Pagrindiniai įrankių medžiagų reikalavimai- kietumas, atsparumas dilimui, šiluma ir kt. Laikantis šių kriterijų galima pjauti. Norint atlikti apdorojamo gaminio paviršiaus sluoksnius, darbinės dalies pjovimo peiliai turi būti pagaminti iš stiprių lydinių. Kietumas gali būti natūralus arba įgytas.
Pavyzdžiui, gamykliniai įrankiniai plienaigamybą lengva pjaustyti. Po mechaninio ir terminio apdorojimo, taip pat šlifavimo ir galandimo jų stiprumo ir kietumo lygis padidėja.
Charakteristiką galima apibrėžti įvairiai.Įrankių plienai turi Rockwell kietumą, kietumas turi skaitmeninį žymėjimą, taip pat raidę HR, kurios skalė yra A, B arba C (pavyzdžiui, HRC). Įrankio medžiagos pasirinkimas priklauso nuo apdorojamo metalo tipo.
Stabiliausias veikimo lygis irmažą peilių, kuriems buvo atliktas terminis apdorojimas, nusidėvėjimą galima pasiekti, kai HRC yra 63 arba 64. Esant mažesnei vertei, įrankių medžiagų savybės nėra tokios didelės, o esant dideliam kietumui, jos pradeda trapėti dėl trapumo.
Metalai, kurių kietumas HRC 30-35,jie puikiai apdorojami geležies įrankiais, kurie buvo termiškai apdoroti, kai HRC norma buvo 63–64. Taigi kietumo rodiklių santykis yra 1: 2.
Metalams apdoroti su HRC 45-55,naudoti tvirtinimo elementus, pagamintus iš kietųjų lydinių. Jų rodiklis yra HRA 87-93. Apdorojant sukietintus plienus, gali būti naudojamos sintetinės medžiagos.
Pjovimo proceso metu darbinė dalis yra paveiktajėga 10 kN ir daugiau. Jis sukuria aukštą įtampą, kuri gali sugadinti instrumentą. Kad taip neatsitiktų, pjovimo medžiagos turi turėti didelį stiprumo koeficientą.
Geriausias stiprumo charakteristikų derinysįrankiniai plienai. Iš jų pagaminta darbinė dalis puikiai atlaiko dideles apkrovas ir gali veikti suspaudimo, sukimo, lenkimo ir tempimo metu.
Kai pjaunant metalus susidaro šilumajų peiliai yra labiau kaitinami, jų paviršiai. Kai temperatūra yra žemesnė už kritinę ribą (kiekvienai medžiagai ji turi savo), struktūra ir kietumas nesikeičia. Jei šildymo temperatūra tampa aukštesnė už leistiną normą, kietumo lygis mažėja. Kritinė temperatūra vadinama raudonu atsparumu.
Paraudimas yra metalo savybė, kaikaitinant iki 600 ° C temperatūros, jis spindi tamsiai raudona spalva. Šis terminas reiškia, kad metalas išlaiko kietumą ir atsparumą dilimui. Savo esme tai yra gebėjimas atlaikyti aukštą temperatūrą. Įvairių medžiagų riba yra nuo 220 iki 1800 ° C.
Pjovimo įrankių medžiagosJie išsiskiria padidėjusiu funkcionalumu, tuo pačiu padidindami atsparumą temperatūrai ir pagerindami pjovimo metu ant peilio susidarančios šilumos pašalinimą. Šiluma padidina temperatūrą.
Kuo daugiau šilumos pašalinama iš ašmenų į prietaiso gylį, tuo žemesnis temperatūros indikatorius ant jo kontaktinio paviršiaus. Šilumos laidumo lygis priklauso nuo sudėties ir kaitinimo.
Pavyzdžiui, plieno elementų, tokių kaip volframas ir vanadis, kiekis sumažina jo šilumos laidumo lygį, o titano, kobalto ir molibdeno priemaišos - padidėja.
Stumdomas trinties koeficientaspriklauso nuo besiliečiančių medžiagų porų sudėties ir fizinių savybių, taip pat nuo trinties ir slydimo paveiktų paviršių įtempio vertės. Koeficientas turi įtakos medžiagos atsparumui dilimui.
Įrankio sąveika su apdorota medžiaga vyksta nuolat judant kontaktui.
Kaip šiuo atveju elgiasi instrumentinės medžiagos? Jų tipai vienodai susidėvi.
Jiems būdinga:
Ašmenys dėvisi nuolat. Dėl to prietaisai praranda savo savybes, keičiasi ir jų darbinio paviršiaus forma.
Atsparumo dilimui indeksas gali skirtis priklausomai nuo pjovimo sąlygų.
