Режущие Стойкость и прочность

Предел упругости сталей, обработанных методом НТМО, чрезвычайно высок [120], что в сочетании с высокой циклической прочностью делает такие стали особо пригодными для изготовления высокопрочных пружин, рессор, подвесок и других подобных материалов. Кроме того, упрочнение материалов с помощью НТМО (а также ВТМО) приводит к резкому увеличению режущей стойкости и вязкости инструментальных сталей [133]. [c.67]

По режущему инструменту возрастает выпуск высокопроизводительных конструкций с повышенными стойкостью и прочностью обработки, в том числе для станков с программным управлением и автоматических линий. [c.283]

Стоимость режущего инструмента составляет 4—8% от стоимости изготовления общемашиностроительных деталей в автоматических станочных линиях. От режущей способности, стойкости и прочности режущего инструмента в большой степени зависят трудоемкость механической обработки и производительность автоматической линии. [c.16]

Предел упругости стали, обработанной методом НТМО, достаточно высок, что в сочетании с высокой циклической прочностью делает такие стали пригодными для изготовления высокопрочных пружин, рессор, торсионных стержней, подвесок и других подобных элементов. Кроме того, упрочнение материалов с помощью НТМО (как и ВТМО) приводит к значительному повышению режущей стойкости и вязкости инструментальных сталей. [c.130]

При работе на тяжелых режимах резания, как правило, использование станка ограничивается стойкостью и прочностью режущего инструмента. [c.449]

Проходной резец конструкции А. Я. Потапова успешно используется в условиях ударной прерывистой нагрузки, что обеспечивается положительным углом наклона главной режущей кромки, равным 6 . Передний угол принят отрицательным — 3°. Увеличение стойкости и прочности резца достигается следующими особенностями его геометрии вдоль главной режущей кромки введена фаска с отрицательным углом — 5 и фаска у вершины — шириной 2 мм с углом в плане 15°. [c.230]

Износостойкие покрытия (табл. 7.32), наносимые на рабочие поверхности инструментов, предназначены для изменения поверхностных свойств инструментального материала в направлении снижения контактного воздействия с обрабатываемым материалом и термодинамического напряженного состояния режущей части, а также взаимодействия на термоЭДС и тепловые потоки в зоне резания. В конечном счете это приводит к повышению стойкости и прочности инструмента. Покрытый одним или несколькими слоями однородных и разнородных материалов инструментальный материал становится композиционным со свойствами, [c.162]

Стали, содержащие 12—14% Сг, широко применяют в турбостроении, при изготовлении различных предметов домашнего обихода, режущих инструментов и других изделий, не подвергающихся действию относительно сильных агрессивных сред. Их используют преимущественно в термически обработанном — закаленном и отпущенном состоянии, часто с тщательно шлифованной, а иногда и полированной поверхностью, благодаря чему обеспечиваются высокие характеристики механической прочности и коррозионная стойкость [4]. [c.16]

Сплавы титана с алюминием-, молибденом, цирконием и другими элементами наряду с высокой прочностью и малым удельным весом имеют хорошую коррозионную и эрозионную стойкость и высокую температуру плавления. Как и жаропрочные сплавы, они обладают низкой теплопроводностью и склонностью к сильному упрочнению. Но в отличие от других металлов титановые сплавы в процессе резания дают слабо деформированную стружку с малой усадкой и, следовательно, имеет место малая плош,адь контакта стружки с поверхностью режущего клина. Это приводит к большим удельным нагрузкам, концентрации теплоты на режущих кромках и тем самым к их форсированному износу. Последнее особенно значительно, когда в сплаве содержится более 0,2% углерода, т. е. больше предела растворимости его в титане, в результате чего образуются весьма твердые карбиды Ti . [c.329]

Повышение стойкости режущих инструментов и скорости резания достигается изготовлением режущих частей из материалов, сохраняющих механическую прочность при высоких температурах резания (улучшенных марок быстрорежущих сталей, твердых сплавов и минералокерамики) улучшением теплоотвода из зоны резания и активным охлаждением режущих граней (рис. 12) приданием режущим граням геометрических параметров, оптимально соответствующих механическим свойствам обрабатываемого материала и экономичным режимам обработки тщательной заточкой и доводкой режущих граней для устранения на их по- [c.53]

