42381444
  10 марта 2017        419         0

Инструментальные материалы для фрез

При изготовлении фрез для обработки металлов применяется широкая номенклатура инструментальных материалов, которые подразделяются на следующие основные классы: быстрорежущие стали, твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые материалы (алмазы и композиты). Свойства перечисленных инструментальных материалов по двум важнейшим показателям (теплостойкости, пределу стойкости) сведены в табл. 3.1. В табл. 3.2 приведены сведения о свойствах наиболее распространенных марок быстрорежущих сталей (БС), применяемых для изготовления  фрез.

Таблица 3.1. Свойства инструментальных материалов
Инструментальный материал Теплостойкость, оС Предел прочности при изгибе σи, МПа
Быстрорежущие стали 600…650 2050…3400
Твердые сплавы 800…900 900…2000
Минералокерамика 1100…1200 325…700
Алмазы 700…800 210…400
Композиты 1300…1500 400…1500

 

Таблица 3.2. Характерные показатели прочности, твердости и теплостойкости
Группа (стандарт ИСО 4957-80) Марка (ГОСТ 19265-73) σи,
МПа
HRС Теплостойкость, оС, при твердости
59 HRC
Базовая Р6М5 3000…4000 63…66 650
Р18 2600…3200 62…65 620
С увеличенным содержанием кремния Р6М5Ф3 2000…3200 64…66 630
Содержащая кобальт Р6М5К5 2400…3000 64…66 630
Р9М4К8 2000…2700 64…67 630

Базовая группа БС предназначена для обработки конструкционных сталей с твердостью до 280 НВ. Сталь Р6М5Ф3 применяется с целью повышения стойкости инструмента. Применение стали Р6М5К5 обеспечивает рост скорости резания (по сравнению с базовой группой) на 20%, или увеличивает количество периодов стойкости инструмента в 1,5…3 раза. Сталь Р9М4К8 обладает повышенной износостойкостью по сравнению со сталью Р6М5К5.
Основными изготовителями российских марок твердого сплава (ТС) являются: ОАО «Кировградский завод твердых сплавов» (КЗТС), ГУП «Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов» (ВНИИТС) и ОАО « Московский комбинат твердых сплавов» (Сандвик-МКТС). Российские марки ТС группы Р без покрытия приведены в табл. 3.3. В табл. 3.4 приведены российские марки ТС с покрытиями предназначенные для выполнения фрезерных работ.

Таблица 3.3. Российские марки ТС без покрытия
Основная группа применения КЗТС ВНИИТС Сандвик-
МКТС
Р01 Т30К4 ВТ 100 МР 1
Р10 Т15К6 ВТ 110 МР 1
Р20 Т14К8 ВТ 120 МР 2
Р25 ТТ20К9 ВТ 120 МР 3
Р30 Т5К10, ТТ10К8-Б ВТ 130, ВТ 141 МР 3
Р40 ТТ7К12 ВТ 142 МР 4
Таблица 3.4. ТС с покрытиями для фрезерных работ
Основная группа применения КЗТС ВНИИТС Сандвик-
МКТС
Р01
Р10 НС Р20
Р15 ВМ 2226 НС Р20 СМ 25
Р20 ВМ 2226 НС Р20 СМ 25
Р25 ВМ 2226 НС Р30 СМ 25
Р30 ВМ 1416 НС Р30 СМ 25
Р40 ВМ 1416 НСР 30С СМ 45
Р50 СМ45

Рекомендации по применению марки ТС являются ориентировочными и применительно к конкретным операциям требуют уточнения. Наиболее общими рекомендациями применения ТС являются следующие: группы РО1 предназначены для различного вида точения; ТС группы 25 обладают повышенным сопротивлением  циклическим, динамическим  и тепловым нагрузкам при фрезеровании; группа Р30 предназначена для черновой обработки стальных деталей; группа Р40 предназначена для нагруженной черновой обработки по загрязненной литейной корке, сварным швам при больших неравномерных припусках и т.п. В табл. 3.5 – 3.10 сведены параметры напайных ТС, используемых для различных типов фрез.

