Матеріали, що застосовуються для виготовлення фрез - фрезерні роботи
Матеріали, що застосовуються для виготовлення фрез
Матеріали, що застосовуються для виготовлення фрез, повинні мати наступні властивості: високу твердість, що перевищує твердість оброблюваного матеріалу, високу зносостійкість і теплостійкість, високу механічну міцність. для виготов-
ня ріжучих інструментів і, зокрема, фрез застосовують вуглецеві леговані інструментальні сталі, леговані інструментальні сталі, тверді сплави, минерало-кераміку, надтверді матеріали, синтетичні і природні алмази.
Легована інструментальна сталь за хімічним складом відрізняється від вуглецевої інструментальної сталі лише наявністю одного або декількох легуючих елементів: хрому, вольфраму, молібдену, ванадію. Найчастіше для виготовлення прорізних, фасонних і кінцевих фрез малих діаметрів застосовують такі марки стали: ХГ, ХВ5, 9ХС і ХВГ. Легована інструментальна сталь володіє вищими ріжучими властивостями, ніж вуглецева інструментальна сталь (температура в зоні різання 300-350 ° С, швидкість різання 20- 25 м / хв).
Швидкорізальна інструментальна стальв відміну від вуглецевої і легованої інструментальної сталі має більший опір зносу і велику теплостійкість. Вона володіє красностойкостью, т. Е. Не втрачає своїх властивостей при температурі червоного розжарювання (550-600 ° С)
Для обробки високоміцних нержавею-чих сталей і сплавів в умовах підвищеного j розігріву різальних крайок, а також для обробки сталей і сплавів підвищеної твердості і в'язкості при роботі з ударами застосовують I наступні марки стали: Р18КФ2, Р10К5ФЗ, Р9К5, Р6М5К5, Р12Ф2К8МЗ, Р9М4К8 і ін. Ці марки часто застосовуються також для виготовлення зуборізних інструментів.
Наприклад, сплав Т14К8 складається з 14% карбіду титану, 8% кобальту і 78% карбіду вольфраму.
Випускають трехкарбідние тверді сплави, що складаються з кобальту (зв'язки) і карбідів вольфраму, титану, танталу. Ці сплави характеризуються високою міцністю. Твердий сплав марки ТТ7К12 допускає роботу в 1,5-2 рази більшими подачами на зуб, ніж сплав Т5К10. Тверді сплави випускаються у вигляді пластинок стандартних форм і розмірів.
Вольфрамо-кобальтові сплави застосовують для обробки крихких матеріалів: чавуну, бронзи, загартованої сталі, пластмас, порцеляни й т. П. Тверді сплави титано-вольфрамової групи призначені головним чином для обробки сталей. Сплав ТТ20К9 спеціально призначений для фрезерування сталі (наприклад, для фрезерування глибоких пазів). Він відрізняється підвищеним опором тепловим і механічним циклічним навантаженням. Найбільш міцними сплавами при чорновій обробці стали є сплави марок ТТ7К12 і Т5К12Б.
Зі зменшенням розмірів зерен карбідів вольфраму зносостійкість і твердість сплаву збільшуються. Цю закономірність використовують при створенні сплавів різного призначення з необхідними властивостями. Першими дрібнозернистими сплавами були сплави марок ВКЗМ і ВК6М. Останнім часом розроблені тверді сплави з особливо дрібнозернистої (ОМ) структурою - ВК6-ОМ, ВКЮ ОМ і ВК15-ОМ.
Стійкість твердосплавного інструменту підвищується при нанесенні на його поверхню сностійких шарів (5-15 мкм) карбідів (титану, ніобію), боридів, нітридів та ін.
Мінерал про керамічні ие спла-в и готують на основі окису алюмінію А / 203 (корунду) шляхом тонкого помелу, пресування і спікання. Випускають їх, як і тверді сплави, у вигляді пластинок стандартних форм і розмірів. В даний час промислове застосування мають дві марки мінеральної кераміки: ЦМ-332 і ВЗ. Мінеральна кераміка марки ВЗ має більшу (в 1,5-2 рази) міцністю в порівнянні з керамікою марки ЦМ-332. До складу кераміки марки ВЗ крім окису алюмінію входять складні карбіди тугоплавких металів.
Мінералокераміческіе пластинки мають більшу теплостійкість і зносостійкість, ніж деякі тверді сплави. Однак вони мають знижену в порівнянні з твердими сплавами міцність і підвищену крихкість. Мінералокераміка знаходить застосування при чистовому і тонкому фрезеруванні торцевими фрезами (головками) з неперетачіваемой пластинками.
Матеріали надтверді (СТМ) є полікристалічним освітою на основі кубічного нітриду бору. У цю групу входять композит 01 (ельбор-Р), композит 05 і композит 10 (гексаном-Р), ПТНБ (полікристал твердого нітриду бору), «зубр», «бел-бор» і ін.
Матеріали надтверді значно перевершують мінеральну кераміку і тверді сплави по термоусталостной міцності. Ель-бор-Р, гексаном-Р, ПТНБ і ін. Застосовують для оснащення різців, фрез, а також при виготовленні абразивного інструменту для заточування металевого (лезвийного) інструменту.
Матеріали надтверді для металевого інструменту випускаються у вигляді циліндричних вставок діаметром від 4 до 8 мм і довжиною від 4 до 8 мм.
Матеріали надтверді на основі нітриду бору хімічно інертні до чорних металів, а матеріали на основі вуглецю (алмази) до них хімічно активні. Ця різниця і визначає область їх застосування: надтверді матеріали застосовуються для обробки сталей, чугу-нів, ряду важкооброблюваних сплавів; полікристалічні алмази - для обробки кольорових металів, титанових сплавів, склопластиків і ін. Для обробки надтвердих матеріалів можна застосовувати тільки алмази, які перевершують їх по твердості.
Синтетичні алмази (типу «карбонадо» і «баллас») випускаються у вигляді порошків і кристалів. із синтетичних
алмазних порошків виготовляють алмазно-абразивні інструменти. Кола з синтетичних алмазів успішно застосовуються при заточуванні і доведенні твердосплавних ріжучих інструментів (в тому числі і фрез), а також для шліфування і доведення дорогоцінних каменів, в тому числі і самого алмазу. Алмазні різці і фрези застосовують в основному в якості чистового (оздоблювального) інструменту при різанні кольорових металів, сплавів і неметалічних матеріалів.