Основные свойства инструментальных материалов

Каковы основные свойства инструментальных материалов, обеспечивающие стабильный процесс резания [c.325]

Основные свойства инструментальных материалов [c.48]

Режущие кромки инструмента могут нагреваться до 500—900° С. В этих случаях основным свойством инструментальных материалов является теплостойкость (красностойкость), т.е. способность сохранять высокую твердость и режущую способность при продолжительном нагреве. [c.311]

Средине значения физико-механических свойств основных современных инструментальных материалов приведены в табл. 4. [c.279]

Должен знать устройство и правила проверки на точность универсальных токарных станков правила управления крупными станками, обслуживаемыми совместно с токарем более высокой квалификации условную сигнализацию устройство и условия применения универсальных и специальных приспособлений геометрию и правила заточки режущего инструмента, изготовленного из инструментальной стали или оснащенного пластинками твердого сплава назначение и способ применения точных контрольно-измерительных инструментов и приборов допуски и посадки, классы точности и чистоты обработки основные свойства обрабатываемых материалов. [c.320]

Работоспособность металлорежущего инструмента может быть обеспечена только в том случае, если его рабочая часть выполнена из материала, обладающего комплексом определенных физикомеханических свойств. Материалы, в той или иной мере отвечающие требованиям этого комплекса и способные осуществлять резание, называются инструментальными. Рассмотрим основные физикомеханические свойства инструментальных материалов. [c.17]

Таблица 5. Физико-механические свойства основных групп инструментальных материалов

Следовательно, третьим требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, будет высокая теплостойкость, которая является основным показателем режущих свойств инструментальных материалов. Производительность инструмента в конечном счете определяет именно теплостойкость. [c.47]

В процессе резания происходит нагрев режущей кромки инструмента. Поэтому основным требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость (красностойкость) — способность сохранять твердость и режущие свойства при длительном нагреве в процессе работы. [c.380]

Режущие и калибрующие элементы входят в число основных конструктивных элементов рабочей части резца и характеризуются рядом геометрических параметров. К таким параметрам относятся углы режущей части, радиусы закругления вершины резца и главной режущей кромки. Влияние каждого из этих параметров на процесс резания многосторонне и различно, зависит от обрабатываемого и инструментального материалов, их физико-механических свойств, размеров сечения срезаемого слоя, режимов резания, состояния системы СПИД. В каждом реальном случае обработки с целью получения нужного экономического эффекта параметры должны определяться индивидуально. Приводимые ниже значения параметров стандартных резцов рассчитаны на достаточно широкую область применения и могут быть использованы как ориентировочные значения для последующих корректировок при эксплуатации. Геометрические параметры резцов, рассматриваемые ниже, не являются углами резания, так как последние кроме геометрических параметров резца характеризуются взаимным расположением резца и обрабатываемого изделия (углы резания в статике) или траекторией взаимного перемещения резца и обрабатываемого изделия (кинематические углы резания). Значение геометрических угловых параметров резцов будут соответствовать углам резания в статике в случае, когда вершина резца рассматривается на высоте центра вращения, а корпус резца перпендикулярен обработанной поверхности. При несоблюдении этих условий углы резания будут отличаться от углов резца. Это нужно иметь в виду при рассмотрении особенностей конструкции резцов вне связи с положением относительно обрабатываемого изделия и использовать за счет корректировки положения резца относительно обрабатываемого изделия для получения более рациональных углов резания. Это одна из особенностей, присущих данной конструкции инструмента, — резцам, которая позволяет при эксплуатации стандартных резцов использовать два пути оптимизации углов резания — переточку рабочей части резца и выбор рационального положения резца относительно обрабатываемой поверхности. [c.125]

Кристаллохимическое строение покрытия, его физико-механические и теплофизические свойства могут значительно отличаться от соответствующих свойств инструментального и обрабатываемого материалов, поэтому покрытие следует рассматривать как своеобразную третью среду , которая, с одной стороны, может заметно изменять поверхностные свойства инструментального материала, с другой влиять на контактные процессы, деформации, силы и температуры резания, направленность тепловых потоков, термодинамическое напряженное состояние режущей части инструмента и т. д. Задавая свойства покрытия путем варьирования его химического состава и строения, можно изменять основные характеристики процесса резания и, в конечном итоге, управлять важнейшими выходными параметрами процесса — износом инструмента и качеством поверхностного слоя обрабатываемых деталей. Кроме того, процесс нанесения покрытия позволяет направленно воздействовать на поверхностные дефекты инструментального материала, что в сочетании с возможностью формирования стабильных характеристик покрытия может способствовать заметному повышению надежности инструмента. [c.3]