Таблица 3.5. ТС пластины для обработки пазов типа «ласточкин хвост».
Гост 25404-90. Размеры в мм
 
Обозначение l b s  α,о
ГОСТ
Тип 15, левая
15040 16 10 4,0 15
Тип 15, правая
15030 16 10 4,0 15

 

Таблица 3.6. ТС пластины для торцовых фрез. ГОСТ 25408-90 (мм)
Твердосплавные пластины
Обозначение l b s r  α,о
ГОСТ
Тип 20, левая
20100 25 20 4,0 20,0 15
Тип 20, правая
20050 15 12 3,0 12,5 15
20090 25 20 4,0 20,0

 

Таблица 3.7. ТС пластины для концевых и шпоночных фрез. ГОСТ 25400-90, (мм)
Твердосплавные пластины для концевых и шпоночных фрез

 *Размеры для пресс-форм
**Размер для справок

Обозначение l b s r h+0,4 е
ГОСТ
Тип 21
21350 14 8,0 3,0 25,0 5,0 2,1
21250 20 6,0 3,5 10,0 10,8
21470 25 8,0 3,0 32,0 3,0 8,0

 

Таблица 3.8. ТС пластины для дисковых, концевых фрез и торцово-цилин-
дрических фрез для агрегатных станков. ГОСТ 25409-90, (мм)
Твердосплавные пластины для агрегатных станков

*Размеры для пресс-форм

Обозначение l b s   α,о
ГОСТ
Тип 24
24270 20 10 4,0 20
24790 25
24550 28 14
24650 40 5,0
24650 45

         

Таблица 3.9. ТС пластины для угловых фрез. ГОСТ 25411-90, (мм)
Твердосплавные пластины для угловых фрез

 *Размеры для пресс-форм

Обозначение l b s
ГОСТ
Тип 31
31010 13 12,5 2,5
31030 15 14,5 3,0
31050 18 17,5
31070 20 19,5 3,5
31090 25 24,5 4,0

       

Таблица 3.10. ТС пластины для торцовых фрез. ГОСТ 25423-90, (мм)

Пластины для торцовых фрез из твердого сплава по ГОСТ 25411-90

*Размеры для пресс-форм

Обозначение l b s r с
ГОСТ
Тип 49
49010 15 12 3,0 12,5 3
49070 20 16 3,5 16,0 8

 Сменные ТС режущие пластины с износостойкими покрытиями обеспечивают повышение скорости резания на 20…40%. Они подразделяются на сменные многогранные пластины неперетачиваемые (СМП) и сменные многогранные перетачиваемые пластины (СПП). Наиболее распространенные формы СМП и области их применения приведены в табл. 3.11.

Таблица 3.11. Формы СМП и области их применения. Гост 19042-80
 Сменные многогранные неперетачиваемые пластины
Пластины Обтачивание, фрезерование Растачивание
Обозначение Число лезвий Сталь Чугун Чистовое Черновое и
чистовое
конструкц. корроз.
Н П Н П Н П Н П
Передняя поверхность плоская, пластина без заднего угла
1 TNUN 6 2  

2

1 4 2 5 2
2 SNUN 8 3 1 3 1
3 CNUN 4 2
4 PNUN 10 2 5 4 4
5 RNUN 2 3  

 

3 3 3
13 TNUA 6 1 2 4 1
7 WNUA
8 SNUA 8 5 4
9 CNUA 4 1
14 DNMA 4 3 1 2
10 PNUA 10 1 2 5 5  
11 HNUA 12
12 RNMA 1 2 3
Передняя поверхность плоская, пластина с задним углом
1 TPUN 3 1 2 4 3 3 4
2 SPUN 4 2 1 1 5 4 4
Передняя поверхность фасонная
1 TPGR 3 2 1 3 2 4 3 5 5
2 SPGR 4 3 2 4 3 5 4
2 SPMG 5 5 2 4 1
4 PPMG 5 2
6 HPMG 6 3
15 KNUX 2 4 3 5 4 2
13 TNUG 3 3 2 3 2 3 2 3
13 TNMG 6 2 1 2 1 2 1 4
8 SNYM 4 4 3 4 3 4 3 2 2
8 SNMG 8 3 2 3 2 3 2 3
9 CNUM 2 4 3 4 3 4 3 2
9 CNMG 4 2 1 2 1 3 2 3
14 DNMM 2
14 DNMG 4 1 1 2 1 4 4
10 PNUM 5 5 4 3 4 4 4 3
11 HNUM 6 2 3 4
12 RNUM 5 3 3
16 TCMM 3 1 1 3 4
17 SCMM 4 2 1 1 2 1 4 5
18 CCMM 2
19 DCMM 1 1 1 2
20 RCMM 2 1 2 1 4 4
П р и м е ч а н и е: Н – непрерывное резание; П – прерывистое резание.

Керамика предназначена для обработки ковких чугунов и отожженных конструкционных и инструментальных сталей. Основные марки керамики и области их применения приведены в табл. 3.12.