Для увеличения прочности режущей кромки и стойкости резца первая и вторая формы заточки передней поверхности предусматривают для работы с подачами s > 0,2 мм наличие вдоль режущей кромки плоской фаски шириной / = (0,8-r-l)s мм.. При работе с подачами s < 0,2 мм режущие кромки следует притупить оселком так, чтобы образовалась фаска шириной не более 0,1—0,15 мм. Угол наклона фаски -[2 зависит от типа и материала резца. Рекомендуемая величина -(з для токарных резцов из быстрорежущей стали 0°, строгальных и долбежных + 5°, для твердосплавных резцов —5°. [c.302]

Твердость — свойство металлов сопротивляться проникновению в них других, более твердых тел. Твердость определяет многие эксплуатационные свойства металла сопротивляемость истиранию, режущие свойства инструмента для обработки металлов, эрозионную стойкость и т. д. По твердости иногда можно косвенным путем определить предел прочности и текучести металла, не вырезая образцов. Большинство методов определения твердости основано на принципе вдавливания в испытуемый металл более твердого шарика, конуса или пирамиды. [c.73]

Но вместе с увеличением угла -)- у уменьшается угол заострения и объем головки резца, вследствие чего теплоотвод от поверхностей трения резца и прочность режущей кромки уменьшаются, и начиная с некоторого значения угла резания, износ повышается (возможно и выкрашивание режущей кромки), и стойкость понижается. [c.129]

Геометрические элементы резца. При увеличении положительного значения переднего угла и уменьшении угла резания деформации (см. рис. 44), силы резания (см. рис. 91), тепловыделение и температура резания (см. рис. 68) снижаются и стойкость сначала повышается (рис. 105). Но вместе с увеличением угла у уменьшается угол заострения и объем головки резца, вследствие чего теплоотвод от поверхностей трения резца и прочность режущей кромки уменьшаются, и, начиная с некоторого значения переднего угла, износ повышается (возможно и выкрашивание режущей кромки) и стойкость понижается. [c.107]

Качество режущего инструмента, и в частности его прочность и стойкость, зависит не только от химического состава стали, но и в значительной степени от правильной термической обработки ее. Последняя заключается в основном в отжиге, закалке и отпуске при определенных температурах. [c.28]

Для увеличения прочности режущей кромки и стойкости резца первая и вторая формы заточки передней поверхности предусматривают для работы с подачами s>0,2 мм наличие вдоль режущей кромки плоской фаски шириной / = (0,8 до 1,0) S мм. При работе с подачами -s>0,2 мм режущие кромки следует притупить оселком так, чтобы образовалась фаска шириной не более 0,1 до 0,15 ям. Угол наклона фаски зависит от типа и материала резца. [c.49]

Как известно, металлокерамические твердые сплавы обладают высокой твердостью и незначительной вязкостью, поэтому они меньше подвержены износу, но дают больше выкрашиваний. Действительная производительность твердого сплава характеризуется не только его стойкостью на износ, но и прочностью, т. е. стойкостью против выкрашивания. Для обеспечения высокой производительности режущий инстру-336 [c.336]

Эффективность использования твердого сплава можно характеризовать произведением скорости резания на максимально допустимую подачу при выбранных стойкости и износе режущих кромок инструмента. Выбранные величины стойкости и окончательного износа должны быть постоянными при сравнении испытываемых марок твердых сплавов. Такая оценка является комплексной, так как скорость резания характеризует режущую способность твердого сплава, а максимальная подача — механические свойства (прочность). [c.55]

Концевые фрезы с прямыми твердосплавными пластинками, расположенными под небольшим углом наклона зубьев, снабжаются отрицательными передними углами, так как из-за пониженной прочности твердого сплава положительные углы вызывают сколы и выкрашивания режущих кромок. Это можно объяснить непостоянством геометрических параметров на всем протяжении режущей кромки и появлением вибраций. Винтовой зуб при наличии положительного переднего угла у, как показывают экспериментальные исследования, обеспечивает лучшее протекание процесса резания без вибраций и выкрашиваний. Это особенно важно для концевых фрез, работающих с большим вылетом на станках пониженной жесткости. Таким образом, хотя передние углы, как положительные, так и отрицательные, примерно, одинаково влияют на стойкость, тем не менее целесообразно выбирать их положительными благодаря улучшению процесса резания. [c.301]

