I Притирка 3 страница

Вибрационное резание по сравнению с обычным имеет ряд преимуществ: обеспе­чивает устойчивое дробление стружки на отдельные элементы, снижает сопротив­ление металла деформированию и эффек­тивную мощность резания. При вибраци­онном резании не образуются нарост на режущем инструменте и заусенцы на об­работанной поверхности, однако в неко­торых случаях стойкость инструмента несколько снижается. Вибрационное реза­ние применяют при точении, сверлении, нарезании резьбы плашками и метчиками, шлифовании, фрезеровании и других ме­тодах обработки.

10. КАЧЕСТВО

И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

ОБРАБОТКИ

Надежность машины зависит от точно­сти обработки заготовок, качества поверх­ностных слоев и точности сборки. Под точностью обработки понимают степень совпадения размеров, формы и взаимо­расположения поверхностей с указанными на рабочем чертеже детали. Точность вы­полнения размеров определяет отклонение фактических размеров обработанной по­верхности детали от ее конструктивных размеров, указываемых в рабочем чертеже в соответствии с допустимыми отклоне­ниями на размеры обрабатываемых по­верхностей, регламентируемыми ГОСТом.

Под точностью формы поверхностей понимают степень их соответствия гео­метрически правильным поверхностям, с которыми они отождествляются. Пре­дельные отклонения формы обработанных поверхностей регламентируются государ­ственными стандартами так же, как точ­ность их взаимного расположения. Пре­дельные отклонения формы и расположе­ния поверхностей на рабочих чертежах деталей обозначают условно в соответст­вии с государственными стандартами или оговаривают текстом в технических тре­бованиях на изготовление деталей.

Одним из показателей качества по­верхностного слоя изготовленной детали является шероховатость (см. п. 3). Чем выше требования, предъявляемые к точ­ности и качеству поверхностного слоя, тем длительнее процесс обработки заго­товки и сложнее технологический процесс изготовления деталей машин.

Точность и качество деталей могут быть существенно повышены при обра­ботке заготовок в автоматизированном режиме на станках с ЧПУ. Обратная связь замкнутых систем ЧПУ контролирует точность исполнения команд, задаваемых программой обработки, и в случае их рас­согласования вносит коррекцию в пере­мещения исполнительных органов станка, повышая тем самым точность размеров обрабатываемых поверхностей заготовок. Наилучшие результаты достижения высо­кой точности обработки обеспечивают адаптивные системы программного управ­ления.

Производительность обработки опре­деляет число деталей, изготовляемых в единицу времени:

Время Гк (мин) складывается из основ­ного (технологического) и вспомогатель­ного; кроме того, учитывается время, свя­занное с особенностями обработки кон­кретных заготовок.

Основное технологическое время t₀ за­трачивается непосредственно на процесс изменения формы, размеров и достижения заданной шероховатости обрабатываемой поверхности заготовок. Формулы для оп­ределения основного времени в зависимо­сти от технологического метода обработки приведены в справочной литературе. На­пример, при обтачивании цилиндрической поверхности на токарно-винторезном станке, мин:

t₀ = Lh/(ns_np t),

где L - расчетная длина хода резца отно­сительно заготовки, мм; h - припуск на обработку, мм {hit - число проходов инст­румента).

Наибольшая производительность будет при работе с наибольшей подачей, глуби­ной резания (г = Л) и скоростью главного движения резания при наименьшей длине обрабатываемой поверхности. При увели­чении и / производительность возрас­тает, но шероховатость резко падает, по­этому обработку заготовок следует вести на таком режиме резания, при котором будут высокие точность обработки и за­данная шероховатость при требуемой производительности.

Элементы режима резания назначают следующим образом. Сначала выбирают глубину резания. При этом стремятся весь припуск на обработку срезать за один ра­бочий ход (проход) режущего инструмен­та. Если по технологическим причинам необходимо делать два прохода, то при первом снимают около 80 % припуска, при втором (чистовом) - около 20 %.

