném tření a posuvu. Koeficient ovlivňuje odolnost materiálu proti opotřebení.
Interakce nástroje s materiálem, který byl podroben zpracování, probíhá s konstantním pohybem.
Jak se v tomto případě chovají nástroje? Jejich druhy jsou stejně opotřebované.
Jsou charakterizovány:
Opotřebení listů se neustále vyskytuje. Výsledkem je, že zařízení ztratí své vlastnosti a také se změní tvar jejich pracovní plochy.
Index odolnosti proti opotřebení se může lišit v závislosti na podmínkách, za kterých dochází k řezání.
Hlavní instrumentální materiály lze rozdělit do následujících kategorií:
Instrumentální železo může být uhlík, slitina a vysoká rychlost.
Pro výrobu nástrojů se začaly používat uhlíkaté látky. Jejich rychlost řezání je nízká.
Jak se označí nástrojová ocel?Materiály jsou označeny písmenem (například "Y" znamená uhlíkaté) a také číslem (ukazatele desetin procentního podílu obsahu uhlíku). Přítomnost písmena "A" na konci označení znamená vysokou kvalitu oceli (obsah takových látek, jako je síra a fosfor nepřesahuje 0,03%).
Uhlíkový materiál charakterizuje tvrdost HRC 62-65 a nízkou odolnost vůči teplotám.
Stupnice nástrojových materiálů U9 a U10A se používají při výrobě pil. Série U11, U11A a U12 jsou určena pro ruční kohoutky a další nástroje.
Úroveň odolnosti vůči oceli řady U10A, U13A je 220 ° C, proto se doporučuje nástroj z těchto materiálů použít při řezné rychlosti 8-10 m / min.
Může se jednat o legovaný nástrojový materiálchrom, chróm-křemík, wolfram a chrom-wolfram s příměsí manganu. Takové série jsou označeny čísly a mají také písmenné značky. První levá číslice označuje koeficient obsahu uhlíku v desetinách zlomku, pokud je obsah prvku menší než 1%. Pravá čísla symbolizují průměrný ukazatel dopingové složky v procentech.
Třída nástroje X je vhodná pro výrobu kohoutků a matric. Ocel B1 je vhodná pro výrobu malých vrtáků, kohoutků a výstružníků.
Úroveň odolnosti vůči teplotám pro dopované látky je 350-400 ° C, takže rychlost řezání je jeden a půlkrát vyšší než u slitiny uhlíku.
Různé materiály pro rychlé nástrojeŘezání se používá při výrobě vrtáků, zahloubení a kohoutků. Jsou označeny písmeny a čísly. Důležitými složkami materiálů jsou wolfram, molybden, chrom a vanad.
Rychle řezací oceli spadají do dvou kategorií: normální a s vysokou produktivitou.
Do kategorie železa s normální úrovnívýkonnost lze přičíst značkám P18, P9, P9F5 a slitím wolframu s příměsí molybdenového řady P6MZ, P6M5, která udržuje tvrdost nejméně HRC 58 při 620 ° C. Materiál je vhodný pro zpracování ocelí s obsahem uhlíku a nízkolegované kategorie, šedé litiny a neželezných slitin.
Tato kategorie zahrnuje značku R18F2,R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Jsou schopni udržovat HRC 64 při teplotách od 630 do 640 ° C. Tato kategorie zahrnuje supertvrdé nástroje. Je určen pro železo a slitiny, které se obtížně zpracovávají, stejně jako pro titan.
Takovými materiály jsou:
Tvar desek závisí na vlastnostech mechaniky. Takové nástroje pracují ve vysokých řezných rychlostech ve srovnání s vysokorychlostním materiálem.
Keramické karbidy jsou:
Série VK zahrnuje wolfram a titan.Nástroje založené na těchto komponentách mají zvýšenou odolnost proti opotřebení, ale jejich odolnost proti nárazům je nízká. Zařízení na tomto základě se používají pro zpracování litiny.
Slitina wolframu, titanu a kobaltu je použitelná pro všechny typy železa.
Syntéza wolframu, titanu, tantalu a kobaltu se používá ve zvláštních případech, kdy jsou jiné materiály neúčinné.
Tvrdé slitiny se vyznačují vysokou úrovníodolnost vůči teplotě. Wolframové materiály si mohou zachovat své vlastnosti s HRC 83–90 a wolframové materiály s titanovou plechovkou s HRC 87–92 při teplotách od 800 do 950 ° C, což umožňuje provoz při vysokých řezných rychlostech (od 500 m / min do 2700 m) / min při zpracování hliníku).