В процессе резания инструменты испытывают большие удельные усилия, подвергаются нагреву и износу, поэтому инструментальные материалы должны обладать определенными физико-механическими и технологическими свойствами, из которых основным являются твердость, прочность и пластичность, теплостойкость и теплопроводность, сопротивляемость схватыванию с обрабатываемым материалом, износостойкость, а также закаливаемость и прокаливаемость (для инструментальных сталей), устойчивость против перегрева и окисления, свариваемость или способность к соединению пайкой, склонность к образованию трещин при пайке и шлифуемость. [c.48]

Ниже приводятся краткие сведения о составах и основных свойствах перечисленных инструментальных материалов, а также указания для выбора их в различных случаях токарной обработки. [c.74]

В зависимости от габаритных размеров деталей из пластмасс резьбу нарезают на токарных, сверлильных, фрезерных металлорежущих станках, а также вручную с помощью специальных приспособлений. В качестве режущих инструментов при нарезании резьбы используют метчики, плашки, резьбовые резцы, резьбовые фрезы, шлифовальные круги. Инструментальным материалом для резьбообразующих инструментов служит в основном быстрорежущая сталь. Для обработки пластмасс с высокими абразивными свойствами применяют твердые сплавы ВК6, ВК8, алмазные резцы, вулканитовые дисковые круги. [c.113]

Любой материал, каким бы уникальным он ни был, не является самоценным, а предназначен для изготовления изделия, которое может быть использовано как отдельно, так и в качестве детали более сложного оборудования. Таким образом, материал реализует свои свойства только в качестве компонента оборудования. Современные материалы создаются с заранее заданными свойствами, а следовательно, под конкретное, достаточно узкое назначение. Поэтому наименований и марок материалов очень много. Они собраны и классифицированы в специальных государственных стандартах и справочниках. Поскольку из материалов создается какое-либо изделие, естественно, что в основе классификации чаще всего лежат назначение (например, конструкционные материалы, инструментальные, электротехнические, строительные и т.п.) и/или основные свойства, определяющие область использования (например, магнитные, проводниковые, полупроводниковые, износостойкие, коррозионно-стойкие и др.). Часто классификация строится по химическому составу материала и/или структуре, которые, опять же, определяют в большей степени его дальнейшее применение (например, сплавы на основе железа, алюминия, меди, никеля, титана и других элементов, слюдяные, композитные, полимерные, металлические материалы и т.п.). Различные классификации дополняют друг друга, например классификация по назначению. (конструкционные материалы) включает в себя классификацию по свойству (коррозионно-стойкие материалы), которая, в свою очередь, содержит классификацию по структуре и химическому составу (металлические сплавы на основе [c.540]

В табл. 3.3.9 приведены основные физи-ко-механические свойства абразивных материалов и некоторых инструментальных материалов. [c.579]

Применение в машиностроении новых труднообрабатываемых конструкционных материалов, повышение уровня автоматизации металлорежущих операций и создание самонастраивающихся систем, повышенные требования к точности и качеству обработки ставят перед наукой о резании металлов ряд проблем. Например, резание труднообрабатываемых материалов показало необходимость иного подхода к назначению режимов резания, чем традиционный. Резание пирофорных и ядовитых материалов предъявляет новые требования к выбору схемы обработки, режима резания, конструкции инструмента. Для обработки конструкционных материалов в космосе требуются новые методы, так как исключительно высокий вакуум разрушает окисные пленки и приводит к свариванию сверл, метчиков и других инструментов с деталью. При разработке самонастраивающихся систем и программного управления процессом резания на автоматических станках и линиях необходимо математическое описание влияния условий резания на основные характеристики процесса резания. Количество подобных проблем весьма велико. Важнейшей задачей теоретического плана является замена эмпирических формул для расчета сил и скоростей резання физическими формулами, использующими механические и теплофизические свойства обрабатываемого и инструментального материалов и характеристики процесса резания. [c.5]