Затем выбирают величину подачи. Ре­комендуют назначать наибольшую допус­тимую величину подачи, учитывая требо­вания точности и допустимой шерохова­тости обработанной поверхности, а также мощность станка, режущие свойства мате­риала инструмента, жесткость и динами­ческую характеристику технологической системы. Наконец определяют скорость резания исходя из выбранных значений глубины резания, подачи и стойкости ре­жущего инструмента.

Скорость главного движения резания при точении, например, определяют по следующей эмпирической формуле, м/с:

у^ДбО/'^Г"),

где Су - коэффициент, учитывающий фи­зико-механические свойства материала обрабатываемой заготовки и условия об­работки (указан в справочниках, как и значения показателей степени х_у, у_у).

После вычисления скорости резания определяют частоту вращения шпинделя станка, соответствующую этой скорости резания, м/с:

и = 1000у/(б0л/)з_аг).

Многие модели станков с ЧПУ имеют бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя и скорости движения подачи, что позволяет обрабатывать по­верхности заготовок на расчетных режи­мах резания.

Режим резания вводят в программу управления работой станка. Адаптивные

(самонастраивающиеся) системы про­граммного управления в процессе обра­ботки заготовок контролируют и коррек­тируют режим резания, учитывая изме­няющиеся условия обработки: изменение сил резания, износ инструмента, деформа­ции заготовки. Корректирование режима

С Начало ")

, Г

/ Исходные /данные заготов­ки и резца:

е_в,Л;Л5К6,Т,

*

♦

резания необходимо для ограничения кон­тролируемых параметров предельными допустимыми значениями, что оптимизи­рует процесс обработки по выбранному критерию.

Алгоритм* выбора режима резания для обтачивания цилиндрической поверхности на токарном станке с ЧПУ показан на рис. 6.18. По алгоритму в зависимости от исходных данных заготовки и инструмен­та осуществляют выбор величины реко­мендуемой подачи как функции параметра шероховатости поверхности Ла. После расчета v, Р_у и прогиба заготовки у от си­лы Р_у ведут расчет ожидаемой точности размера. Если 2у > 0,35, где 5 - допуск на размер диаметра й, то расчет проводят заново, выбрав новую величину подачи.

11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ

Многие эксплуатационные качества деталей машин и приборов, например дол­говечность, длительность сохранения кон­структивных форм, коррозионная стой­кость, прочность и другие, зависят не только от конструктивных форм, но и от точности изготовления и состояния по­верхностного слоя их обработанных по­верхностей. Эти качества формируются как на стадии производства заготовок, так и в процессе их механической обработки.

При рассмотрении физических основ механической обработки резанием было показано, как различные процессы, сопро­вождающие обработку заготовок, влияют на точность геометрических форм обрабо­танных поверхностей и их размеров, состояние качества поверхностного слоя, микротвердость, микро- и макро­рельеф поверхности, остаточные напря­жения и т.д.

Технологический процесс изготовле­ния деталей складывается из ряда опера­ций, следующих в определенной последо­вательности одна за другой. Поверхности детали обрабатываются последовательно несколькими технологическими методами. На каждой стадии обработки поверхности происходят изменения и сохранение тех или иных ее свойств.

Все объекты машиностроения - детали и изделия в целом - имеют соответствую­щие показатели качества. Эти показатели устанавливают исходя из служебного на­значения объектов. Для одних главными являются размеры, для других - шерохо­ватость поверхности или форма напряже­ния поверхностных слоев, взаимное рас­положение поверхностей и т.п. Погрешно­сти обработки и сборки возникают всегда. Изделия без отклонений от номинального значения показателя качества не бывает. Однако любое отклонение должно нахо­диться в допустимых пределах - допусках.

Информация об истории возникнове­ния каждого отклонения важна потому, что с ее помощью представляется воз­можным влиять на величину отклонения и тем самым повышать показатели качества машиностроительных изделий. Поэтому в процессе создания изделий, начиная с выбора материала для заготовки конкрет­ной детали, обработки заготовки и т.д., возникает необходимость рассмотрения производственного изготовления изделия во времени. При этом и появляется понятие о технологической наследст­венности.

