Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Оксидная режущая керамика имеет в своей основе до 99% и выше Ai2O3. Наиболее высокие режущие свойства имеют пластинки из керамики марки ЦМ332, которую получают из тонкоизмельчен-ного электрокорунда (с размером зерна 1—2 мкм).
Оксидно-карбидную керамику получают введением в состав ее основы (AI2O3) легирующих добавок карбидов хрома, титана, вольфрама, молибдена и сложных карбидов этих металлов. Это повышает предел прочности керамики на изгиб до ои = 450 -+-700 МПа, но несколько снижает ее теплостойкость и износостойкость. Серийно выпускается керамика марок ВЗ и ВОК-60 и опытными партиями марки ВОК-63, BIH-75.
Режущая керамика изготовляется в виде пластинок, которые крепятся к корпусу инструмента механическим путем, напаиваются или соединяются с корпусом с помощью клея.
Неперетачиваемые многогранные пластинки из режущей керамики для армирования режущего инструмента механическим путем выполняются по ТУ48-19-65—73. Их форма и основные размеры приведены в гл. 1. Если указания по ширине фаски и углу отсутствуют, то пластинки из оксидной керамики (ЦМ332 и др.) выполняются с фаской {0,5—0,6 мм) х 15°, а из оксидно-карбидной (ВЗ, ВОК-60 и др.) — с фаской (0,3—0,4 мм) х 25°. Марки,
91
химический состав, физико-механические и режущие свойства должны соответствовать ТУ48-42-43—70 и ТУ48-19-48—73. Пластинки изготовляются нормальной (U) и высокой (G) степеней точности.
Пластинки из минералокерамикй могут подвергаться отжигу. В результате отжига пластинок марок ВОК-60 и ВОК-63 стойкость их повышается в два—четыре раза по сравнению с неотожженными,
2.4, РЕЖУЩИЕ СВЕРХТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ
К режущим сверхтвердым материалам относятся природные (алмаз) и синтетические материалы. Самым твердым из известных инструментальных материалов является алмаз. Он обладает высокой износостойкостью, хорошей теплопроводностью, малыми коэффициентами линейного и объемного расширения, небольшим коэффициентом трения и малой адгезионной способностью к металлам, за исключением железа и его сплавов с углеродом. Наряду с высокой твердостью алмаз обладает и большой хрупкостью (малой прочностью). Предел прочности алмаза при изгибе аи = = 3000 МПа, а при сжатии ав = 2000 МПа. Твердость и прочность его в различных направлениях могут изменяться в 100—500 раз. Это следует учитывать при изготовлении лезвийного инструмента. Необходимо, чтобы алмаз обрабатывался в «мягком» направлении, а направление износа соответствовало бы его «твердому» направлению. Алмаз обладает высокой теплопроводностью, что благоприятствует отводу теплоты из зоны резания и обусловливает его малые тепловые деформации. Низкий коэффициент линейного расширения и размерная стойкость (малый размерный износ) алмаза обеспечивают высокую точность размеров и формы обрабатываемых деталей. Большая острота режущей кромки и малые сечения среза не вызывают появления заметных сил резания, способных создавать деформацию обрабатываемой детали и отжатия в системе СПИД. К недостаткам алмаза относится и его способность интенсивно растворяться в железе и его сплавах с углеродом при температуре резания, достигающей 750° С (800° С), что в наибольшей мере проявляется в алмазном лезвийном инструменте при непрерывном контакте стружки с поверхностью его режущей части, При температуре свыше 800° С алмаз на воздухе горит, превращаясь із аморфный углерод. К недостаткам алмазных инструментов также относится их высокая стоимость (в 50 и более раз сравнительно с другими инструментами) и дефицитность. В то же время алмазный инструмент отличается высокой производительностью и длительным сроком службы (до 200 ч и более) при обработке цветных металлов и их сплавов, титана и его сплавов, а также пластмасс на высоких скоростях резания. При этом обеспечиваются высокая точность размеров и качество поверхности, что, как правило, исключает необходимость операции шлифования обрабатываемых деталей.
92
Различают природные (А) и синтетические (АС) алмазы.Природные алмазы применяются для изготовления лезвийного инструмента (резцы, сверла, фрезы). Синтетические алмазы получают путем перевода углерода в другую модификацию за счет значительного объема исходного графита в условиях высоких температур (~2500° С) и давлений (~1 ООО ООО МПа).
Природные и синтетические алмазы имеют одинаковые параметры кристаллической решетки, но отличаются формой и размерами, характером их поверхности, количеством режущих элементов, прочностью и хрупкостью, а также абразивной способностью. Синтетические алмазы можно получить с различной твердостью, прочностью и другими свойствами, изменяя параметры технологического процесса их изготовления, чем они выгодно отличаются от природных алмазов. Синтетические алмазы тверже природных. Вершины режущих элементов синтетических алмазов более остры— радиус их округления р = 1,1—1,2 мкм, в то время как у природных алмазов радиус округления р = 2,3—3,3 мкм. Размеры кристаллов синтетических алмазов пока не превышают 1,2 мм. Синтетические алмазы марки АСБ выпускаются по ТУ2-037-19—76; алмазы марки АСПК — по ТУ 2-037-96—73.