Из формулы (42) следует, что при постоянном переднем угле инструмента угол действия увеличивается при росте среднего коэффициента трения (угла трения). Таким образом, интенсивность трения на передней поверхности через угол действия оказывает влияние на деформационные процессы, происходящие в срезаемом слое. На величину среднего коэффициента трения кроме механических и теплофизических свойств обрабатываемого и инструментального материалов основное влияние оказывают передний угол инструмента, толщина срезаемого слоя (подача), скорость резания, применяемая смазочно-охлаждающая жидкость. [c.121]

Оценка прочности производится по пределу прочности прн изгибе Стц, пределу прочности при сжатии и ударной вязкости а,.. Выбор указанных характеристик вызван условиями нагрузки режущего инструмента и в соответствии с условиями их работы прочность режущей части определяется той илн иной прочностной характеристикой. Обычно прочность режущей части ограничивается сопротивлением изгибу, а при переменных и ударных нагрузках решающей оценкой прочности является величина ударной вязкости а . Свойства основных инструментальных материалов приведены в табл. 1. [c.6]

Высокие режущие свойства обеспечиваются в первую очередь за счет применения наиболее износостойких инструментальных материалов и наивыгоднейшей геометрии режущей части. Также возможно повышение скорости резания за счет снижения экономической стойкости в связи с разработкой инструментов, сокращающих простои оборудования. Сокращение простоев оборудования, вызванных подналадкой инструмента и его заменой при износе, производится в основном следующими методами. [c.336]

Инструментальные материалы в конструкциях инструментов должны обладать двумя основными свойствами - прочностью и износостойкостью. [c.129]

Физико-механические свойства износостойких покрытий, отличаюш,иеся в широком диапазоне (табл. 7.33), не дают оснований для отбора наилучших покрытий только по этим параметрам. Такое возможно для однослойных покрытий. Композиционные двойные, тройные и большие системы строятся по особым принципам, где важное значение могут иметь слои соединений с низкими физико-механическими свойствами. Для пояснения рассмотрим идеализированную схему композиционного покрытия. Контактирующий с обрабатываемым материалом наружный слой первый должен препятствовать адгезии и диффузии, образованию окисных пленок, сопротивляться термическим превращениям и хрупкому усталостному разрушению. Последний слой обеспечивает связь покрытия с инструментальным материалом, для чего от них требуется идентичность кристаллохимического строения (близкие параметры решетки и особенности кристаллов, максимальная разность атомных размеров не должна превышать 15 %), невозможность образования хрупких фаз при температуре резания, близость коэффициентов линейного расширения при пагреве, теплопроводности, других физико-химических свойств (модулей упругости и сдвига, коэффициентов Пуассона). Третий слой осуществляет барьерные функции между первым и последним слоями, повышая термодинамическую устойчивость покрытия, изменяя его теплопроводность и т.д. Три основных слоя связываются с помощью двух промежуточных слоев. [c.164]

Основные требования к контролепригодности объектов. Под контролепригодностью (дефектоскопической технологичностью) изделия понимают совокупность свойств конструкции и ее деталей на различных этапах проектирования, изготовления и доводки опытных образцов, необходимых для обеспечения возможности обоснованного дефектоскопического контроля деталей, узлов и агрегатов ответственного назначения при производстве, испытании, эксплуатации и ремонте. Эти свойства должны включать а) возможность контроля проверяемых деталей, узлов и агрегатов (по свойствам материалов, конструкций) одним методом или комплексом методов в процессе производства, ремонта и при эксплуатации б) инструментальную доступность к контролируемым зонам объекта при его изготовлении и при минимуме демонтажных работ и затрат времени для проведения эффективного контроля в условиях эксплуатации машин. [c.86]

В разделе, посвященном машиностроительным материалам, значительное место отведено основным методам испытаний — физико-химическим, механическим и технологическим приведены сведения по основным физико-химическим и механическим свойствам материалов, а также по сортаменту важнейших видов металлических и неметаллических материалов, наиболее часто применяемых в машиностроении и инструментальном деле. [c.1087]

Испытание на изгиб — один из основных и широко распространенных видов испытания материалов [2] — рекомендуется для определения механических СВОЙСТВ хрупких и малопластичных при растяжении металлов (чугунов, инструментальных сталей, литых сталей и сплавов), чувствительных к перекосу и требующих специальных мер его предотвращения при испытании на растяжение. Этот метод применяется для оценки склонности к хрупкому разруше- ию высокопрочных сталей (метод приборного изгиба ), а также при определении вязкости разрушения и чувствительности к острым трещинам. Им широко пользуются в практике коррозионных испытаний и при приемочном контроле материалов как технологической пробой для оценки пластичности и штампуемости материала, качества сварки и т. п. [c.37]

