Стислі відомості про інструментальні матеріали

4. Стислі відомості про інструментальні матеріали

 

Матеріал свердла – швидкорізальна сталь Р6М5.

Основні відомості щодо матеріалу свердла для обробки отворів визначимо згідно [с. 48, п. 3.4., 5].

Основним легуючим елементом швидкорізальних сталей є вольфрам (Р), який взаємодіє з вуглецем, завдяки чому сталь набуває високої твердості, температуро- і зносостійкості. Окрім того, сталь містить молібден (М), який є хімічним аналогом вольфраму. Легування молібденом сприяє підвищенню теплопровідності сталі. Вольфрамо-молібденові сталі більш пластичні і куються краще, ніж вольфрамові, мають нижчий бал карбідної неоднорідності.

До хімічного складу сталі Р6М5 входить 6% вольфраму (W) та 5% молібдену (Mo).

Сталь Р6М5 доцільно застосовувати при виготовленні інструментів, що використовуються при невеликих швидкостях різання, але з великими перерізами шару, що зрізається, тобто при важкому силовому режимі. Внаслідок високої пластичності сталь придатна для виготовлення інструментів методами пластичного деформування.

Основні властивості сталі Р6М5:

-  твердість: 62...64 HRC;

-  теплостійкість, и: 620°С;

-  границя міцності на згин, у_зг: 2900...3100 МПа;

-  швидкості різання, v: 25...35 м/хв.

Матеріал твердосплавних пластин торцевої фрези та розточувального різця – вольфрамовий (однокарбідний) твердий сплав ВК6 [с. 50, п. 3.5., 5]. Основою твердого сплаву ВК6 є карбіди вольфраму (WC), що мають високу тугоплавкість і мікротвердість, їх зерна з’єднуються між собою кобальтом (Co). Чим більше в сплаві WC, тим вища твердість і теплостійкість і менша міцність сплаву. Твердий сплав ВК6 характеризується високою твердістю, теплостійкістю та швидкостями різання, проте має відносно низьку міцність на згин. Застосовується для чорнової і напівчистової обробки чавунів і кольорових сплавів.

Хімічний склад сплаву ВК6: 6% кобальту (Co), решта – 94% карбідів вольфраму (WC).

Основні властивості твердого сплаву ВК6:

-  твердість: 87...90 HRА;

-  теплостійкість, и: 800...900 °С;

-  границя міцності на згин, у_зг: 1000...1200 МПа;

-  швидкості різання, v: 90...300 м/хв.

5. Встановлення взаємозв’язку елементів режиму різання та параметрів перерізу шару, що зрізається

 

Торцеве фрезерування

 

 а б

Рис. 1. Схеми зрізання припуску при торцевому фрезеруванні

На (рис. 1) зображені схеми зрізання припуску при фрезеруванні поверхні торцевою фрезою згідно [с. 228, 6]. На (рис 1, а) глибина різання t = 1,8 мм рівна припуску на обробку на заданому переході. В = 130 мм – ширина фрезеруванні (рівна ширині оброблюваної поверхні). D = 160 мм – діаметр фрези.

Приймемо для нашого випадку симетричне фрезерування (рис. 1). Кут контакту торцевої фрези . Так як фрезерування симетричне, в точці 1 (рис. 1, б) має місце рівність: . Цьому значенню кута відповідає товщина шару, що зрізається, . Протягом першої половини робочого циклу зубу товщина шару, що зрізається, зростає і в точці 3, що лежить на осі симетрії оброблюваної заготовки, товщина шару, що зрізається зубом, максимальна і рівна . Тобто для нашого випадку максимальна товщина зрізу рівна 0,1 мм. На (рис. 1, б) умовно показана епюра товщини шару, що зрізається, яка в графічній формі виражає закономірність зміни величини за робочий цикл зуба фрези.

Ширина шару, що зрізається для торцевих фрез рівна , де  – кут нахилу ріжучої кромки,  – головний кут в плані ріжучої кромки зуба торцевої фрези.

Свердлування

Рис. 2. Елементи різання при свердлуванні

При свердлуванні в суцільному матеріалі глибина різання рівня половині оброблюваного діаметру (діаметру свердла):

 (мм).

Щоб знайти подачу на зуб інструменту, слід розділити на кількість зубів знайдену в п. 3 подачу на оберт (кількість зубів для свердла – 2):

 (мм/зуб).

Товщина шару, що зрізається, рівна:

 (мм).

Ширина шару, що зрізається:

 (мм).

Розточування

На (рис. 3) зображені елементи різання при обробці отвору розточувальним різцем згідно [с. 185, 6]. Глибина різання рівна припуску на обробку на даному переході: t = 1,6 мм.

Подача на оберт заготовки встановлена у п.3. даної роботи і рівна S = 0,22 мм.

Товщина шару, що зрізається, рівна:

 (мм).

Ширина шару, що зрізається:

 (мм).

Рис. 3. Елементи різання при розточуванні

 

Література

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – Т2 – 496 с.

2. Кирилович В.А., Мельничук П.П., Яновський В.А. – Нормування часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПК: Навчальний посібник для студентів машинобудівних спеціальностей / Під заг. ред. В.А. Кириловича. – Житомир: ЖІТІ, 2001. – 600 с.

3. Режимы резания металлов: Справочник / Под ред. Ю.В. Барановского. – М.: Машиностроение, 1972. – 364 с.

4. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть І. Токарные, карусельные, токарно-револьверные, алмазно-расточные, сверлильные, строгальные, долбежные и фрезерные станки. Изд. 2-е, М: Машиностроение, 1974. – 406 с.

5. Виговський Г.М. Теорія різання: Навч. посібн. – Житомир: ЖДТУ, 2006. – 250 с.

6. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов: Учебн. для вузов. – М.: Высш. шк., 1985. – 304 с.