Pagrindines instrumentines medžiagas galima suskirstyti į šias kategorijas:
Įrankių geležis gali būti anglies, lydinio ir didelio greičio.
Įrankiams gaminti pradėtos naudoti anglinės medžiagos. Jų pjovimo greitis yra mažas.
Kaip žymimi įrankių plienai?Medžiagos žymimos raide (pavyzdžiui, „U“ reiškia anglies turinčią medžiagą), taip pat skaičiumi (anglies kiekio dešimtųjų procentų rodikliai). Raidės „A“ buvimas žymėjimo pabaigoje rodo aukštą plieno kokybę (tokių medžiagų kaip siera ir fosforas neviršija 0,03%).
Anglinės medžiagos kietumas yra 62–65 HRC ir žemas atsparumo temperatūrai lygis.
Pjūklams gaminti naudojamos U9 ir U10A įrankių medžiagos, o U11, U11A ir U12 serijos - rankiniams čiaupams ir kitiems įrankiams.
U10A, U13A serijos plieno atsparumo temperatūrai lygis yra 220 ° C, todėl rekomenduojama naudoti įrankius iš tokių medžiagų pjovimo greičiu 8-10 m / min.
Legiruotų įrankių medžiaga gali būtichromas, chromas-silicis, volframas ir chromas-volframas su mangano priemaiša. Tokios serijos žymimos skaičiais, be to, jos pažymėtos raidėmis. Pirmasis kairysis skaičius nurodo anglies kiekio koeficientą dešimtosiomis dalimis, jei elemento kiekis yra mažesnis nei 1%. Skaičiai dešinėje rodo vidutinį legiravimo procentą.
Įrankių medžiaga X klasė tinka čiaupams ir štampams gaminti. Plienas B1 yra tinkamas gaminti mažus grąžtus, čiaupus ir dantukus.
Legiruotų medžiagų atsparumo temperatūrai lygis yra 350–400 ° C, todėl pjovimo greitis yra pusantro karto didesnis nei anglies lydinio.
Įvairios įrankių medžiagos greitaifrezos naudojamos gręžtuvams, grimzlėms ir čiaupams gaminti. Jie pažymėti raidėmis ir skaičiais. Svarbios medžiagų sudedamosios dalys yra volframas, molibdenas, chromas ir vanadis.
Didelio greičio plienas skirstomas į dvi kategorijas: normalus ir didelis.
Į normalaus lygio geležies kategorijąnašumas apima P18, P9, P9F5 rūšis ir volframo lydinius su P6MZ, P6M5 serijos molibdeno priemaiša, kurių kietumas išlieka ne žemesnis kaip HRC 58 esant 620 ° C temperatūrai. Medžiaga tinka apdirbti anglinius ir mažai legiruotus plienus, pilką ketaus ir spalvotųjų metalų lydinius.
Į šią kategoriją įeina prekės ženklai R18F2,R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Jie sugeba palaikyti 64 HRC esant 630–640 ° C temperatūrai. Šiai kategorijai priskiriamos itin kietos įrankių medžiagos. Jis tinka geležiai ir lydiniams, su kuriais sunku dirbti, taip pat titanui.
Tokios medžiagos yra:
Plokščių forma priklauso nuo mechanikos savybių. Šie įrankiai veikia dideliu pjovimo greičiu, palyginti su greita medžiaga.
Kermetų kietieji lydiniai yra:
VK serijoje yra volframo ir titano.Šių komponentų pagrindu pagaminti įrankiai turi didesnį atsparumą dilimui, tačiau atsparumo smūgiams lygis yra žemas. Šiuo pagrindu naudojami prietaisai naudojami ketaus apdirbimui.
Volframo, titano ir kobalto lydinys yra naudojamas visų rūšių geležims.
Volframo, titano, tantalo ir kobalto sintezė naudojama ypatingais atvejais, kai kitos medžiagos yra neveiksmingos.
Karbido lydiniai pasižymi aukštu lygiuatsparumas temperatūrai. Volframo medžiagos gali išlaikyti savo savybes, kai HRC yra 83-90, o volframo su titanu - su 87-92 HRC esant 800–950 ° C temperatūrai, o tai leidžia dirbti dideliu pjovimo greičiu (nuo 500 m / min iki 2700 m / min apdorojant aliuminį).
Dalims su atsparumu apdirbtiiki rūdijimo ir pakilusios temperatūros naudojami OM grūdėtojo lydinio serijos įrankiai. VK6-OM klasė yra tinkama apdailai, o VK10-OM ir VK15-OM - pusiau apdailai ir grublėjimui.
