Изготовление нестандартных фрез из быстрореза. Отрезная дисковая фреза – очень прочный и устойчивый к износу инструмент. Дисковые фрезы трехсторонние
6.Приспособления и инструменты применяемые при обработке
Разработана и используется широкая номенклатура стандартных и специальных фрез.
Фрезы классифицируются по следующим признакам. По конструкции зубьев - с остроконечными и с затылованними зубьями c.128. .
По форме поверхности - цилиндрические (рис.6.1а); дисковые (рис, 6.1,б,г); фасонные с зубьями на фасонной поверхности тел вращения (рис 6.1 д); трехсторонние с зубьями расположенными на цилиндрической и двух торцевых поверхностях (рис. 6.1е). Кроме того, фрезы могут быть двусторонние, у которых зубья расположены на цилиндрической и одной из торцевых поверхностей;угловые-с зубьями, расположенными на конической и торцевой поверхностях (рис.6.1 ж).
По форме зубьев : с винтовыми (рис. 6.1 а, з, и, л), с прямыми зубьями (рис. 6.1, б, в, г, е, ж).По конструкции : цельные с зубьями, выполненными на корпусе фрезы; наборные (или комплектные), состоящие из нескольких фрез, установленных и закрепленных по оправке и применяемых для одновременной обработки нескольких поверхностей (рис.6.1г) со вставными зубьями (рис 6.1 к) составные состоящие из двух половинок и прокладки между ними, для восстановления первоначальной ширины фрезы после переточки
Рис 6.1 Типы фрез
По способу крепления : концевые с коническим или цилиндрическим хвостовиком; насадные с отверстиями для установкии закрепления на оправке. Государственными стандартами предусмотрены дисковые фрезы следующих типов: пазовые острозубые и затылованные. трехсторонние цельные, сборные со вставными ножами из быстрорежущей стали и оснащенные пластинками твердых сплавов, отрезные. У трехсторонних фрез при переточке изменяется размер по ширине. Для устранения этого недостатка применяются регулируемые трехсторонние фрезы состоящие из половинок одинаковой толщины с зубьями переменного направления на цилиндрической поверхности. Между половинками фрезы закладывается прокладочное кольцо требуемой толщины. Половинки фрезы соединяются посредством замка, состоящего из впа дин и выступов.Фрезы с,пластинками из твердого сплавацелесообразно применятьна всех видахфрезерных работ.Препятствием к их использованиюможет явиться недостаточная мощность станков.Особенношироко оснащаются твердым сплавомторцевые фрезы и фрезерные головки
С пластинками твердого сплава применяются также дисковые,концевые, шпоночные и фасонные фрезы, а в последнее время и цилиндрические фрезы с винтовыми твердосплавными зубьями. Последниеобеспечивают производительность в 2-5, а стойкость в 3 раза более высокую по сравнению с фрезами, имеющими быстрорежущие пластинки
6.1. Материалы для изготовления фрез
Материалы, применяемые для изготовления инструментов, называются инструментальными материалами. Фрезы могут выполняться либо полностью из них, либо иметь только более твердую режущую часть. С повышением твердости повышается хрупкость инструмента что приводит к его выкрашиванию; при высоких температурах твердость, прочность и режущие свойства снижаются. Способность инструмента сохранять свою твердость при нагреве называется красностойкостью. C.73..
Для изготовления фрез применяются углеродистые, легированные быстрорежущие стали, металлокерамические твердые сплавы и минералокерамика. Углеродистые стали обладают низкой теплостойкостью.Фрезами из них можно пользоваться при температуре в зоне резания 200-225°. Углеродистые стали (марки У7, У8) применяются для изготовления второстепенных частей сборных фрез. Фрезы из стали У12А могут работать со скоростью резания до 30 м/мин или с подачами до 0,05 м/зуб . Легированные стали отличаются от углеродистых тем, что имеют добавки легирующих элементов, таких, как хром, вольфрам, молибден ванадий, кремний и марганец. Легированные стали марок ХГ, ХВ5 9ХС применяются для изготовления прорезных, фасонных и концевые.фрез малых диаметров. Наибольшее распространение получила стали марки 9ХС, так как она хорошо закаливается в масле и.в меньшей степени подвергается деформации и короблению при термической обработке.
Быстрорежущие стали с. высоким содержанием вольфрама в сочетании с другими примесями обладают красностойкостью. Фрезы из них позволяют работать при температуре в зоне резания до 560 ˚ . Из быстрорежущей стали изготовляют цилиндрические, торцевые, дисковые. концевые и фасонные фрезы. Марка быстрорежущей стали P18 |лучше обрабатывается при шлифовании, имеет большую износостойкость по сравнению с маркой Р9.