Технологическим наследованием на­зывается явление переноса свойств объек­тов от предшествующих технологических операций к последующим. Эти свойства могут быть как полезными, так и вредны­ми. Сохранение этих свойств у объектов называют технологической наследствен­ностью. Такие термины являются доста­точно емкими. С помощью их и соответ­ствующих методик можно проследить за состоянием объекта производства в любой момент времени с учетом всех предшест­вующих технологических воздействий. В процессе передачи свойств важную роль играет так называемая наследствен­ная информация. Она заключается в мате­риале деталей и поверхностных слоях этих деталей. Информация представляет собой большой перечень показателей качества.

Очень существенными являются уста­новление общих закономерностей техно­логического наследования, определение количественной стороны технологическо­го наследования таких понятий, как кон­структивные формы заготовок и деталей, погрешности технологических баз, по­грешности формы и пространственных отклонений заготовки, их волнистости, физико-механические свойства поверхно­стных слоев и др. Исключительно боль­шое значение имеют наследственные по­грешности при сборке.

Технологическую наследственность можно оценивать коэффициентами техно­логического наследования, показываю­щими количественные изменения опреде­ленного свойства. Например, коэффици­ент изменения точности размера опреде­ляют из выражения

^кт =8₁-/8₁ч._и,

где 5 - допуск на размер; г - номер теку­щей операции; и - число операций сверх г, после проведения которых количественно определяется данное свойство (здесь -размер).

При оценке эксплуатационных качеств детали можно использовать ряд других коэффициентов: отклонения формы, из­менения шероховатости, напряжений, по­верхностной твердости, глубины накле­панного слоя, изменения структуры по­верхностного слоя и др.

Проявление технологической наслед­ственности может привести как к улучше­нию, так и к ухудшению эксплуатацион­ных свойств деталей машин.

Для целесообразного использования явления технологической наследственно­сти следует устанавливать связи между эксплуатационными характеристиками деталей машин и различными элементами технологических методов их обработки. Подобные связи в ряде случаев можно выявить в виде математических зависимо­стей: например, состояние поверхностного слоя - функция режимов резания. Полу­ченные зависимости имеют большое зна­чение при моделировании технологиче­ских методов формообразования поверх­ностей деталей машин, что особенно важ­но при разработке и эксплуатации ГПС.

Следовательно, процессом технологи­ческого наследования можно управлять с тем, чтобы свойства, положительно влияющие на надежность детали, сохра­нять в течение всего технологического процесса, а свойства, влияющие отрица­тельно, ликвидировать в его начале.

12. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ

Обрабатываемость - одно из техноло­гических свойств конструкционных мате­риалов - это комплексная взаимосвязь физико-механических и других свойств конструкционного материала и требова­ний, учитывающих возможности обработ­ки этого материала лезвийными режущи­ми инструментами.

Среди требований, предъявляемых процессом резания, следует отметить наи­меньшую сопротивляемость конструкци­онного материала деформированию и раз­рушению (образование стружки) его в процессе резания лезвийными инструмен­тами; возможность достижения заданных шероховатости и качества поверхностного слоя; склонность обрабатываемого мате-

6.1. Обрабатываемость конструкционных материалов резанием

риала заготовки к наростообразованию; теплофизические процессы резания (теп­лоотдача и теплопроводность) обрабаты­ваемого материала заготовки и инстру­мента; влияние свойств обрабатываемого материала заготовки на износостойкость (стойкость) режущего инструмента; энер­гозатраты на срезание единицы массы об­рабатываемого материала; возможность удовлетворения показателей производи­тельности и экономичности обработки резанием.

Обрабатываемость конструкционных материалов, как правило, сравнивается с обрабатываемостью эталонного материала (сталь 45), принимаемого за материал средней обрабатываемости. В табл. 6.1 указано примерное распределение конст­рукционных материалов по степени их обрабатываемости. На обрабатываемость материалов влияют химический состав материала, структура материала, физико-механические свойства материала, тепло-физические свойства материала.