Dar efektyviau dirbant„Sunkias“ dalis turi superhard įrankių medžiagos iš BK10-XOM ir BK15-XOM serijos. Jie pakeičia tantalo karbidą chromo karbidu, todėl jie yra patvaresni net veikiant aukštai temperatūrai.
Padidinti plokštės, pagamintos iš, stiprumo lygįkietą medžiagą, ją reikia padengti apsaugine plėvele. Naudojamas titano karbidas, nitridas ir karbonitas, kurie padengiami labai plonu sluoksniu. Storis svyruoja nuo 5 iki 10 mikronų. Dėl to susidaro smulkiagrūdžio titano karbido sluoksnis. Šie įdėklai turi iki trijų kartų ilgesnį įrankio tarnavimo laiką nei nepadengti įdėklai, todėl pjovimo greitis padidėja 30%.
Kai kuriais atvejais naudojamos kermeto medžiagos, kurios gaunamos iš aliuminio oksido, pridedant volframo, titano, tantalo ir kobalto.
Pjovimo įrankiams naudokite mineraląkeramika TsM-332. Jis pasižymi atsparumu aukštai temperatūrai. Kietumo indeksas HRC svyruoja nuo 89 iki 95 esant 1200 ° C temperatūrai. Taip pat medžiagai būdingas atsparumas dilimui, kuris leidžia dideliu pjovimo greičiu apdoroti plieną, ketaus ir spalvotųjų metalų lydinius.
Sukurti ir pjovimo įrankiusnaudokite B serijos kermetą, kurio pagrindas yra oksidas ir karbidas. Metalo karbido, taip pat molibdeno ir chromo įvedimas į mineralinės keramikos sudėtį padeda optimizuoti kermeto fizikomechanines savybes ir pašalina jo trapumą. Padidėja pjovimo greitis. Pusiau apdaila ir apdaila kermeto pagrindu naudojama pilkojo kaliojo ketaus, sunkiai pjaunamo plieno ir daugelio spalvotųjų metalų apdailai. Procesas atliekamas 435-1000 m / min greičiu. Pjovimo keramika yra atspari temperatūrai. Jo kietumas skalėje yra HRC 90-95 950-1100 ° C temperatūroje.
Sukietėjusios geležies perdirbimui,patvarus ketaus, taip pat stiklo pluoštas, naudojamas įrankis, kurio pjovimo dalis pagaminta iš kietų medžiagų, turinčių boro nitrido ir deimantų. Elboro (boro nitrido) kietumo indeksas yra maždaug toks pat kaip deimanto. Jo atsparumas temperatūrai yra dvigubai didesnis nei pastarojo. Elboras pasižymi inertiškumu geležies medžiagoms. Galutinis suspaudimo polikristalų stiprumo lygis yra 4-5 GPa (400–500 kgf / mm2), o lenkiant - 0,7 GPa (70 kgf / mm2). Atsparumas temperatūrai yra iki 1350–1450 ° C ribos.
Taip pat atkreiptinas dėmesys į sintetiko deimantąremiantis ASB serijos balais ir ASPK serijos karbonadu. Pastarojo reaktingumas anglies turinčioms medžiagoms yra didesnis. Štai kodėl jis naudojamas galandimui iš spalvotųjų metalų, lydinių, turinčių daug silicio, kietų medžiagų VK10, VK30, taip pat nemetalinių paviršių.
Karbonadinių pjaustytuvų atsparumo indeksas 20-50 kartų viršija kietųjų lydinių atsparumo lygį.
Instrumentinismedžiagos. Rusijoje, JAV ir Europoje naudojamos rūšys dažniausiai neturi volframo. Jie priklauso KNT016 ir TH020 serijoms. Šie modeliai tapo T15K6, T14K8 ir VK8 klasių pakaitalais. Jie naudojami konstrukcinio plieno, nerūdijančio plieno ir įrankių medžiagų apdirbimui.
Nauji įrankių medžiagų reikalavimaidėl volframo ir kobalto trūkumo. Šiuo veiksniu JAV, Europos šalyse ir Rusijoje nuolat kuriami alternatyvūs naujų be volframo lydinių gamybos metodai.
Pavyzdžiui, instrumentinės medžiagospagaminta Amerikos kompanijos „Adamas Carbide Co“ iš Titan 50, 60, 80, 100 serijos, yra karbido, titano ir molibdeno. Skaičiaus padidėjimas rodo medžiagos stiprumo laipsnį. Šio leidimo įrankių medžiagų naudojimas reiškia aukštą tvirtumo lygį. Pavyzdžiui, „Titan100“ serijos stiprumas yra 1000 MPa. Tai keramikos konkurentas.