Фреза является разновидностью режущих инструментов. Она изготавливается в форме блина, а на её торцевой части располагаются зубцы. Применяется она для создания канавок определённой толщины и глубины, а также для отпиливания заготовок из стальных сплавов и чёрных металлов.
Устройство и принцип работы инструмента
Металл обрабатывается благодаря множеству лезвий , которые располагаются на зубчатом теле фрезы. При вращении инструмента происходит фрезерование, во время которого одновременно несколько зубцов контактируют с материалом, срезая слои различной толщины.
Изготавливаются рабочие зубцы из твёрдых металлов, быстрорежущей стали, кардной проволоки или минеральной керамики. В некоторых случаях фрезу делают с алмазным напылением.
В зависимости от вида зубцов и устройства оборудования различают такие типы фрез:
- Сварные.
- Цельные.
- Сборные.
Цельное приспособление состоит из единого металла. Основными их частями являются рабочий участок (у концевых) или тело дисковой формы (у насадочных) и корпус-хвостовик.
К типу насадочному относят отрезные и дисковые инструменты. Они, в свою очередь, могут быть сварными или цельными. У сварных инструментов хвостовик и рабочая часть изготавливаются из различных металлов и друг к другу крепятся при помощи сварки.
Сборное оборудование тоже изготавливается из нескольких металлов (чаще всего двух), но они не намертво прикреплены друг к другу. Их части фиксируются при помощи болтов, винтов или клиньев. Основной частью сборных фрез является корпус, а вот резцы можно точить или заменять. Резцы чаще всего выполнены с твердосплавными напайками или из быстрорежущей стали.
Разновидности
Определённый вид фрезы предусмотрен для отдельной работы. Они подразделяются на следующие виды:
К самой применяемой и широко распространённой группе относят отрезные и дисковые фрезы, на рассмотрении которых мы и остановимся.
Дисковая фреза
Этот тип оборудования является одним из самых производительных, он используется для выполнения уступов, отрезания заготовки, выделки разных выемок, канавок и пазов. У их зубцов на концах имеются дополнительные рабочие кромки, диаметр которых сильно превышает длину самого инструмента.
Этот тип фрезы был создан для работы с металлом в более сложных условиях, с зажатием и вибрацией. Вибрация может быть связана с маленькой жёсткостью тела оборудования или плохого отхода стружки из рабочей зоны.
Фреза по металлу дисковая делится на следующие разновидности:
- Прорезные.
- Трёхсторонние.
- Пазовые.
- Двухсторонние.
В пазовых дисковых фрезах имеются режущие зубцы только по внешней цилиндрической поверхности. Для фрезерования мелких канавок они очень удобны. У двухсторонних имеются и поверхностные, и торцовые зубья. У трёхстороннего оборудования зубцы покрывают поверхности и два торца, с их помощью можно одновременно обрабатывать несколько перпендикулярных плоскостей в уступах или пазах.
Чтобы на заготовках выполнять шпицы и узкие канавки , используют топкие дисковые инструменты, их ещё называют «пила». Фаски у них на торцах затачивают поочерёдно. В основном фаской снимается 50% рабочей кромки. Именно по этой причине слой металла, который срезается зубцами, меньше ширины будущей канавки. Подобная конструкция оборудования предусматривает промежутки между зубцами для стружки, которая за счёт этого легче выводится. Если ширина реза будет такой же, как у канавки, то стружка зацепится за стенки и застрянет, что может вызвать поломку режущей поверхности.
Отрезные фрезы
Фреза отрезная является разновидностью дисковой. Созданы они для деления целой заготовки на части и отрезания фрагментов болванок. Рабочих острых кромок на торцах нет, так как они размещены по периферии. По размерам зубьев различают такие типы отрезных фрез:
- С большими зубьями.
- С малыми.
- Со средними (нормальными).
Многие отрезные фрезы относятся к классу «В» по точности и имеют толщину больше 1 мм. Инструменты со средними и малыми зубцами применяются для фрезерования чугуна и стали, а с большими - для лёгких и мягких металлов.
Нюансы подбора оборудования
Выбрать для себя подходящий инструмент несложно, необходимо лишь знать характеристики и параметры оборудования. К таким параметрам относят число зубьев и материал, из которого выполнено изделие. Ключевым моментом для выбора материал изделия является прочность металла, который вы собираетесь резать.
Требуемое число зубьев
От того, какое количество зубьев у инструмента, зависит скорость обработки и чистота среза
. Чем больше их количество, тем место спила будет чище. Но при этом сильно возрастает нагрузка на электромотор, процесс отвода из места распила стружки ухудшается. А из-за этих причин падает скорость вхождения в толщину металла и вращения инструмента. Если количество зубцов небольшое, то между ними увеличивается размер пазух. Эти факторы ускоряют распилку и облегчают вывод стружки. Но на торцах останутся бороздки, которые дополнительно следует зачищать.