Авторы стремились уделить внимание прогрессивным способам производства и обработки металлов, например рассмотрению новых способов выплавки сталей и других сплавов, специальных способов литья, прогрессивной технологии прокатки, электрофизических и других способов обработки металлов, электроннолучевой, лазерной сварке и т. п. При описании технических сплавов основное внимание уделено рассмотрению состава, структуры и свойств машиностроительных сплавов — конструкционных углеродистых и легированных сталей, чугунов, цветных сплавов, нержавеющих сталей. Вместе с тем изложены необходимые сведения об инструментальных и жаропрочных сталях и сплавах, магнитных и других электротехнических материалах. В разделе VII достаточно подробно рассмотрены свойства пластмасс, резины и металлокерамических материалов. [c.12]

Инструментальные углеродистые стал и служили основным материалом для изготовления режущего инструмента до 70-х годов прошлого века. Основной составляющей примесью их является углерод (0,6—1,4%), от содержания которого в основном зависят свойства стали. [c.13]

Это означает, что основные механические свойства прочностные и пластические в испытаниях на растяжение могут быть определены преимущественно для сравнительно пластичных материалов, разрушению которых предшествует отчетливо наблюдаемая пластическая деформация. Существенно, что такими материалами являются наиболее широко применяемые в технике конструкционные стали, цветные металлы и большая часть полимерных материалов. Испытания на растяжение пригодны и для инструментальных сталей в тех [c.136]

Перспективность применения комплексных методов упрочняющей обработки инструментальных материалов отмечается в работах А.С. Верещаки с соавт. [92, 118], С.Н. Григорьева [123-125], В.П. Табакова [126-127], И.А. Сенчило с соавт. [128-131]. Развиваемые концепции основываются на использовании в качестве основного модифицирующего элемента износостойких покрытий и связаны с задачами улучшения качества самих покрытий и повышения адгезии покрытия с твердосплавной матрицей. При этом основными направлениями повышения эксплуатационных свойств инструментальных материалов являются [c.230]

Затраты на ремонт и недополучение выпускаемой продукции, В1,1з-ванное простоем оборудования, приводят к значительным экономическим потерям, а отказы узлов трения транспортных машин - к аварийным ситуациям. Избежать или свести к минимуму вероятность отказа узлов трения машин и элементов технологических систем возможно на основе применения и развития методов модификации структуры и свойств конструкционных и инструментальных материалов при грамотном использовании основных положений трибофизики и рациональном использовании различных методов (технологий) поверхностного модифицирования материалов трибосистем, рассмотрение которых является содержанием настоящего учебного пособия. [c.6]

Основные методы исследования износостойкости инструментальных материалов — это стойкостные методы испытаний режущих свойств и обрабатываемости, которые определяются по производительности и из-нЬсостойкости. При этом под производительностью понимается скорость резания при неизменной стойкости инструмента, а под износостойкостью— период размерной стойкости инструмента при постоянной скорости резания. [c.93]

Основная роль в срезании стружки при обработке резанием отведена инструменту. В процессе обработки он нагревается, испытывает механические нагрузки и контактное трение с обрабатываемым материалом. В системе СПИД (станок — приспособление — инструмент — деталь) инструмент работает в наиболее тяжелых условиях и от него в первую очередь зависят надежность и качество обработки. Для обеспечения работоспособности инструментальные материалы должшл обладать высокими значениями допустимых напряжений на изгиб, растяжение, сжатие, кручение, удар твердости режущей части инструмента, обеспечивающей его режущие свойства теплостойкости, т. е. способности сохранять свою твердость при высоких температурах износостойкости. [c.572]

Быть достаточно технологичными и относительно дешевыми. Применяемые инструментальные лш гериалы можно разделить на следующие основные группы 1) инструментальные стали 2) твердые сплавы 3) vfинepaлoкepa-мика и керметы 4) сверхтвердые материаль . Первые две группы имеют пока наибольшее применение. Однако в ближайшие годы опережающими темпами будут ра звиваться инструменты из сверхтвердых материалов и керамики. Химсостав и физико-ме канические свойства широко распространенных инструментальных материалов представлены в табл. 1.1. [c.10]