Обрабатываемость конструкционных материалов ухудшают наличие в структу­ре силикатов, алюминатов, нитридов, кар­бидов; наличие легирующих элементов -хрома, никеля; наличие в чугунах пла­стинчатого графита; мелкозернистая структура и другие факторы.

Возможные пути улучшения обраба­тываемости конструкционных материалов: снижение температуры плавления спла­вов; снижение коэффициента трения ма­териала заготовки; предварительная тер­мическая обработка заготовок (отжиг, от­пуск, нормализация и др.); изменение гео­метрии режущих инструментов и оптими­зация режимов резания; подбор смазы-вающе-охлаждающих жидкостей.

13. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Технологичность конструкции изделия -это совокупность свойств конструкции, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных качества, объема выпуска и ус­ловий выполнения работ.

Необходимость отработки конструк­ций деталей и изделий на технологичность в целом диктуется рядом требований со­временного машиностроительного произ­водства: постоянно растущим объемом агрегатного монтажа узлов механизмов и оборудования, развитием систем модуль­ного проектирования на базе типизации, унификации и стандартизации; широким использованием ЭВМ, обеспечивающим высокий уровень анализа конструктивных решений в различных вариантах исполь­зования; организацией широкого обмена опытом в области создания технологич­ных конструкций между различными от­раслями машиностроения.

При отработке конструкции изделия (детали) на технологичность ее следует рассматривать как комплексный объект -объект проектирования, производства и эксплуатации. Чтобы можно было плани­ровать технологичность изделия и управ­лять формированием признаков техноло­гичности, ГОСТ 14.201-83 устанавливает количественную оценку технологичности, основанную на системе показателей: базо­вых показателях технологичности, уста­навливаемых в техническом задании на проектируемое изделие; показателях тех­нологичности, достигнутых при разработ­ке конструкции; уровне технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

Выбор показателей технологичности -сложная инженерная задача. Одним из показателей технологичности изделия может служить его материалоемкость. Показатель материалоемкости определяют по формуле

^Кы=йн1 бзаг >

где К_ы - коэффициент использования ма­териала; £?„ - масса изделия, кг; бзаг - общая масса заготовок на изделие, кг.

Наиболее технологичным вариантом конструкции изделия детали будет тот, для которого значение К_и наиболее близко к единице.

При конструировании деталей необхо­димо ориентироваться на предполагаемые технологические способы обработки их поверхностей и отдавать предпочтение таким конструктивным формам и элемен­там деталей, которые наиболее полно удовлетворяют выбранным способам из­готовления деталей, обеспечивая высокие показатели точности, производительности и экономичности. Соблюдение этих усло­вий особенно важно для серийного и мас­сового производств, а также при изготов­лении деталей на станках с ЧПУ и в усло­виях ГПС.

Ниже, при рассмотрении технологиче­ских способов обработки заготовок, будут даны примеры рациональных конструк­тивных (технологичных) форм деталей машин.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Дайте определение составляющих режима резания и назовите их размерности.

2. Что понимают под схемой обработки по­верхности заготовки?

3. Какова физическая сущность процесса резания?

4. Назовите факторы, влияющие на размер­ную точность обрабатываемых поверхностей.

5. Назовите факторы, определяющие каче­ство поверхностного слоя обработанных по­верхностей деталей машин.

6. Назовите критерии обрабатываемости конструкционных материалов.

7. Назовите основные критерии техноло­гичности конструкций деталей машин.

Глава II

1. СВОЙСТВА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Режущие инструменты работают в ус­ловиях значительных силовых нагрузок, высоких температур, трения и износа. По­этому инструментальные материалы должны обладать определенными экс­плуатационными физико-механическими свойствами. Материал режущей части ин­струмента должен иметь большую твер­дость и высокие значения допустимых напряжений на изгиб, растяжение, сжатие, кручение. Твердость материала режущей части инструмента должна значительно превышать твердость материала обраба­тываемой заготовки.