Больше зубцов делают отрезным фрезам с отрицательным значением угла и габаритным поперечником. Меньшее число зубьев будет у устройства с положительным значением угла и небольшим поперечником.
Малое число зубов колеблется в пределах 10−40 штук, среднее - 40−80, а большое - 80−90. Именно образцы со средним числом зубьев подходят для различных видов распила. Именно такие образцы наиболее эффективны для работы по материалам разной твёрдости.
Для чистового фрезерования применяют режущие дисковые инструменты с мелкими зубцами, а для первичного - с крупными. Диски, предназначенные для черновой работы, отличаются беспрепятственным и быстрым отводом излишков стружки из глубоких зон распила.
Как подобрать материал
Для резки металлов с прочностью от 500 до 800 МПа применяются фрезы из быстрорежущей стали с добавлением молибдена, количество которого составляет примерно 5%. Для работы с металлами, прочность которых превышает 800 МПа, выбирают инструмент с содержанием кобальта до 5%. Для работы с драгоценными металлами изготавливают высокоточные фрезы из быстрорежущей стали наилучшего качества.
Для обработки нержавеющей стали применяются дисковые инструменты с напайками из карбида вольфрама. Такие зубцы не перетачивают, они покрыты слоем PVD.
Правила хранения и испытания
Проверка дисковых отрезных фрез на работоспособность и стойкость происходит на образцах, которые изготовлены из стали 45, со скоростью резания 20−100 метров за минуту. Проводятся испытания на фрезерных станках с применением спецоправки и правочных колец. Общая длина фрезерования каждого инструмента, который подвергается проверке по металлу, составляет 25−50 см.
Проверочную обработку производят с обязательной подачей охлаждающей жидкости , водного раствора эмульсола. После того как испытание будет завершено, явления окрашивания на режущих частях отрезных дисковых фрез должны отсутствовать. Если после тестирования фреза готова к дальнейшей эксплуатации, считается, что испытание на работоспособность она прошла.
Внешний вид оборудования анализируется, согласно ГОСТу, визуально. Осуществляется осмотр с помощью лупы с четырёхкратным увеличением. Твёрдость проверяется по стандарту 9013, а шероховатость - 9378.
Оборудование выполняют из быстрорежущих сплавов , к которым относятся высоколегированные марки стали с повышенной теплостойкостью. Подобная отличительная черта достигается введением в сплав молибдена, хрома и ванадия в сочетании с вольфрамом. Для производства отрезных фрез в основном берут сталь таких марок: Р6М5, Р12, Р18.
На заводы для изготовления режущего инструмента сплавы поступают в виде стальных заготовок (в поковках).
Когда фрезы подвергают нагреву под закалку , в сплаве начинает формироваться аустенит. Он содержит относительно небольшое количество углерода и активно легируется. Режущий инструмент получает особую структуру после закалки и состоит из мартенсита с меленькими иглами, различных карбидов и остаточного аустенита.
Основными легирующими добавками для быстрорежущих сталей служат ванадий, вольфрам, молибден и кобальт. Именно эти элементы способны обеспечить нужную красностойкость материала. В подобные сплавы обязательно добавляют хром. Особое внимание уделяется количеству в стали углерода: его число должно быть таким, чтобы в сплаве могли сформироваться карбиды вводимых добавок. Если количество углерода будет меньше 0,7%, то готовая фреза не будет иметь нужную твёрдость.
Как на свойства сплавов влияют легирующие элементы:
Чаще всего инструмент изготавливают из стали марки Р6М5. Её стоимость ниже, но и фреза получается менее износостойкой, чем из материалов марок Р18 и р12.
Максимальная износостойкость у сплава Р18: в нём наибольшее количество вольфрама, отсюда и высокая стоимость. А по показателям теплостойкости лучшим считается инструмент, изготовленный из стали Р12.
Методы повышения износостойкости
Высокие эксплуатационные характеристики гарантирует качественная термическая обработка оборудования. Фрезу могут подвергать различным вариантам закалки, которые увеличивают их износостойкость. Выполняется закалка следующими методиками:
- Светлая. Это разновидность термической ступенчатой обработки. Чтобы её осуществить, необходимо охладить сталь специальными соединениями. В основном для этих целей применяется смесь расплавленной щёлочи и воды.
- Прерывистая. Такая технология популярна, так как она исключает риск появления в готовых изделиях трещин.
- Непрерывная. Применяется этот вид закалки редко, так как выполняется он с ускоренным охлаждением. А такие манипуляции часто вызывают появление трещин на приспособлении.
- Ступенчатая. Этот вид закалки включает в себя охлаждение заготовок в горячей атмосфере (до 600 градусов), а после - на открытом воздухе.
