Материалы, применяемые для изготовления фрез
Материалы, используемые для того чтобы, должны владеть следующими особенностями: высокой твердостью, превышающей твердость обрабатываемого материала, высокой износостойкостью и теплоустойчивостью, большой механической прочностью. Для изготовле-
ния режущих инструментов и, например, фрез используют углеродистые легированные инструментальные стали, быстрорежущие инструментальные стали, жёсткие сплавы, минерало-керамику, сверхтвердые материалы, синтетические и естественные бриллианты.
Для изготовления режущего инструмента используют инструментальные углерод-истые стали следующих марок: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13 (буква У показывает на то, что сталь углеродистая, а цифры показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента). Инструментальные стали повышенного качества, имеющие предельное число вредных примесей, отмечают буквой А: У10А, У8А и т. д. Углеродистая инструментальная сталь владеет низкими режущими особенностями.
Режущие инструменты, изготовленные из таковой стали, разрешают вести обработку при температуре в зоне резания до 200—250 °С и при скоростях резания в пределах 10— 15 м/мин.
Легированная инструментальная сталь по составу отличается от углеродистой инструментальной стали только наличием одного либо нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия. Значительно чаще для изготовления прорезных, фасонных и концевых фрез малых диаметров используют следующие марки стали: ХГ, ХВ5, 9ХС и ХВГ.
Легированная инструментальная сталь владеет более высокими режущими особенностями, чем углеродистая инструментальная сталь (температура в зоне резания 300—350 °С, скорость резания 20— 25 м/мин).
Быстрорежущая инструментальная стальв отличие от углеродистой и легированной инструментальной стали владеет громадным сопротивлением износу и громадной теплоустойчивостью. Она владеет красностойкостью, т. е. не теряет собственных особенностей при температуре красного каления (550—600 °С)
В СССР установлены единые условные обозначения (из цифр и букв) состава стали. Первые две цифры показывают среднее содержание углерода, буквами обозначают легированные элементы (В — вольфрам, Ф — ванадий, К — кобальт, М — молибден и т. д.), а цифрами справа от буквы — их среднее содержание (в процентах).
Буквой Р обозначают быстрорежущую сталь.
На данный момент громаднейшее использование для изготовления всех видов цежущего инстру-. мента при обработке простых конструкционных материалов используются следующие марки стали: Р6М5, Р6МЗ и Р12. Сейчас УкрНИИспецсталь создал новую марку быстрорежущей стали 11АРЗМЗФ2 с пониженным содержанием вольфрама (1,1% углерода, азот, ванадий, молибден).
Для обработки высокопрочных нержавею-щих сплавов и сталей в условиях повышенного j разогрева режущих кромок, и для сплавов и обработки сталей вязкости и повышенной твёрдости при работе с ударами используют I следующие марки стали: Р18КФ2, Р10К5ФЗ, Р9К5, Р6М5К5, Р12Ф2К8МЗ, Р9М4К8 и др. Эти марки довольно часто используются кроме этого для того чтобы изготовить.
Жёсткие сплавы допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5— 10 раз скорости обработки быстрорежущими I инструментальными сталями, и не теряют режущих особенностей при температуре до 80 °С и выше. Металлокерамические жёсткие сплавы I складываются из карбидов вольфрама, титана либо кобальта и тантала, связывающего эти вещества.
Различают вольфрамо-кобальтовые металлокерамические сплавы (ВК2, ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК5Н, ВК10, ВК10М, ВК15М, ВК8, ВК6-ОМ, ВК8-ОМ, ВКЮ-ОМ, ВК15-ОМ и др.) и титаново-вольфрамо-кобальтовые (Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т60К6 и др.). Цифры по окончании букв показывают процентное содержание в сплаве титана и кобальта.
К примеру, сплав Т14К8 складывается из 14% карбида титана, 8% карбида и 78% кобальта вольфрама.
Производят трехкарбидные жёсткие сплавы, складывающиеся из кобальта (связки) и карбидов вольфрама, титана, тантала. Эти сплавы характеризуются большой прочностью.
