Инструментмент для обработки резанием. Основные виды ОМР

Инструментальные стали:

- Углеродистые инструментальные стали, Из этих сталей изготовляют метчики, плаш­ки, ножовочные полотна, сверла и зенкеры малых диамет­ров. Для изготовления инструментов применяют стали У10А, У11А, У12А и др.

-Легированные инструментальные стали- Для изготовления про­тяжек, сверл, метчиков, плашек, разверток используют стали 9ХВГ, ХВГ, ХГ, 6ХС, 9ХС и др.

-Быстрорежущие стали; Для изготовления режущих инстру­ментов используют стали Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р6М5, Р9Ф5, Р14Ф4, "Р18Ф2, Р9К5, Р9КЮ, Р10К5Ф2 и др.

Твердые сплавы — это твердый раствор кар­бидов вольфрама, титана и тантала (WС, TiС, ТаС) в метал­лическом кобальте(Со). Твердые сплавы применяют в виде пластинок определенных форм и размеров, изготовляемых порошковой металлургией.

Твердые сплавы делят на группы:

вольфрамовую (ВК)—ВК2, ВКЗ, ВКЗМ, ВК4, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25;

титано-вольфрамовую (ТК) — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В; титанотанталовольфрамовую (ТТК) — ТТ7К12, ТТ10К8Б.

Недостатком твердых сплавов яв­ляется низкая пластичность.

Синтетические сверхтвердые и керамические материалы;

-СТМ на основе фазового превращения графитоподобного нитрида бора в кубический. Применяют для тонкого и чистового точения резцами при приложении безударной нагрузки и торцовом фрезеровании закаленных сталей и чугунов любой твердости, твердых сплавов с содержанием кобальта более 15%;

-СТМ на основе частичного или полного превращения вюрцитного нитрида бора в кубический. Применяют для предварительной и окончательной обработки сталей и чугунов любой твердости, твердых сплавов при приложе­нии безударной или ударной динамической нагрузки;

-СТМ на основе спекания частиц кубического нитрида бо­ра. Применяют для пред­варительной и чистовой обработки заготовок из чугуна лю­бой твердости с наличием поверхностной литейной корки.

Инструментальные керамические материалы можно также разделить на три группы, различающиеся химиче­ским составом, методом производства и областями рацио­нального использования:

1) оксидная «белая» керамика, состоящая из А1₂0₃ с легирующими добавками М§0, 2г0₂ и др. Основные марки: ЦМ332 и ВО-13. Применяют для чистовой и полу-чистовой обработки незакаленных сталей и серых чугунов со скоростями резания до 15 м/с;

2) оксидно-карбидная «черная» керамика (ВОК-60), состоящая из А1,0₃ (до 60%), Т1С (до 20...40%), 2Ю₂ (до 20...40%) и других карбидов тугоплавких металлов. При­меняют для чистовой и получистовой обработки ковких, высокопрочных, отбеленных модифицированных чугунов и закаленных сталей;

3) керамика силинит Р на основе нитрида кремния с легированием оксидами иттрия, циркония, алюминия. Применяют для получистовой обработки чугунов. Основным направлением конструирования инструмен­тов из СТМ и керамических материалов является создание резцов и фрез с механическим креплением цельных и двух­слойных круглых и многогранных режущих пластин.

Абразивные материалы — мелкозернистые по­рошковые вещества (химические соединения элементов), которые используют для изготовления абразивных инстру­ментов; шлифовальных кругов, головок, сегментов, брус­ков. Естественные абразивные материалы (наждак, квар­цевый песок, корунд) применяют ограниченно из-за не­однородности их свойств. В промышленности применяют в основном искусственные абразивные материалы: электрокорунды, карбиды кремния, карбиды бора, оксид хрома, синтетические алмазы, борсилокарбид, славутич, эльбор, гексагонит.

Алмазы составляют особую группу материалов. В про­мышленности используют приоодные (А) и синтетические алмазы (АСО, АСР, АСВ, АСК, АСС, АСМ, АСН). Алмаз является самым твердым материалом, имеет высокую тепло­стойкость и износостойкость, у него практически не про­исходит слипания со многими материалами. Недостатком алмазов является их повышенная хрупкость. Алмазы используют для изготовления инструментов (круги, пилы, ленты, бруски) и доводочных порошков. Кристаллы алма­зов применяют для оснащения режущих инструментов (резцов, сверл и др.). Масса единичных кристаллов, иду­щих на оснащение режущих инструментов, составляет 0,2—0,8 кар.

Наиболее широко используют алмазные резцы, которые применяют при тонком точении или растачивании деталей из сплавов алюминия, бронз, латуней и неметаллических материалов. Алмазный инструмент применяют для обра­ботки заготовок из твердых материалов, германия, крем­ния, полупроводниковых и керамических материалов, жаропрочных сталей и сплавов. При использовании алмаз­ных инструментов повышается качество поверхностей деталей. Обработку ведут со скоростями резания до 20 м/с.

Наиболее распространенный метод воздействия на тепловые поля Ц исполь­зование смазывающе-охлаждающих тех­нологических сред (СОТС). Такая среда способна снизить тепловой эффект в зоне резания, а также облегчить процесс реза­ния путем смазки. Различают следующие виды СОТС: газообразные, жидкие (смазы- заюше-охлаждающие жидкости - СОЖ), пластичные и твердые.

К газообразным СОТС относятся воздух, газ, аэрозоли и др.

Жидкими являются водные и поли- мерсодержащие СОТС (минеральные мас­ла, растительные и животные жиры, син­тетические масла).

Пластичные СОТС - это густые ма­зеобразные продукты; они по своим свой­ствам занимают промежуточное положе­ние между жидкими и твердыми смазоч­ными материалами и состоят из двух ком­понентов: жидкой основы (масла) и загус­тителя (мыльные, парафиновые, специ­ально обработанные глины и др).

К твердым СОТС относятся лед, за­мерзающие жидкости и газы.

Системы подачи СОТС в зону реза­ния являются составным элементом тех­нологической системы. Так, например, элементарная система подачи СОЖ при шлифовании включает в себя бак для СОЖ, трубопроводы, насос с электродви­гателем, фильтр, а иногда и систему ох­лаждения жидкости.