- Очень редко могут применять изотермические неполные или полные закалки, а также индукционный нагрев.
При термообработке нагрев производят:
Фрезы необходимы для обработки металлических изделий и прорезывания в них канавок и прочих отверстий, именно поэтому правильно подойдите к её выбору. Учтите все нюансы последующего процесса обработки и тип металла, с которым вы собираетесь работать.
Материалы, применяемые для изготовления фрез, должны обладать следующими свойствами: высокой твердостью, повышающей твердость обрабатываемого материала, высокой износостойкостью и теплостойкостью, высокой механической прочностью.
Для изготовления режущих инструментов и, в частности, фрез применяют углеродистые легированные инструментальные стали, быстрорежущие инструментальные стали, твердые сплавы, минералокерамику, эльборы, синтетические и естественные алмазы.
Для изготовления режущего инструмента применяют инструментальные углеродистые стали следующих марок: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13 (буква У указывает на то, что сталь углеродистая, а цифры показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента). Инструментальные стали повышенного качества, имеющие минимальное количество вредных примесей, отмечают буквой А: У10А, У8А и т. д.
Углеродистая инструментальная сталь обладает низкими режущими свойствами. Режущие инструменты, изготовленные из такой стали, позволяют 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 химическому составу отличается от углеродистой инструментальной стали лишь наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия.
Чаще всего для изготовления прорезных, фасонных и концевых фрез малых диаметров применяют следующие марки стали: ХГ, ХВ5, 9ХС и ХВГ.
Легированная инструментальная сталь обладает более высокими режущими свойствами, чем углеродистая инструментальная сталь (температура в зоне резания 300-350°С, скорости резания 20-25 м/мин).
Быстрорежущая инструментальная сталь в отличие от углеродистой и легированной инструментальной стали обладает большим сопротивлением износу и большей теплостойкостью. Она обладает красностойкостью, т. е. не теряет своих свойств при температуре красного каления (550-600°С).
Быстрорежущие стали делятся на стали нормальной производительности (Р18, Р12, Р9, Р18М, Р9М, Р6М5, Р18Ф2) и стали повышенной производительности (Р18Ф2К5, Р9Ф2К5, Р9Ф2К10, Р9Ф5, Р14Ф4, Р6МЗ, Р10Ф5К5 и др.), легированные кобальтом (К), ванадием (Ф) и молибденом (М).
Из быстрорежущих сталей нормальной производительности лучшей является сталь Р18, которая легко обрабатывается шлифованием и малочувствительная к прижогам.
Стали повышенной производительности обладают более высокими красностойкостью и режущими свойствами. Быстрорежущая сталь нормальной производительности может работать при скоростях резания до 60 м/мин и выше, а повышенной производительности - до 100 м/мин и выше.
Термическая обработка быстрорежущей стали . Закалка применяется для повышения твердости и сопровождается уменьшением вязкости. Нагрев при закалке инструмента из стали 6РМ5 и 6РМ5К5 производят в соляных электродных ваннах, обычно применяемых для термической обработки инструмента из стандартных быстрорежущих сталей. Нагрев трехступенчатый: первый подогрев (400-500°С) в воздушной среде; второй подогрев (840-680 или 1050°С) в соляной электродной ванне. Окончательный нагрев - в соляной электродной ванне. Основной интервал температур закалки составляет 1200-1300°С. Быстрорежущую сталь после закалки обязательно подвергают многократному отпуску. Для получения стабильных свойств отпуск инструмента из указанных выше сталей следует производить в жидкой среде в условиях регулирования температуры с точностью до ± 5°С. Оптимальная температура отпуска для стали 6РМ5 - 560°С, а для стали 6РМ5К5 - 570°С.
Быстрорежущие стали повышенной производительности требуют тщательного соблюдения режимов термообработки. Отступление от рекомендуемых режимов (особенно при термообработке кобальтовых сталей) может привести к понижению твердости и сильному обезуглероживанию.
Твердые сплавы допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5-10 раз скорости обработки быстрорежущими инструментальными сталями, и не теряют режущих свойств при температуре до 850°С и выше.
Металлокерамические твердые сплавы состоят из карбидов вольфрама, титана или тантала и кобальта, связывающего эти вещества. Различают вольфрамо-кобальтовые металлокерамические сплавы (ВК2, ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК6Н, ВК10, ВК10М, ВК15М, ВК8, ВК6-ОМ, ВК8-ОМ, ВКЮ-ОМ, ВК 15-ОМ и другие и титаново-вольфрамо-кобальтовые Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т60К6 и др.). Цифры после буквы К указывают процентное содержание в сплаве кобальта, после буквы Т - карбидов титана; остальное составляют карбиды вольфрама. Например, сплав Т14К8 состоит из 14% карбида титана, 8% кобальта и 78% карбида вольфрама.