Pro obrábění součástí s odporemna rez a zvýšenou teplotu se používají nástroje z řady jemnozrnných OM slitin. Značka VK6-OM je vhodná pro dokončovací práce a modely VK10-OM a VK15-OM jsou vhodné pro polotovary a hrubování.
Ještě větší účinnost při práci s ním„Tvrdé“ díly mají supertvrdé instrumentální materiály řady BK10-XOM a VK15-XOM. Nahrazovali karbid tantalu karbidem chromu, což je činí odolnějšími i při vystavení vysokým teplotám.
Chcete-li zvýšit pevnost desky zpevné látky, uchytí se ochranným filmem. Používá se karbid titanu, nitrid a karbonit, který se nanáší ve velmi tenké vrstvě. Tloušťka je od 5 do 10 mikronů. V důsledku toho se vytvoří vrstva jemnozrnného karbidu titanu. Úroveň odporu těchto vložek je třikrát vyšší než u vložek bez zvláštního povlaku, což zvyšuje řeznou rychlost o 30%.
V některých případech se používají cermetové materiály, které se získávají z oxidu hlinitého s přídavkem wolframu, titanu, tantalu a kobaltu.
Minerál se používá pro řezné nástroje.keramika TsM-332. Je inherentní vůči zvýšeným teplotám. Index tvrdosti HRC je od 89 do 95 při 1200 ° C. Materiál se také vyznačuje odolností proti opotřebení, což umožňuje zpracování oceli, litiny a barevných kovů při vysokých řezných rychlostech.
K výrobě řezných nástrojůpoužijte cermetovou řadu B. Je založen na oxidu a karbidu. Zavedení karbidu kovu do složení minerální keramiky, jakož i molybdenu a chrómu, pomáhá optimalizovat fyzikálně-mechanické vlastnosti cermetu a eliminuje jeho křehkost. Zvyšuje řeznou rychlost. Polotovar a povrchová úprava zařízením na bázi cermetu se používá pro kujnou litinu, těžko opracovatelnou ocel a řadu neželezných kovů. Proces se provádí rychlostí 435 až 1 000 m / min. Keramika pro řezání je odolná vůči teplotě. Jeho tvrdost na stupnici je HRC 90–95 při 950–1100 ° С.
Pro ošetření tvrzeného železaOdolná litina a sklolaminát používají nástroj, jehož řezná část je vyrobena z pevných látek obsahujících nitrid boritý a diamanty. Index tvrdosti elbor (nitrid boru) je přibližně stejný jako u diamantu. Jeho odolnost vůči teplotě je dvakrát vyšší než odolnost vůči teplotě. Elbor se vyznačuje inertností vůči železným materiálům. Pevnost v tahu jejích polykrystalů během lisování je 4 až 5 GPa (400 až 500 kgf / mm2) a při ohýbání - 0,7 GPa (70 kgf / mm2). Teplotní odolnost je až do limitu 1350-1450 ° C.
Také si všimněte diamantu na syntetickém materiáluzaložené na ballasech řady ASB a karbonadu ze série ASPK. Reaktivita posledně uvedeného na materiály obsahující uhlík je vyšší. Proto se používá pro broušení dílů z barevných kovů, slitin s vysokým obsahem křemíku, tvrdých materiálů VK10, VK30, jakož i nekovových povrchů.
Index odporu karbonových fréz je 20-50krát vyšší než úroveň odolnosti tvrdých slitin.
Instrumentálnímateriály. Druhy používané v Rusku, Spojených státech a Evropě jsou většinou prosté wolframu. Patří do řady KNT016 a TH020. Tyto modely se staly náhradou značek T15K6, T14K8 a VK8. Používají se ke zpracování konstrukčních ocelí, nerezové oceli a nástrojů.
Nové požadavky na materiály nástrojůkvůli nedostatku wolframu a kobaltu. Právě s tímto faktorem se v USA, evropských zemích a Rusku neustále vyvíjejí alternativní metody získávání nových tvrdých slitin bez wolframu.
К примеру, инструментальные материалы vyrobený americkou společností Adamas Carbide Co ze série Titan 50, 60, 80, 100 obsahuje karbid, titan a molybden. Zvýšení počtu značí stupeň pevnosti materiálu. Výkon materiálů v tomto vydání znamená vysokou úroveň pevnosti. Například řada Titan100 má pevnost v tahu 1000 MPa. Konkuruje s keramikou.
