М. И. Юликов, # Б. И. Горбунов, Н. В. Колесов Проектирование и производство режущего инструмента москва «машиностроение» 1987 ббк 34. 6 Ю34

Вид материала

Документы

Содержание Обрабатываемость резанием Устойчивость к перегреву Устойчивость к обезуглероживанию Карбидная неоднородность Приложение 3. группы инструментальных материалов (им) для различных условий обработки Тип РИ. конст­руктивные осо­бенности Точность (квалитет) Резьбо­нарезные головки Торцовые стандартные То же Композит Алмаз

Подобный материал:

• Методические указания к курсовому проекту "Расчет и проектирование режущего инструмента", 243.14kb.
• Рекомендации для расчета режущего инструмента при выполнении дипломного и курсового, 204.72kb.
• Физические свойства вакуумно-плазменных покрытий для режущего инструмента, 338.06kb.
• Физический факультет, 286.54kb.
• Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Проектирование, 233.41kb.
• Тема: «Повышение эксплуатационных свойств режущего инструмента из твердого сплава Т15К6, 102.82kb.
• Работы режущего инструмента, основная нагрузка приходится на его рабочую поверхность,, 335.67kb.
• Вестник Брянского государственного технического университета. 2010. №1(25), 124.33kb.
• Курс лекций содержит принципиальные положения и основные исходные сведения для подготовки, 10.16kb.
• Автоматизация выбора режущего инструмента для процесса точения на многофункциональном, 267.6kb.

Ковкость характеризует способность нагретой стальной заго­товки принимать деформацию. Ковкостью обладают все инструмен­тальные стали. Однако те из них, которые имеют более низкую ков­кость, требуют больших усилий деформации или меньшей скоро­сти и большего времени деформирования, поэтому при прочих равных условиях дают больший процент брака (трещины, волосо­вины и пр.). Ковкость зависит от состава стали, ее структуры и свойств при температуре ковки; среди этих свойств выделяют вяз­кость а и число щ оборотов при скручивании до разрушения об­разца. Ковкость зависит также от вида обработки давлением. Таким образом, в общем виде ковкость различных марок ИМ мо­жно охарактеризовать лишь ориентировочно. В порядке ухудше­ния ковкости инструментальные стали приблизительно располага­ются следующим образом: ИМ (см. табл. 2.4) 1; 5; 6; 7; 10; 8; 9; 11; 11М5Ф; 23; 15; 14; 16; 17; 19; 20; 25; 26; 27; 18; 28; 24; 13; 21; 29; 34; 33; 35; 36; 30; 22.

2S6

Примером, когда ковкость играет важную роль при выборе марки ИМ, являются сверла, изготовляемые прокаткой. Для этого пригодны марки Р6АМ5, Р6АМ5ФЗ, Р6М5К5 (ИМ 16, 19, 20) и др. Марки с более низкой, чем у ИМ 20, ковкостью требуют про­верки, а марки с более низкой ковкостью, чем ИМ 13, для проката не рекомендуются.

^ Обрабатываемость резанием чаще всего характеризуют коэф­фициентом k_v, показывающим отношение скорости резания при обработке данной стали к скорости резания при обработке стали 45. В среднем для быстрорежущих сталей k_v — 0,6. В значительной мере обрабатываемость резанием сталей зависит от твердости НВ, прочности сг_Б и от истинного предела прочности S_K (в отожжен­ном состоянии). Для марок Р18, Р12, Р9, Р6АМ5 НВ < 255; для Р9К5, Р6М5К5, Р9КЮ, Р12ФЗ НВ < 269; для Р9М4К8, Р12Ф2К8МЗ, Р18Ф2К8М НВ < 285.

Сходное расположение имеют марки и по параметрам с_в и S_K. Наиболее низкой обрабатываемостью обладают марки ИМ (см. табл. 2.4): 21, 22, 24, 29, 30, поэтому при резании их при­ходится значительно уменьшать режимы. Однако обработка вполне осуществима, и снижение режимов играет более существенную роль в серийном и массовом производстве инструмента.

Дисперсионно-твердеющие стали (ИМ 35—37), в отличие от всех остальных, трудно обрабатывать быстрорежущим инстру­ментом из-за их высокой твердости (HRQ 32—37) в отожженном состоянии. Их следует обрабатывать инструментами из твердого сплава, эльбора или керамики.

Шлифуемость быстрорежущих сталей может характеризоваться как отношение п объема сошлифованной стали к объему изношен­ного круга. Проведенный анализ имеющихся теоретических и опытных данных показал, что шлифуемость сталей, полученных обычным металлургическим переделом, можно с достаточной для практики точностью для большинства марок определить по их химическому составу. Если принять для стали Р18 значение п — = 1, то для других марок п находится в зависимости от К:

К . . 7,8—18 7,5—7,8 6—7,5 3,5—6 1,7—3,5 0,2—1,7

п . . 0,9—1,0 0,7—0,85 0,6—0,7 0,45—0,6 0,3—0,45 0,2—0,3

гпр К - W+l.SMo где а — с (V + Nb)¹-³⁸ '

Здесь указано содержание элементов (в % по массе): W — вольфра­ма; Мо — молибдена; V — ванадия; Nb — ниобия; С — углерода.