Определение экономичных режимов резания. Глубину резания находят в зависимости от припуска на обработку. Глубина резания в меньшей степени влияет на стойкость инструмента, чем скорость резания и подача, поэтому при черновой обработке назначают максимальную глубину резания, обеспечивающую снятие большей части припуска за один ход инструмента. При получистовой обработке в зависимости от требуемой точности и класса шероховатости поверхности глубину резания назначают 1—4 мм. Чистовую обработку выполняют также в зависимости от степени точности и шероховатости с глубиной резания 0,1—1 мм. Далее выбирают подачу. Подача влияет на стойкость инструмента меньше, чем скорость резания, поэтому при черновой обработке назначают возможно большую подачу, допускаемую прочностью станка, режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. При чистовой обработке подачи выбирают в зависимости от требуемой точности обработки и шероховатости обрабатываемой поверхности. Затем определяют экономическую скорость резания путем расчета по соответствующим формулам или руководствуясь справочными нормативными данными и проверяют ее по мощности станка. Назначение режима резания —это выбор наивыгоднейшего сочетания глубины резания, подачи и скорости резания, обеспечивающего наименьшую трудоемкость при полном использовании режущих свойств инструмента, эксплуатационных возможностей станка и при соблюдении требуемого качества заготовки. [c.50]

Производительность автоматической линии или автоматического станка зависит в значительной степени от применяемого режущего инструмента. Последний должен удовлетворять не только обычным условиям, предъявляемым к режущему инструменту, как-то обеспечение чистоты и точности обрабатываемых деталей, необходимой стойкости и прочности, экономичности, — но также и специфическим условиям, обусловленным автоматическим оборудованием. К таким условиям относится обеспечение неизменности размера детали, т. е. размерной стойкости инструмента, стабильность его работы, быстросменность и взаимозаменяемость. [c.490]

Производительность автоматической линии или автоматического станка зависит от применяемого режущего инструмента. Последний должен удовлетворять не только обычным условиям, предъявляемым к режущему инструменту, как-то обеспечению определенного класса шероховатости и точности обрабатываемых заготовок, необходимой стойкости и прочности, экономичности,— но также и специфическим условиям, обусловленным автоматическим оборудованием. К таким условиям относится обеспечение размерной стойкости инструмента, стабильность его работы, быстросменность и взаимозаменяемость. Указанные условия, обеспечивающие непрерывность процесса обработки и влияющие на производительность и эффективность работы автоматизированного производства (в том числе автоматических линий, станков-автоматов, станков с программным управлением, многооперационных станков), зависят от конструкции режущего инструмента. [c.399]

Производительность и стойкость инструмента. Проблеме производительности необходимо уделять особое внимание, так как она влияет в первую очередь на понижение себестоимости продукции. Производительность, стойкость и прочность определяются многими факторами, из которых основными являются а) род режущего материала инструмента б) количество и длина режущих кромок, участвующих одновременно в процессе резания г) объем стружечных канавок д) конструктивные и геометрические элементы режущей части е) стружкозавивание и стружколомание ж) охлаждение режущих кромок в процессе резания. [c.16]

При обработке ковкого чугуна необходимо учитывать, что при одинаковых механических и физических свойствах разные марки чугуна резко различны по обрабатываемости. Это прежде всего связано с иногда очень незначительными изменениями в структуре. Так, включения эвтектического цементита в количестве 5—7% слабо влияют на твердость и прочность ковкого чугуна, но резко снижают стойкость режущего инструмента при механической обработке. Увеличение пластичности материала сверх допустимых пределов вызывает образование нароста на передней грани инструмента, что также снижает его стойкость. Это может иметь место при обработке феррит-ного ковкого чугуна марок КЧ 35-10 и КЧ 37-12. Однако основной причиной, наруша- [c.132]

Повмшение стойкости режущих инст рументов, изготовленных из углеродистых сталей. Повышение кислото стойкости и жаро прочности (до [c.692]

Подачу рекомендуется выбирать для данных условий обработки максимально возможную ее величина при черновом точении зависит от обрабатываемого материала, размеров заготовки и глубины резания, определяющих стойкость инструмента и прочность режущей кромки при получистовоы и чистовом точении — от чистоты поверхности. [c.28]

Связь между обрабатываемостью и механическими свойствами неоднозначная. Допустимая скорость резания снижается с увеличением твердости и прочности стали, поскольку возрастают усилия резания и температура нагрева инструмента, вызывающая разупрочнение его режущей кромки и снижение стойкости. Между тем обработка слишком пластичных сталей затруднена вследствие образования сплошной трудноломаю-щейся стружки, которая, непрерывно скользя по передней поверхности инструмента, нагревает и интенсивно изнашивает ее. Кроме того, на режущей кромке инструмента из-за налипания металла возникает нарост, в результате чего поверхность получается шероховатой с задирами. [c.283]