Основным недостатком напыленных плазменных покрытий яв-/ ляется высокая пористость, слабая адгезия с инструментальныл материалом, необходимость тщательной подготовки поверхност инструмента и то, что не всегда возможно регулировать свойства покрытия. Кроме того, плазменные методы недостаточно производительны, и при их использовании создаются сильные шумы. [c.14]

Распределение теплоты между стружкой, деталью и резцом зависит в основном от свойств обрабатываемого материала, скорости резания и толщины срезаемого слоя. Например, при обработке стали в стружку уходит до 807о теплоты. С увеличением скорости резания и толщины срезаемого слоя доля теплоты, уходящей со стружкой, увеличивается. Хотя в резец уходит небольшая часть теплоты, температура режущих лезвий достигает 800—1000° С, так как режущая часть инструмента непрерывно находится в зоне резания, а теплопроводность инструментальных материалов мала. [c.708]

Основным инструментальным материалом, применяемым для изготовления режущей части токарных резцов, являются твердые сплавы, которые обладают высокой износоустойчивостью и не теряют режущих свойств при температуре нагрева до 900—1000° С, что дает возможность использовать твердосплавные резцы для скоростной обработки. Отечественной промышленностью выпускаются две основные группы твердых сплавов вольфрамокобальтовые (ВК) и титанокобальтовые (ТК). Сплавы ТК применяются в основном для обработки сталей, сплавы ВК — для обработки цветных металлов, чугунов и неметаллических материалов. [c.117]

Чем больше твердость обрабатываемых материалов, толще стружка и выше скорость резания, тем больше энергия, затрачиваемая на процесс обработки резанием. Механическая энергия переходит в тепловую. Выделяющееся тепло нагревает резец, деталь, стружку и частично рассеивается. Поэтому основным требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость, т, е. способность сохранять твердость и режущие свойства при длительном нагреве в процессе работы. По теплостойкости различают три группы инструментальных сталей для режущего инструмента нетеплостойкие, полу-теилостойкие и теплостойкие. [c.195]

Схема всестороннего сжатия металла при прессовании приводит к значительным удельным усилиям, действующим на инструмент. Поэтому инструмент для прессования работает в исключительно тяжелых условиях, испытывая кроме действия больших давлений действие высоких температур. Износ инструмента особенно велик при прессовании сталей и других труднодеформируемых сплавов из-за высоких сопротивления деформированию и температуры горячей обработки. Инструмент для пресования изготовляют из высококачественных инструментальных сталей и жаропрочных сплавов. Износ инструмента уменьплают применением смазочных материалов, например, при прессовании труднодеформируемых сталей и сплавов используют жидкое стекло со специальными свойствами. Основным оборудованием для прессования являются вертикальные или горизонтальные гидравлические прессы. [c.116]

Углеродистые стали служили основным материалом для изготовления режущего инструмента еще до 70-х годов прошлого века. Содержание углерода в сталях, от величины которого во многом зависят свойства стали, составляет 0,6—1,4%. Марки инструментальных углеродистых сталей и их химический состав приведены в ГОСТ 1435—74- После соответствующей термической обработки эти стали могут иметь твердость HR 58—64. Однако инструмент из углеродистых сталей при резании выдерживает нагрев до температуры 200—250° С. При большей температуре нагрева твердость инструмента резко снижается (рис. 1, кривая 8), и он быстро выходит из строя. Для изготовления некоторых металлорежущих и деревообрабатывающих инструментов наибольшее применение находят инструментальные углеродистые стали марок У10А и У12А. [c.7]

Большинство соединений тугоплавких переходных металлов, обладая уникальными свойствами и широким диапазоном свойств, делающих их пригодными для использования в качестве покрытий, имеют преимущества и недостатки. С учетом отмеченной выше двойственной природы покрытия на режущем инструменте как третьей среды между инструментальным и обрабатываемым материалами использование одного из тугоплавких соединений в качестве покрытия не всегда может удовлетворять основным требованиям, предъявляемым к покрытиям для режущих инструментов. Поэтому в настоящее время все большее применение находят многослойные покрытия с переменными свойствами и химическим составом. Последние в максимальной степени способны удовлетворить сложному комплексу требований, предъявляемых к покрытиям для режуших инструментов (см. рис. 15), и, кроме того, способны хорошо сопротивляться хрупкому разрушению в условиях развития трещин или при сильных пластических деформациях режущей части. [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...