Высокие прочностные свойства необ­ходимы для того, чтобы инструмент обла­дал сопротивляемостью соответствующим деформациям в процессе резания, а доста­точная вязкость материала позволяла бы воспринимать ударную динамическую нагрузку, возникающую при обработке заготовок из хрупких материалов или с прерывистой обрабатываемой поверхно­стью. Инструментальные материалы должны обладать высокой красностойко­стью, т.е. сохранять большую твердость и режущие свойства при высоких темпера­турах нагрева. Важнейшей характеристи­кой материала режущей части инструмен­та служит износостойкость. Чем выше износостойкость, тем медленнее изнаши­вается инструмент и выше его размерная стойкость. Это значит, что заготовки, по­следовательно обработанные одним и тем же инструментом, будут иметь минималь­ное рассеяние размеров обработанных поверхностей. В целях повышения изно­состойкости на режущую часть инстру­ментов специальными методами наносят одно- и многослойные покрытия из кар­бидов вольфрама, нитридов титана. Мате­риалы для изготовления инструментов должны по возможности иметь наимень­шее процентное содержание дефицитных элементов.

2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ

Углеродистые инструментальные ста­ли содержат 1,0... 1,3 % С. Для изготов­ления инструментов применяют качест­венные стали У10А, У11А, У12А. После термической обработки стали (HRC₃ 60... 62) имеют красностойкость 200... 240 °С. При этой температуре твердость стали резко уменьшается и инструменты не мо­гут выполнять работу резания. Допусти­мые скорости резания не превышают 0,2... 0,3 м/с. Из этих сталей изготовляют метчики, плашки, ножовочные полотна, сверла и зенкеры малых диаметров.

Легированные инструментальные ста­ли - это углеродистые инструментальные стали, легированные хромом (X), вольф­рамом (В), ванадием (Ф), кремнием (С) и другими элементами. После термообработ­ки легированные стали (HRC₃ 62... 64) имеют красностойкость 220... 260 °С. Легированные стали по сравнению с угле­родистыми имеют повышенную вязкость в закаленном состоянии, более высокую прокаливаемость, меньшую склонность к деформациям и появлению трещин при закалке. Допустимая скорость резания 0,25... 0,5 м/с. Для изготовления протя­жек, сверл, метчиков, плашек, разверток используют стали 9ХВГ, ХВГ, ХГ, 6ХС, 9ХС.

Быстрорежущие стали содержат 5,5... 19 % W, 3,8... 4,4 % С, 2... 10 % Со и V. Для изготовления инструментов исполь­зуют стали Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р6М5, Р9Ф5, Р14Ф2, Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф2. Режущий инструмент из быстрорежущей стали после термической обработки (HRC, 62... 65) имеет красностойкость 600... 640 °С и обладает повышенной износостойко-

стью; он может работать со скоростями резания до 2 м/с.

Сталь Р9, например, рекомендуют для изготовления инструментов простой фор­мы (резцов, фрез, зенкеров). Кобальтовые быстрорежущие стали Р9К5, Р18К5Ф2, Р9К10 применяют для обработки трудно­обрабатываемых материалов в условиях прерывистого процесса резания. Ванадие­вые быстрорежущие стали Р9Ф5, Р14Ф4 рекомендуют для изготовления инстру­ментов, предназначенных для чистовой обработки (протяжки, развертки, шеверы). Их применяют для обработки труднообра­батываемых материалов при срезании стружек малого поперечного сечения.

Вольфрамомолибденовые стали Р9М4, Р6МЗ используют для инструментов, ра­ботающих в условиях черновой обработки и для изготовления протяжек, долбяков, шеверов, фрез.

Для экономии быстрорежущих сталей режущий инструмент изготовляют сбор­ным или сварным. Режущую часть инст­румента делают из быстрорежущей стали, которую сваривают с присоединительной частью из конструкционных сталей 45, 50, 40Х. Часто используют пластинки из бы­строрежущей стали, которые приваривают к державкам или корпусам инструментов.

3. ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

Твердые сплавы - это твердый раствор карбидов вольфрама, титана и тантала (WC, TiC, ТаС) в металлическом кобальте (Со). Твердые сплавы применяют в виде пластинок определенных форм и разме­ров, изготовляемых порошковой метал­лургией. Пластинки предварительно прес­суют, а затем спекают при температуре 1500... 1900 °С.

Твердые сплавы делят на группы: вольфрамовую - ВК2, ВКЗ, ВКЗМ, ВК4, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25; титановольф-рамовую - Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В; титанотанталовольфрамовую -ТТ7К12, ТТ10К8Б. Пластинки твердого сплава (HRA, 86... 92) обладают высокими износостойкостью и красностойкостью (800... 1250 °С), что позволяет вести об­работку со скоростями резания до 15 м/с. Пластинки припаивают к державкам или корпусам инструментов медными, латун­ными припоями или крепят механическим способом.

В промышленности применяют много­гранные неперетачиваемые твердосплав­ные пластинки (трех-, четырех-, пяти-, шестигранные), которые крепят механиче­ским способом. После изнашивания одной из режущих кромок такой пластинки в работу вводят следующую. Недостаток твердых сплавов - пониженная пластич­ность.

Твердые сплавы группы ВК использу­ют для обработки заготовок из хрупких металлов, пластмасс, неметаллических материалов; сплавы группы TBK - для обработки заготовок из пластичных и вяз­ких металлов и сплавов. Мелкозернистые твердые сплавы ВК6М применяют для обработки заготовок из труднообрабаты­ваемых коррозионно-стойких и жаро­прочных сталей и сплавов, твердых чугу-нов, бронз, закаленных сталей, сплавов легких металлов, сплавов титана, фарфо­ра, керамики, стекла, ферритов. Трехкар-бидные сплавы ТТК отличаются от групп сплавов ВК и TBK повышенными из­носостойкостью, прочностью и вязкостью. Их применяют для обработки заготовок из труднообрабатываемых сталей аустенит-ного класса.

4. СИНТЕТИЧЕСКИЕ СВЕРХТВЕРДЫЕ И КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Эффективность обработки заготовок на автоматических линиях, станках с ЧПУ, многоцелевых станках, в гибких производственных модулях и системах в значительной степени зависит от материа­лов режущей части инструментов. Высо­кая эффективность работы этих систем обеспечивается применением новых сверхтвердых материалов и керамики.

В настоящее время инструментальная промышленность выпускает материалы на основе нитрида бора (композиты) и на основе оксида алюминия (керамика).

Существует большое разнообразие сверхтвердых материалов (СТМ) на осно­ве плотных модификаций нитрида бора. Группы СТМ различаются технологией производства, структурами и физико-механическими свойствами.

СТМ на основе фазового превращения графитоподобного нитрида бора в кубиче­ский. Производят композит 01 (эльбор) в композит 02 (белбор). Применяют для тонкого и чистового точения резцами в условиях безударной нагрузки и торцово­го фрезерования закаленных сталей и чу-гунов любой твердости, твердых сплавов с содержанием кобальта более 15 %.

СТМ на основе частичного или полно­го превращения вюрцитного нитрида бора в кубический. Производят композит 01 (гексанит-Р) и модификации композита 09-ПТНБ (поликристалл твердого нитрида бора), ПТНБ-ИК и др. Гексанит-Р и пла­стины из композита 10Д (композит 10 на подложке из твердого сплава) применяют для предварительного и окончательного точения и торцового фрезерования сталей и чугунов любой твердости, твердых сплавов в условиях безударной или удар­ной динамической нагрузки (наличие на обрабатываемой поверхности отверстий, пазов, ребер).