Предложено методом порошковой металлургии готовить высококарбидные композиции, например, ферро-тита-наты или никель-титанаты, т. е. композиции на основе железа или никеля, содержащие 20—35 % карбида титана (Ti ) и, одновременно, 10—20% Сг, 2—15% Мо, иногда 1—1,5 % А1, 0,5—1 % Си или 10—30 % Со, при содержании в матрице (железе или никеле) порядка 0,2—0,65 % С. Эти материалы характеризуются повышенной прочностью, коррозионной и эрозионной стойкостью и жаростойкостью. По зарубежным данным [249] подобные материалы уже применяют в качестве штампов для коррозионноактивных пластмасс, при переработке керамики в электроиндустрии, для изготовления форм и режущих инструментов, используемых при работе со стеклянными расплавами, а также в качестве износостойких деталей для морской и реакторной техники и т. п. [c.336]

Скорость резания, с которой можно обрабатывать данный металл, при определенной стойкости резца, является характеристикой обрабатываемости металлов. Чем выше скорость, тем лучше обрабатываемость данного металла по сравнению с тем, который при той же стойкости и прочих одинаковых условиях допускает обработку с меньшей скоростью резания. Наихудшую обрабатываемость имеют инструментальные быстрорежущие хро-моникелевольфрамовые, хромомарганцовистые, хромокремнистыс, хромокремнемарганцовистые и кремнемарганцовистые стали. Очень низкой обрабатываемостью обладают жаропрочные стали и сплавы. Это объясняется тем, что жаропрочные материалы имеют значительное количество легирующих элементов (в том числе титан и марганец), склонны к свариванию (к адгезии) с режущим инструментом, незначительно изменяют прочность при нагреве до 800° С, имеют высокий предел прочности на сдвиг (в 2—3 раза выше по сравнению с конструкционной углеродистой сталью) у жаропрочных материалов высокий предел прочности сочетается с большой вязкостью они способны к сильному упрочнению [c.103]

Когда износ инструмента по передней грани незначителен, то фличина переднего з ла должна быть максимально допускаемой Механической прочностью режущей кромки. При обработке хрупких металлов давление стружки концентрируется почти на самой режущей кромке, поэтому механическая прочность ее имеет боль-фее значение, чем при обработке вязких металлов. В связи с этим, Для хрупких металлов передние углы должны быть меньше. При (Обработке вязких металлов снятием тонких стружек усилие резания имеет относительно небольшую величину. Поэтому для данного с лучая значение переднего угла, соответствующее наибольшей Стойкости и достаточной прочности режущей кромки, составляет ЙО—30 . Изменение величины переднего угла в указанных пределах будет зависеть от механических свойств обрабатываемого металла, [c.96]

Большим недостатком быстрорежущей стали является карбидная неоднородность (ликвация), получающаяся в процессе затвердевания литой стали. Карбидная неоднородность резко ухудшает качество и механические свойства быстрорежущей стали. Прочность стали с большюй карбидной неоднородностью на 30—40% ниже прочности стали, имеющей равномерное распределение карбидов. Инструменты, изготовленные из такой стали, обладают пониженной стойкостью и повышенной хрупкостью как режущих кромок, так и всего инструмента и поэтому подвержены выкрашиванию и поломке. [c.38]

Предел прочности при сжатии для вольфрамокарбидных сплавов определяется в 400 кГ/мм и выше, причем максимальное его значение получается для сплава с содержанием кобальта 3—5%. При большом содержании кобальта предел прочности при сжатии несколько снижается, однако для всех марок твердого сплава он имеет высокие значения. Это важное свойство твердых сплавов необходимо применять при конструировании инструментов, оснащенных твердым сплавом. В качестве примера можно указать на использование отрицательных передних углов и больших углов наклона режущей кромки для резцов и фрез, позволяющих значительно упрочнить режущие элементы и тем самым достигнуть большей стойкости инструмента при прерывистом резании, а также при обработке деталей с неравномерным припуском или при малой жесткости системы станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД). [c.53]

Задний угол. Основное назначение заднего угла — обеспечить свободное перемещение резца по обрабатываемой поверхности. Задний угол а главной режущей кромки влияет на деформацию обрабатьшае.мой поверхности, силы резания, прочность, стойкость и связанную с ней скорость резания, качество обрабатываемой поверхности. При основно-м износе по задней поверхности, как, например, при обработке с малыми толщинами среза, стойкость резца возрастает с повышением величины заднего угла. Однако это имеет место до определенного предела, когда из-за уменьшения угла заострения прочность кромки уменьшается, на нем появляются выкрашивания, которые приводят резец к преждевременному выходу из строя. С повышением заднего угла возрастает также и чистота обрабатываемой поверхности. Поэтому при чистовой обработке рекомендуется применять резцы с большим задним углом. [c.154]