В настоящее время выпускают трехкарбидные твердые сплавы, состоящие из карбидов вольфрама, титана, тантала и кобальта. Эти сплавы характеризуются высокой прочностью. Твердый сплав марки ТТ7К12 допускает работу с 1,5-2 раза большими подачами на зуб, чем сплав Т5К10. Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок стандартных форм и размеров.
Вольфрамо-кобальтовые сплавы применяют для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, закаленной стали, пластмасс, фарфора и т. п. Твердые сплавы титано-вольфрамовой группы предназначены главным образом для обработки сталей. Сплав ТТ20К9 специально предназначен для фрезерования стали (например, для фрезерования глубоких пазов); отличается повышенным сопротивлением тепловым и механическим циклическим нагрузкам. Наиболее прочными сплавами при черновой обработке стали являются сплавы марок ТТ7К12 и Т5К12Б.
С уменьшением размера зерен карбидов вольфрама износостойкость и твердость сплава увеличивается. Эту закономерность используют при создании сплавов различного назначения с требуемыми свойствами. Первыми мелкозернистыми сплавами были сплавы марок - ВКЗМ и ВК6М. В последнее время разработаны твердые сплавы с особо мелкозернистой (ОМ) структурой - ВК6-ОМ, ВКЮ-ОМ и ВК15-ОМ.
Стойкость твердосплавного инструмента повышается при нанесений на его поверхность износостойких слоев (5-15 мкм) карбидов (титана, ниобия), боридов, нитридов и др.
Минералокерамические сплавы приготовляют на основе окиси алюминия (А1203) - корунда путем тонкого размола, прессования и спекания. Выпускают их, как и твердые сплавы, в виде пластинок стандартных форм и размеров.
В настоящее время промышленное применение имеют две марки минеральной керамики: ЦМ-332 и ВЗ. Минеральная керамика марки ВЗ обладает большей (в 1,5-2 раза) прочностъю по сравнению с керамикой марки ЦМ-332. В состав керамики марки ВЗ помимо окиси алюминия входят сложные карбиды тугоплавких металлов.
Минералокерамические пластинки обладают большей теплостойкостью и износостойкостью, чем некоторые твердые сплавы. Однако они имеют пониженную по сравнению с твердыми сплавами прочность и повышенную хрупкость. Минеральная керамика находит применение при чистовом и тонком фрезеровании торцовыми фрезами (головками) с неперетачиваемыми пластинками.
Эльбор (композит) - является поликристаллическим образованием на основе кубического нитрида бора, синтезированным при высоких давлениях. Этот инструментальный материал значительно превосходит минеральную керамику и твердые сплавы по термоусталостной прочности, что способствует эффективной обработке закаленных сталей с применением СОЖ. Из эльбора изготовляют круги для шлифования и заточки режущего инструмента. Резцы из эльбора применяются для тонкого чистового точения закаленных деталей (НRC=45-60), хромоникелевых чугунов высокой твердости.
В настоящее время в промышленности начали применяться торцовые фрезы, оснащенные эльбором. Опыт внедрения инструмента (в частности, торцовых фрез) показывает, что этот инструментальный материал является весьма перспективным при чистовой обработке закаленных сталей, чугунов, никеля, цветных сплавов на основе меди и алюминия, ряда стеклопластиков и др.
Чистовое фрезерование закаленной стали торцовыми фрезами, оснащенными эльбором, производят с глубиной резания в пределах 0,2-0,8 мм, при этом достигается шероховатость поверхности в пределах седьмого класса.
Синтетические алмазы (типа «карбонадо» и «баласс») выпускаются в виде порошков и кристаллов. Из синтетических алмазных порошков изготовляют алмазно-абразивные инструменты. Алмазные круги из синтетических алмазов успешно применяются при заточке и доводке твердосплавных режущих инструментов (в том числе и фрезы).
При изготовлении фрез для обработки металлов применяется широкая номенклатура инструментальных материалов, которые подразделяются на следующие основные классы: быстрорежущие стали, твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые материалы (алмазы и композиты). Свойства перечисленных инструментальных материалов по двум важнейшим показателям (теплостойкости, пределу стойкости) сведены в табл. 3.1. В табл. 3.2 приведены сведения о свойствах наиболее распространенных марок быстрорежущих сталей (БС ), применяемых для изготовления фрез.