СТМ на основе спекания частиц куби­ческого нитрида бора (КНБ). Производят композит 05, киборит и ниборит. Исполь­зуют следующие технологии изготовле­ния: вдавливание частиц КНБ в металли­ческую матрицу; спекание зерен КНБ с зернами связки; спекание в условиях хи­мического взаимодействия зерен КНБ со связкой.

Композит 05 применяют для предвари­тельного и чистового точения и торцового фрезерования закаленных деталей из чу­гунов любой твердости с наличием по­верхностной литейной корки.

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

Оксидная "белая" керамика, состоящая из А1₂0₃ с легирующими добавками М§0, ЪтО_г и др. Марки керамики: ЦМ332, ВО-13. Применяют для чистовой и получистовой обработки незакаленных сталей и серых чугунов со скоростями резания до 15 м/с.

Оксидно-карбидная "черная" керамика, состоящая из А1₂0з (до 60 %), ТЮ (20... 40 %), Ъх0₂ (20... 40 %) и других карбидов туго­плавких металлов. Марка керамики ВОК-60. Применяют для чистовой и получистовой обработки ковких, высокопрочных и отбе­ленных модифицированных чугунов и закаленных сталей.

Керамика на основе нитрида кремния с легированием оксидами иттрия, циркония, алюминия. Марка силинит-Р, получаемая способом горячего прессования. Приме­няют для получистовой обработки чугу­нов.

Основным направлением конструиро­вания инструментов из СТМ и керамики является создание резцов и фрез с механи­ческим креплением цельных и двухслой­ных круглых и многогранных режущих пластин.

5. АБРАЗИВНЫЕ

И АЛМАЗНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Абразивные материалы - это 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 используют искусст­венные абразивные материалы: электро-корунды, карбиды кремния, карбиды бора, оксид хрома, синтетические алмазы, бор-силокарбид, славутич, эльбор, гексагонит.

Абразивные материалы имеют высокие твердость, красностойкость (1800... 2000 °С) и износостойкость. Инструменты из абра­зивных материалов позволяют обрабатывать детали со скоростью резания 15... 100 м/с. Абразивные инструменты используют главным образом для окончательной об­работки заготовок, когда к ним предъяв­ляют повышенные требования по точно­сти и шероховатости обработанных по­верхностей.

Шлифовальные электрокорундовые круги применяют для обработки заготовок из материалов с высокой прочностью при разрыве. Инструменты из черного карбида кремния применяют для обработки заго­товок из материалов с низкой прочностью при разрыве, а также из вязких металлов и сплавов; инструменты из зеленого карбида кремния - для обработки и заточки твер­досплавных и минералокерамических ре­жущих инструментов. Порошок карбида бора используют для притирочных и до­водочных работ, например, для доводки твердосплавных инструментов, а также для шлифования заготовок из очень твер­дых материалов (рубина, кварца, корунда). Для изготовления шлифовальных и поли­ровальных паст используют оксид хрома, венскую известь, трепел.

Борсилокарбид применяют для обра­ботки деталей из твердых сплавов, рубина и высокотвердых материалов. Эльбор (ку-бонит) служит заменителем алмазов; его применяют для обработки заготовок из высокотвердых материалов и конструкци­онных сталей. Славутич - сверхтвердый материал; инструменты из него не усту­пают алмазным по износостойкости и превосходят их по прочности.

Алмазы составляют особую группу ма­териалов. В промышленности используют природные (марки А) и синтетические алмазы (марок АСО, АСР, АСВ и др.). Алмаз является самым твердым материа­лом, имеет высокие красностойкость и износостойкость, у него практически от­сутствует адгезия с другими материалами. Недостаток - повышенная хрупкость. Ал­мазы используют для изготовления алмаз­ных инструментов (круги, пилы, ленты, бруски) и алмазных доводочных порош­ков. Кристаллами алмазов оснащают ре­жущие инструменты (резцы, сверла). Мас­са единичных кристаллов, идущих на ос­нащение инструментов, составляет 0,2... 0,8 карата (1 карат = 0,2 г).

Дата добавления: 2015-07-25