Рекомендации по выбору режимов резания для отдельных видов инструмента при средних условиях эксплуатации на основе норштивных данных будут рассмотрены ниже. Общий порядок при использовании формул следующий прежде всего, исходя из технологических соображений, определяется глубина резания. При этом руководствуются следующими положениями припуск всегда выгодно снимать за один проход, если это допускается качеством обработки, мощностью оборудования и прочностью инструмента. Подача выбирается наибольшая, допустимая качеством обрабатываемой поверхности (при чистовой обработке), жесткостью системы СПИД и режущего инструмента, а также его прочностью. Далее, по приводимым формулам (или таблицам) выбирается скорость резания в зависимости от требуемой средней стойкости инструмента. Обычно среднюю стойкость принимают равной 30 —60 мин. Однако в ряде случаев (при высокой стоимости оборудования, высоких трудозатратах на его эксплуатацию и обслуживание) бывает целесообразно снижать среднюю стойкость (при этом повышается производительность труда по машинному времени за счет увеличения скорости резания). Минимально возможная стойкость инструмента равна (или несколько больше) времени обработки одного изделия или одной операции (на станках с ЧПУ). При смене изделия или при переходе на другую операцию (во время многооперационной обработки) инструмент заменяется автоматически. Увеличение производительности труда окупает затраты на инструмент (стойкость при этом нельзя называть средней, она должна быть гарантированной, т. е. инструмент не должен потерять свои режущие свойства в процессе обработки изделия). [c.56]

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 = = 3000 МПа, а при сжатии = 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 непре-швном контакте стружки с поверхностью его режущей части, 1ри температуре свыше 800° С алмаз на воздухе горит, превращаясь в 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, [c.92]

К недостаткам углеродистой стали относятся 1) отсутствие сочетания твердости с прочностью и пластичностью 2) высокий коэффициент теплового расширения 3) потери твердости и режущей способности при нагревании до температуры 200 °С и прочности при повышении температуры 4) низкая коррозионная стойкость в агрессивных средах, в атмосфере и при высоких температурах 5) низкие электротехнические свойства 6) увеличение массы изделий, удорожание их стоимости, усложнение проектирования вследствие невысокой прочности этой стали. Таким образом, использование углеродистой стали допускается в тех случаях, когда эти недостатки существенно не влияют на эксплуатационные свойства изделий кроме того, следует учитывать ее сравнитгльно невысокую стоимость. [c.65]

Фосфатирование режущего инструмента. Практические успехи при фосфатировании режущего инструмента достигнуты, например, в ЧССР и ГДР [75]. Фосфатирование используют для повышения стойкости режущего инструмента всех видов, а также для лемехов плугов и сегментов режущих аппаратов сельскохозяйственных машин [76]. Сообщается [77, 78], что фосфатирование применяют для повышения долговечности фрез, токарных резцов, напильников, спиральных сверл и другого инструмента, изготовленного из углеродистых и инструментальных сталей, за исключением твердых сплавов. Преимущественно используют горячее фосфатирование при 95—98 °С в течение 12—15 мин, до прекращения выделения Нз-Благодаря такой обработке стойкость режущих инструментов повышается в 1,8—4 раза фосфатная пленка способствует улучшению смазки режущего инструмента и облегчает отделение стружки. Исследования [79] показали, что горячее фосфатирование спиральных сверл повышает их стойкость на 360%, а холодное — на 195% по сравнению с нефосфатированными сверлами. Согласно другим данным [80], горячее фосфатирование повышает стойкость инструмента на 300—400%, холодное — на 150%, обработка в горячей воде на 200%, электроискровая обработка на 200—300%, а обработка сверл паром при 540 °С в течение 20 мин увеличивает их производительность в 2 раза. Предполагается, что горячее фосфатирование и обработка в горячей воде способствуют снижению содержания в стали мягкого остаточного аустенита вследствие его перехода в мартенсит, повышающий прочность металла. На стойкость инструмента влияет также и продолжительность фосфатирования или обработки в горячей воде. Исследования [81] показали, что стойкость инструмента возрастает с увеличением продолжительности обработки до определенного значения, после которого стойкость снижается. [c.254]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...