| Инструментальный материал | Теплостойкость, о С | Предел прочности при изгибе σ и, МПа |
| Быстрорежущие стали | 600…650 | 2050…3400 |
| Твердые сплавы | 800…900 | 900…2000 |
| Минералокерамика | 1100…1200 | 325…700 |
| Алмазы | 700…800 | 210…400 |
| Композиты | 1300…1500 | 400…1500 |
| Группа (стандарт ИСО 4957-80) | Марка (ГОСТ 19265-73) | σ и,
МПа |
HRС | Теплостойкость, о С, при твердости
59 HRC |
| Базовая | Р6М5 | 3000…4000 | 63…66 | 650 |
| Р18 | 2600…3200 | 62…65 | 620 | |
| С увеличенным содержанием кремния | Р6М5Ф3 | 2000…3200 | 64…66 | 630 |
| Содержащая кобальт | Р6М5К5 | 2400…3000 | 64…66 | 630 |
| Р9М4К8 | 2000…2700 | 64…67 | 630 |
Базовая группа БС предназначена для обработки конструкционных сталей с твердостью до 280 НВ. Сталь Р6М5Ф3 применяется с целью повышения стойкости инструмента. Применение стали Р6М5К5 обеспечивает рост скорости резания (по сравнению с базовой группой) на 20%, или увеличивает количество периодов стойкости инструмента в 1,5…3 раза. Сталь Р9М4К8 обладает повышенной износостойкостью по сравнению со сталью Р6М5К5.
Основными изготовителями российских марок твердого сплава (ТС)
являются: ОАО «Кировградский завод твердых сплавов» (КЗТС), ГУП «Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов» (ВНИИТС) и ОАО « Московский комбинат твердых сплавов» (Сандвик-МКТС). Российские марки ТС группы Р без покрытия приведены в табл. 3.3. В табл. 3.4 приведены российские марки ТС с покрытиями предназначенные для выполнения фрезерных работ.
| Основная группа применения | КЗТС | ВНИИТС | Сандвик-
МКТС |
| Р01 | Т30К4 | ВТ 100 | МР 1 |
| Р10 | Т15К6 | ВТ 110 | МР 1 |
| Р20 | Т14К8 | ВТ 120 | МР 2 |
| Р25 | ТТ20К9 | ВТ 120 | МР 3 |
| Р30 | Т5К10, ТТ10К8-Б | ВТ 130, ВТ 141 | МР 3 |
| Р40 | ТТ7К12 | ВТ 142 | МР 4 |
| Основная группа применения | КЗТС | ВНИИТС | Сандвик-
МКТС |
| Р01 | — | — | — |
| Р10 | — | НС Р20 | — |
| Р15 | ВМ 2226 | НС Р20 | СМ 25 |
| Р20 | ВМ 2226 | НС Р20 | СМ 25 |
| Р25 | ВМ 2226 | НС Р30 | СМ 25 |
| Р30 | ВМ 1416 | НС Р30 | СМ 25 |
| Р40 | ВМ 1416 | НСР 30С | СМ 45 |
| Р50 | — | — | СМ45 |
Рекомендации по применению марки ТС являются ориентировочными и применительно к конкретным операциям требуют уточнения. Наиболее общими рекомендациями применения ТС являются следующие: группы РО1 предназначены для различного вида точения; ТС группы 25 обладают повышенным сопротивлением циклическим, динамическим и тепловым нагрузкам при фрезеровании; группа Р30 предназначена для черновой обработки стальных деталей; группа Р40 предназначена для нагруженной черновой обработки по загрязненной литейной корке, сварным швам при больших неравномерных припусках и т.п. В табл. 3.5 – 3.10 сведены параметры напайных ТС, используемых для различных типов фрез.
| Обозначение | l | b | s | α, о |
| ГОСТ | ||||
| Тип 15, левая | ||||
| 15040 | 16 | 10 | 4,0 | 15 |
| Тип 15, правая | ||||
| 15030 | 16 | 10 | 4,0 | 15 |
 |
|||||
| Обозначение | l | b | s | r | α, о |
| ГОСТ | |||||
| Тип 20, левая | |||||
| 20100 | 25 | 20 | 4,0 | 20,0 | 15 |
| Тип 20, правая | |||||
| 20050 | 15 | 12 | 3,0 | 12,5 | 15 |
| 20090 | 25 | 20 | 4,0 | 20,0 | |
|
*Размеры для пресс-форм
|
||||||
| Обозначение | l | b | s | r | h +0,4 | е |
| ГОСТ | ||||||
| Тип 21 | ||||||
| 21350 | 14 | 8,0 | 3,0 | 25,0 | 5,0 | 2,1 |
| 21250 | 20 | 6,0 | 3,5 | 10,0 | — | 10,8 |
| 21470 | 25 | 8,0 | 3,0 | 32,0 | 3,0 | 8,0 |
 *Размеры для пресс-форм |
||||
| Обозначение | l | b | s | α, о |
| ГОСТ | ||||
| Тип 24 | ||||
| 24270 | 20 | 10 | 4,0 | 20 |
| 24790 | 25 | |||
| 24550 | 28 | 14 | ||
| 24650 | 40 | 5,0 | ||
| 24650 | 45 | |||
|
*Размеры для пресс-форм |
|||
| Обозначение | l | b | s |
| ГОСТ | |||
| Тип 31 | |||
| 31010 | 13 | 12,5 | 2,5 |
| 31030 | 15 | 14,5 | 3,0 |
| 31050 | 18 | 17,5 | |
| 31070 | 20 | 19,5 | 3,5 |
| 31090 | 25 | 24,5 | 4,0 |
|
*Размеры для пресс-форм |
|||||
| Обозначение | l | b | s | r | с |
| ГОСТ | |||||
| Тип 49 | |||||
| 49010 | 15 | 12 | 3,0 | 12,5 | 3 |
| 49070 | 20 | 16 | 3,5 | 16,0 | 8 |
Сменные ТС режущие пластины с износостойкими покрытиями обеспечивают повышение скорости резания на 20…40%. Они подразделяются на сменные многогранные пластины неперетачиваемые (СМП ) и сменные многогранные перетачиваемые пластины (СПП) . Наиболее распространенные формы СМП и области их применения приведены в табл. 3.11.