Например, для стали Р6М5ФЗ при ее среднем (ГОСТ 19265—73) химическом составе (W = 6,2; Мо = 5,75; С = 1,0; V = 2,5; Nb = 0) К = 4,264 и п = 0,5, т. е. шлифуемость хуже, чем у стали Р18, в 2 раза.

В табл. 5.1 даны значения п шлифуемости, рассчитанные по предложенному способу, и полученные экспериментально. Марки


расположены в порядке убывания шлифуемости; химический сос­тав взят тот же, что и в экспериментальных данных. Шлифуемость сталей, полученных электрошлаковым переплавом и особенно по­рошковых, увеличивается в 1,2—2 раза (по и).

Марки с низкой шлифуемостью, при п менее 0,4—0,6, не ре­комендуется использовать для инструмента, изготавливаемого вышлифовкой корундовыми кругами. При большом объеме шли­фовальных и заточных работ преимущества при прочих равных условиях имеют марки с более высокой шлифуемостью. Следует учитывать также, что марки с низкой шлифуемостью требуют не только большего числа проходов и увеличения трудоемкости из­готовления и переточек инструмента, но имеют и большую вероят­ность получения прижогов и снижения стойкости инструмента. Для таких марок при изготовлении и переточке следует исполь­зовать эльборовые круги.

^ Устойчивость к перегреву характеризуется изменением струк­туры и свойств сталей при повышении температуры нагрева под закалку по сравнению с оптимальным интервалом закалочных температур. Например, при повышении температуры нагрева на 20 °0_И уменьшается у стали Р12 на 18 %, у Р6М5— на 25 %, у Р9М4К8 — на 16 % и т. д. Повышение температуры нагрева увеличивает красностойкость и твердость сталей, но вызывает рост зериа с 12—11-го до 10—9-го балла, а при дальнейшем пере­греве — даже до 8—7-го балла, что недопустимо — это вызывает значительное уменьшение о_и и особенно ударной вязкости а_н, т. е. охрупчивает сталь. Вольфрамовые стали Р18, Р12, Р9 счита­ются достаточно устойчивыми к перегреву. Молибденовые стали Р6М5, Р6М5ФЗ, Р6М5К5, 10Р6М5, 10Р6М5К5 более чувствительны к перегреву и требуют тщательного контроля и соблюдения интер­вала закалочных температур. Увеличение температуры закалки с 1230 до 1260° С вызывает снижение о_и у стали Р6М5 с 2900 до 1900 МПа.т.е.на 34 % [61.Стали с повышенной красностойкостью— Р9М4К8, Р8МЗК6С, Р12Ф2К8МЗ, Р18Ф2К8М — имеют понижен­ную прочность о_и и пониженную вязкость а_н, поэтому перегрев и еще большее снижение этих свойств для таких марок весьма не­желательны.

Опасность перегрева имеется в тех случаях, когда отсутствует автоматический контроль и регулировка температур нагрева, а также при осуществлении одновременного нагрева под закалку партии разных инструментов из различных марок сталей. В этих случаях при выборе марок ИМ следует отдавать предпочтение мар­кам с большей устойчивостью к перегреву либо исключать пере­грев.

^ Устойчивость к обезуглероживанию зависит от свойства стали изменять в поверхностном слое мартенситную структуру на фер-ритную со сниженным содержанием углерода; при этом возникают внутренние растягивающие напряжения, которые могут в дальней­шем, например при шлифовании, вызвать трещины и сколы. Сни­жается и стойкость инструмента. Обезуглероживание зависит от химического состава стали и технологии нагрева при отжиге и закалке. Для снижения обезуглероживания при отжиге и закалке необходимы печи с защитной атмосферой; при нагреве под закалку в хлорбариевой ванне обезуглероживание предупреждается введе­нием MgF₂ как раскислителя.

В быстрорежущих сталях обезуглероживанию способствует Мо, а также Со при их содержании свыше 3—3,5 % (Р6М5, Р6АМ5ФЗ, Р6М5К5, Р9К5, Р9М4К8, Р12Ф2К8МЗ).

^ Карбидная неоднородность характеризует величину и форму скоплений карбидов и равномерность их распределения. Она оценивается баллом В по шкале от 1 до 8. С увеличением В сни­жается о_и и особенно вязкость а_н и, как следствие, стойкость ин­струмента, особенно при динамических нагрузках. Величина В зависит от технологии изготовления стали (наличия проката,