Жёсткий сплав марки ТТ7К12 допускает работу в 1,5—2 раза громадными подачами на зуб, чем сплав Т5К10. Жёсткие сплавы выпускаются в виде пластинок стандартных размеров и форм.
Вольфрамо-кобальтовые сплавы используют для обработки хрупких материалов: чугуна, латуни, закаленной стали, пластмасс, фарфора и т. п. Жёсткие сплавы титано-вольфрамовой группы предназначены в основном для обработки сталей. Сплав ТТ20К9 специально предназначен для фрезерования стали (к примеру, для фрезерования глубоких пазов).
Он отличается повышенным сопротивлением тепловым и механическим циклическим нагрузкам. самые прочными сплавами при черновой обработке стали являются сплавы марок ТТ7К12 и Т5К12Б.
С уменьшением размеров зерен карбидов вольфрама износостойкость и твердость сплава возрастают. Эту закономерность применяют при создании сплавов разного назначения с требуемыми особенностями.
Первыми мелкозернистыми сплавами были сплавы марок ВКЗМ и ВК6М. Сейчас созданы жёсткие сплавы с очень мелкозернистой (ОМ) структурой — ВК6-ОМ, ВКЮ-ОМ и ВК15-ОМ.
Стойкость твердосплавного инструмента увеличивается при нанесении на его поверхность изностойких слоев (5—15 мкм) карбидов (титана, ниобия), боридов, нитридов и др.
Минерал о керамическ ие спла-в ы приготовляют на базе окиси алюминия А/203 (корунда) методом узкого размола, спекания и прессования. Производят их, как и жёсткие сплавы, в виде пластинок стандартных размеров и форм.
На данный момент промышленное использование имеют две марки минеральной керамики: ЦМ-332 и ВЗ. Минеральная керамика марки ВЗ владеет большей (в 1,5—2 раза) прочностью если сравнивать с керамикой марки ЦМ-332.
В состав керамики марки ВЗ кроме окиси алюминия входят сложные карбиды тугоплавких металлов.
Минералокерамические пластинки владеют большей теплоустойчивостью и износостойкостью, чем кое-какие жёсткие сплавы. Но они имеют пониженную если сравнивать с жёсткими сплавами прочность и повышенную хрупкость.
Минералокерамика применяется при чистовом и узком фрезеровании торцовыми фрезами (головками) с неперетачиваемыми пластинками.
Сверхтвердые материалы (СТМ) являются поликристаллическим образованием на базе кубического нитрида бора. В эту группу входят композит 01 (эльбор-Р), композит 05 и композит 10 (гексанит-Р), ПТНБ (поликристалл жёсткого нитрида бора), «зубр», «бел-бор» и др.
Сверхтвердые материалы существенно превосходят твёрдые сплавы и минеральную керамику по термоусталостной прочности. Эль-бор-Р, гексанит-Р, ПТНБ и др. используют для оснащения резцов, фрез, и при изготовлении абразивного инструмента для заточки железного (лезвийного) инструмента.
Сверхтвердые материалы для железного инструмента выпускаются в виде цилиндрических вставок диаметром от 4 до 8 мм и длиной от 4 до 8 мм.
Сверхтвердые материалы на базе нитрида бора химически инертны к тёмным металлам, а материалы на базе углерода (бриллианты) к ним химически активны. Это различие и определяет область их применения: сверхтвердые материалы используются для обработки сталей, чугу-нов, последовательности труднообрабатываемых сплавов; поликристаллические бриллианты — для обработки цветных металлов, титановых сплавов, стеклопластиков и др.
Для обработки сверхтвердых материалов возможно использовать лишь бриллианты, каковые превосходят их по твердости.
Синтетические бриллианты (типа «карбонадо» и «баллас») выпускаются в виде порошков и кристаллов. Из синтетических
алмазных порошков изготовляют алмазно-абразивные инструменты. Круги из синтетических алмазов удачно используются при доводке и заточке твердосплавных режущих инструментов (среди них и фрез), и для доводки и шлифования драгоценных камней, среди них и самого бриллианта.
фрезы и Алмазные резцы используют по большей части в качестве чистового (отделочного) инструмента при резании цветных металлов, неметаллических материалов и сплавов.