Таблица 3.12. Основные отечественные марки керамики и области их применения
Марка Состав Область применения
ВО-100  Al2O3+оксиды Высокоскоростное чистовое точение чугуна и стали в состоянии поставки без СОТС
ВОК-200  Al2O3+TiC  Чистовая и получистовая обработка углеродистых и легированных сталей, серых ковких чугунов, графита без СОТС или при обильном охлаждении.
ВОКС-300 Слоистый керамический материал на твердой подложке Чистовая и получистовая токарная обработка углеродистых, легированных, закаленных сталей и различных чугунов, в том числе и при неравномерных припусках и ударов от абразивных включений.
ТВИН-200   Si3N4+оксиды Черновое, получистовое и чистовое точение и фрезерование чугунов; обработка сплавов на основе кобальта и никеля.
ТВИН-400  Al2O3+SiCw  Обработка никелевых сплавов, закаленных высоколегированных и быстрорежущих сталей и чугунов твердостью более 250 НВ.
ОНТ-20  Al2O3+TiN  Обработка закаленной стали, отбеленных чугунов, цветных металлов на основе меди, сплавов на основе никеля.
У с л о в н о е  о б о з н а ч е н и е:  — нитевидные монокристаллы карбита кремния.

В табл. 3.13. приведены рекомендуемые режимы резания при обработке стали и чугуна режущим инструментом из керамике при торцовом фрезеровании.

 

Таблица 3.13. Режимы резания при торцовом фрезеровании инструментом из керамики
Обрабатываемый
материал
Режимы резания
V, м/мин S, мм/об t, мм
Сталь:      150…250 НВ 300…700 0,02…0,2 0,2…2,0
                 25…40 HRC 200…500 0,02…0,15 0,2…2,0
                 40… 50 HRC 100…300 0,02…0,15 0,2…1,5
                  50…60 HRC 60…120 0,01…0,1 0,1…1,0
                  60…70 HRC
Чугун:      120…240 НВ 300…600 0,02…0,25 0,2…3,0
                240…400 НВ 150…300 0,02…0,2 0,2…3,0
                400…600 НВ 50…100 0,01…0,1 0,2…1,5

Поликристаллические СТМ используются в качестве лезвийного инструмента, которые подразделяются на поликристаллы алмаза (ПКА) и поликристаллы нитрида бора (ПКНБ). Фрагменты СТМ запаиваются в вершину корпуса стандартных ТС. Основные марки СТМ на основе ПКНБ представлены в табл. 3.14, а режимы резания с использованием ПКНБ – в табл. 3.15.

Таблица 3.14. Отечественные марки СТМ на основе ПКНБ
Марка Состав Размер зерна, мкм Область применения
Композит 01 98% сВN Чистовая обработка закаленных сталей и чугунов
Петбор
(композит 03)
сВN+ керамическая связка 5…7 Обработка (непрерывная и прерывистая) закаленных сталей, отбеленных и серых чугунов, высокотвердых наплавленных материалов
КП3 сВN+ керамическая связка среднее Обработка с ударами закаленных сталей, отбеленных и серых чугунов, высокотвердых наплавленных материалов
СКИМ-ПК сВN Токарная и фрезерная обработка закаленных сталей; обработка серого, высокопрочного и ковкого чугуна, силумина, стеклопластика
Киборит 84% сВN+AlN 2…4 Непрерывное и прерывистое резание труднообрабатываемых термообработанных сталей и сплавов, чугунов, высокотвердых наплавленных материалов
Композит 10 40…60% сВN+wВN 0,04…0,06
(wBN)
Непрерывное и прерывистое резание труднообрабатываемых термообработанных сталей и сплавов, чугунов, высокотвердых наплавленных материалов
О б о з н а ч е н и я: сBN – кубический нитрид бора; wBN — вюрцтитный нитрид бора; — AlN – нитрид алюминия.

 

Таблица 3.15. Режимы резания при торцовом фрезеровании с использованием СТМ марки ПКНБ
Обрабатываемый
материал
Режимы резания
V, м/мин S, мм/об t, мм
Сталь:       40… 50 HRC 200…400 0,02…0,2 0,2…2,0
                  50…60 HRC 120…200 0,01…0,15 0,2…1,5
                  60…70 HRC 80…140 0,01…0,1 0,1…1,0
Чугун:      120…240 НВ 800…3000 0,02…0,25 0,2…4,0
                240…400 НВ 400…1000 0,02…0,2 0,2…3,0
                400…600 НВ 200…500 0,01…0,15 0,1…2,0

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

САПР
Рубрики