| Пластины | Обтачивание, фрезерование | Растачивание | ||||||||||||||
| № | Обозначение | Число лезвий | Сталь | Чугун | Чистовое | Черновое и
чистовое |
||||||||||
| конструкц. | корроз. | |||||||||||||||
| Н | П | Н | П | Н | П | Н | П | |||||||||
| Передняя поверхность плоская, пластина без заднего угла | ||||||||||||||||
| 1 | TNUN | 6 | 2 | — | 1 | 4 | 2 | 5 | 2 | |||||||
| 2 | SNUN | 8 | 3 | 1 | 3 | 1 | ||||||||||
| 3 | CNUN | 4 | 2 | |||||||||||||
| 4 | PNUN | 10 | 2 | 5 | 4 | 4 | — | |||||||||
| 5 | RNUN | — | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | |||||||||
| 13 | TNUA | 6 | 1 | 2 | — | 4 | — | 1 | ||||||||
| 7 | WNUA | — | ||||||||||||||
| 8 | SNUA | 8 | 5 | 4 | ||||||||||||
| 9 | CNUA | 4 | 1 | |||||||||||||
| 14 | DNMA | — | — | 4 | 3 | 1 | 2 | |||||||||
| 10 | PNUA | 10 | 1 | 2 | 5 | 5 | — | |||||||||
| 11 | HNUA | 12 | ||||||||||||||
| 12 | RNMA | — | — | 1 | 2 | 3 | ||||||||||
| Передняя поверхность плоская, пластина с задним углом | ||||||||||||||||
| 1 | TPUN | 3 | 1 | — | 2 | — | 4 | 3 | 3 | 4 | ||||||
| 2 | SPUN | 4 | 2 | 1 | 1 | 5 | 4 | 4 | ||||||||
| Передняя поверхность фасонная | ||||||||||||||||
| 1 | TPGR | 3 | 2 | 1 | 3 | 2 | 4 | 3 | 5 | 5 | ||||||
| 2 | SPGR | 4 | 3 | 2 | 4 | 3 | 5 | 4 | ||||||||
| 2 | SPMG | 5 | 5 | 2 | 4 | 1 | — | |||||||||
| 4 | PPMG | 5 | 2 | |||||||||||||
| 6 | HPMG | 6 | 3 | |||||||||||||
| 15 | KNUX | 2 | 4 | 3 | 5 | 4 | 2 | |||||||||
| 13 | TNUG | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | |||||||
| 13 | TNMG | 6 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 4 | |||||||
| 8 | SNYM | 4 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 2 | 2 | ||||||
| 8 | SNMG | 8 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | |||||||
| 9 | CNUM | 2 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 2 | |||||||
| 9 | CNMG | 4 | 2 | 1 | 2 | 1 | 3 | 2 | 3 | |||||||
| 14 | DNMM | 2 | ||||||||||||||
| 14 | DNMG | 4 | 1 | — | 1 | — | 2 | 1 | 4 | 4 | ||||||
| 10 | PNUM | 5 | 5 | 4 | 3 | 4 | 4 | 4 | 3 | — | ||||||
| 11 | HNUM | 6 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||
| 12 | RNUM | — | 5 | 3 | 3 | |||||||||||
| 16 | TCMM | 3 | 1 | — | — | 1 | — | 3 | 4 | |||||||
| 17 | SCMM | 4 | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 4 | 5 | |||||||
| 18 | CCMM | 2 | ||||||||||||||
| 19 | DCMM | 1 | — | 1 | — | 1 | — | 2 | ||||||||
| 20 | RCMM | — | 2 | 1 | 2 | 1 | — | 4 | 4 | |||||||
| П р и м е ч а н и е: Н – непрерывное резание; П – прерывистое резание. | ||||||||||||||||
Керамика предназначена для обработки ковких чугунов и отожженных конструкционных и инструментальных сталей. Основные марки керамики и области их применения приведены в табл. 3.12.
| Марка | Состав | Область применения |
| ВО-100 | Al 2 O 3 +оксиды | Высокоскоростное чистовое точение чугуна и стали в состоянии поставки без СОТС |
| ВОК-200 | Al 2 O 3 +TiC | Чистовая и получистовая обработка углеродистых и легированных сталей, серых ковких чугунов, графита без СОТС или при обильном охлаждении. |
| ВОКС-300 | Слоистый керамический материал на твердой подложке | Чистовая и получистовая токарная обработка углеродистых, легированных, закаленных сталей и различных чугунов, в том числе и при неравномерных припусках и ударов от абразивных включений. |
| ТВИН-200 | Si 3 N 4 +оксиды | Черновое, получистовое и чистовое точение и фрезерование чугунов; обработка сплавов на основе кобальта и никеля. |
| ТВИН-400 | Al 2 O 3 +SiC w | Обработка никелевых сплавов, закаленных высоколегированных и быстрорежущих сталей и чугунов твердостью более 250 НВ. |
| ОНТ-20 | Al 2 O 3 +TiN | Обработка закаленной стали, отбеленных чугунов, цветных металлов на основе меди, сплавов на основе никеля. |
| У с л о в н о е о б о з н а ч е н и е: — нитевидные монокристаллы карбита кремния. | ||
| Обрабатываемый
материал |
Режимы резания | ||
| V, м/мин | S o , мм/об | t, мм | |
| Сталь: 150…250 НВ | 300…700 | 0,02…0,2 | 0,2…2,0 |
| 25…40 HRC | 200…500 | 0,02…0,15 | 0,2…2,0 |
| 40… 50 HRC | 100…300 | 0,02…0,15 | 0,2…1,5 |
| 50…60 HRC | 60…120 | 0,01…0,1 | 0,1…1,0 |
| 60…70 HRC | — | — | — |
| Чугун: 120…240 НВ | 300…600 | 0,02…0,25 | 0,2…3,0 |
| 240…400 НВ | 150…300 | 0,02…0,2 | 0,2…3,0 |
| 400…600 НВ | 50…100 | 0,01…0,1 | 0,2…1,5 |
Поликристаллические СТМ используются в качестве лезвийного инструмента, которые подразделяются на поликристаллы алмаза (ПКА) и поликристаллы нитрида бора (ПКНБ). Фрагменты СТМ запаиваются в вершину корпуса стандартных ТС. Основные марки СТМ на основе ПКНБ представлены в табл. 3.14, а режимы резания с использованием ПКНБ – в табл. 3.15.
| Марка | Состав | Размер зерна, мкм | Область применения |
| Композит 01 | 98% сВN | — | Чистовая обработка закаленных сталей и чугунов |
| Петбор
(композит 03) |
сВN+ керамическая связка | 5…7 | Обработка (непрерывная и прерывистая) закаленных сталей, отбеленных и серых чугунов, высокотвердых наплавленных материалов |
| КП3 | сВN+ керамическая связка | среднее | Обработка с ударами закаленных сталей, отбеленных и серых чугунов, высокотвердых наплавленных материалов |
| СКИМ-ПК | сВN | — | Токарная и фрезерная обработка закаленных сталей; обработка серого, высокопрочного и ковкого чугуна, силумина, стеклопластика |
| Киборит | 84% сВN+AlN | 2…4 | |
| Композит 10 | 40…60% сВN+wВN | 0,04…0,06
(wBN) |
Непрерывное и прерывистое резание труднообрабатываемых термообработанных сталей и сплавов, чугунов, высокотвердых наплавленных материалов |
| О б о з н а ч е н и я: сBN – кубический нитрид бора; wBN — вюрцтитный нитрид бора; — AlN – нитрид алюминия. | |||
| Обрабатываемый
материал |
Режимы резания | ||
| V, м/мин | S o , мм/об | t, мм | |
| Сталь: 40… 50 HRC | 200…400 | 0,02…0,2 | 0,2…2,0 |
| 50…60 HRC | 120…200 | 0,01…0,15 | 0,2…1,5 |
| 60…70 HRC | 80…140 | 0,01…0,1 | 0,1…1,0 |
| Чугун: 120…240 НВ | 800…3000 | 0,02…0,25 | 0,2…4,0 |
| 240…400 НВ | 400…1000 | 0,02…0,2 | 0,2…3,0 |
| 400…600 НВ | 200…500 | 0,01…0,15 | 0,1…2,0 |