Понедельник, октября 22, 2018

Резцы, оснащенные режущими элементами из сверхтвердых материалов.

В последние годы в мировой промышленности растет производство и применение лезвийных режущих инструментов из синтетических сверхтвердых материалов (СТМ) -кубического нитрида бора и поликристаллических алмазов, при существенном расширении областей использования этих инструментов.

Эти принципиально новые как по технологии изготовления, так и по условиям эксплуатации инструментальные материалы позволяют вести обработку со скоростями резания на порядок более высокими, чем твердые сплавы.

Стремительное расширение областей применения лезвийного инструмента из СТМ во всех промышленно развитых странах в настоящее время при точении, фрезеровании, сверлении, развертывании, растачивании, резке деталей из чугунов и закаленных сталей, цветных сплавов, новейших труднообрабатываемых композиционных материалов и сплавов объясняется устойчивой тенденцией автоматизации технологических процессов не только в массовом и крупносерийном, но главным образом в серийном и мелкосерийном и даже индивидуальном производстве, дающих приблизительно75% всей машиностроительной продукции.

Основной объективной предпосылкой для эффективного применения инструмента из СТМ в автоматизированных процессах на станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах, спецстанках, автоматических линиях является возможность реализации оптимальных для СТМ высоких скоростей резания.

По данным ВНИИинструмент годовая потребность российского рынка в инструментах из СТМ к 2011 году оценивается в 15...20 млн. долларов США. Однако в настоящее время отечественное производство и потребление не превышает 5% от указанной потребности. Одним из определяющих условий преодоления этого отставания является применение современного точного высокоскоростного оборудования, такое оборудование выпускают и наши отечественные ведущие станкостроительные фирмы.

Резкое увеличение скорости при прочих равных условиях обеспечивает соответствующее увеличение минутной подачи инструмента, т.е. производительности процесса , а также уменьшение силы резания, наклепа и шероховатости обработанной поверхности, а значит, точности и качества обработки.

Таким образом, экономический эффект от внедрения токарных и расточных резцов, фрез и другого лезвийного инструмента на основе режущих элементов из СТМ для высокоскоростного резания по труднообрабатываемым материалам со скоростями 500...3000 м/мин обеспечивается за счет повышения скорости резания в 5...10 раз, производительности обработки в 1,5...10 раз, стойкости инструмента как минимум на порядок, качества обработки поверхности по сравнению с твердосплавным инструментом.

Кроме того, высокая скорость позволяет во многих случаях осуществить обработку без СОЖ, т.е. так называемое "сухое" резание, что уменьшает затраты и улучшает экологическую обстановку на рабочем месте, а также уменьшает вредные выбросы в окружающую среду.

СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ -ВАЖНЕЙШИЙ ФАКТОР ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНСТРУМЕНТА ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ, КОГДА РЕЗЕРВЫ СУЩЕСТВЕННОГО ПОВЫШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ РЕЗАНИЯ ТРАДИЦИОННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРАКТИЧЕСКИ ИСЧЕРПАНЫ.

 

Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА 01 (Эльбор-Р - К01), К03

Резцы предназначены для непрерывной обработки закаленной стали твердостью 40-70 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 НВ, твердых сплавов марок ВК15, ВК20, ВК25.

Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.

Резцы позволяют вести тонкую и чистовую обработку с глубиной резания 0,05- 0,60 мм.

Тип операции Обрабатываемый материал Вид обработки Скорость м/мин Подача, мм/об Глубина, мм
Точение и растачивание

Стали инструментальные легированные,

малолегированные конструкционные, закаленные,

твердостью 40-65 HRCэ

Чистовая

Тонкая

60-120

80-180

0,05-0,08

0,005-0,02

0,30-0,60

0,05-0,10

То же

Стали быстрорежущие, высоколегированные,

закаленные, твердостью 58-70 HRCэ

Чистовая

Тонкая

60-120

80-150

0,04-0,07

0,005-0,02

0,10-0,40

0,05-0,10

То же

Чугуны серые и высокопрочные, твердостью

160-270 HB

Чистовая 400-600 0,02-0,07 0,20-0,60
То же

Чугуны отбеленные закаленные, твердостью

400-600 HB

Чистовая 100-200 0,02-0,07 0,20-0,60
То же

Твердые сплавы для штампов и пресс-форм

(ВК15, ВК20, ВК25)

Тонкая 8-12 0,005-0,02

0,05-0,10

 

 

 

Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА 05ИТ (К05ИТ)

Резцы предназначены для непрерывной обработки закаленной стали твердостью 40-55 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 НВ и других труднообрабатываемых материалов.

Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.

Резцы позволяют вести чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,20-2,0 мм.

Тип операции Обрабатываемый материал Вид обработки Скорость м/мин Подача, мм/об Глубина, мм
Точение и растачивание

Стали инструментальные легированные,

малолегированные конструкционные, закаленные,

твердостью 40-55 HRCэ

Получист.

Чистовая

50-100

60-120

0,10-0,20

0,005-0,08

1,0-2,0

0,40-1,0

То же

Чугуны серые и высокопрочные, твердостью

160-270 HB

Получист.

Чистовая

200-400

400-600

0,10-0,20

0,02-0,07

1,0-2,0

0,20-0,80

То же

Чугуны отбеленные закаленные, твердостью

400-600 HB

Получист.

Чистовая

100-200

100-200

0,10-0,20

0,02-0,07

1,0-2,0

0,20-0,80

 

Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА 10 (Гексанит-Р - К10), К03

Резцы предназначены для прерывистой (с ударом) обработки закаленной стали твердостью 40-60 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 НВ, твердых сплавов марок ВК15, ВК20, ВК25.

Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.

Резцы позволяют вести тонкую, чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,05-0,70 мм.

Тип операции Обрабатываемый материал Вид обработки Скорость м/мин Подача, мм/об Глубина, мм
Точение и растачивание

Стали инструментальные легированные,

малолегированные конструкционные, закаленные,

твердостью 40-60 HRCэ

Получистов.

Чистовая

Тонкая

40-90

50-100

60-100

0,10-0,15

0,05-0,08

0,005-0,02

0,30-0,60

0,10-0,30

0,05-0,10

То же

Стали быстрорежущие, высоколегированные,

закаленные, твердостью 58-64 HRCэ

Чистовая

Тонкая

40-70

60-80

0,03-0,07

0,005-0,02

0,20-0,40

0,05-0,10

То же

Чугуны серые и высокопрочные, твердостью

160-270 HB

Получистов.

Чистовая

200-300

300-400

0,10-0,15

0,02-0,08

0,50-0,70

0,20-0,50

То же

Чугуны отбеленные закаленные, твердостью

400-600 HB

Получистов.

Чистовая

60-100

100-160

0,10-0,15

0,02-0,07

0,50-0,70

0,20-0,50

То же

Твердые сплавы для штампов и пресс-форм

(ВК15, ВК20, ВК25)

Чистовая

Тонкая

5-10

8-12

0,04-0,09

0,005-0,02

0,10-0,20

0,05-0,10

 

Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА КП3, К03

В последние годы достаточно много организаций в России занимаются созданием новых сверхтвердых материалов (СТМ) на основе плотных модификаций нитрида бора. Лучшим из них в настоящее время КП3 с успехом заменя т гексанит-Р (К10-2 гр. и К10Д). Этот материал может быть применен в режущих вставках и в виде сменных режущих пластин. Режимы резания и условия использования те же, что и для гексанита, т.е. обработка в условиях ударной нагрузки деталей из закаленной стали и чугуна.

Резцы предназначены для прерывистой (с ударом) обработки закаленной стали твердостью 40-60 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 HB, твердых сплавов марок ВК15, ВК20, ВК25.

Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.

Резцы позволяют вести тонкую, чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,05-0,70 мм.

Тип операции Обрабатываемый материал Вид обработки Скорость м/мин Подача, мм/об Глубина, мм
Точение и растачивание

Стали инструментальные легированные,

малолегированные конструкционные, закаленные,

твердостью 40-60 HRCэ

Получистов.

Чистовая

Тонкая

40-90

50-100

60-100

0,10-0,15

0,05-0,08

0,005-0,02

0,30-0,60

0,10-0,30

0,05-0,10

То же

Стали быстрорежущие, высоколегированные,

закаленные, твердостью 58-64 HRCэ

Чистовая

Тонкая

40-70

60-80

0,03-0,07

0,005-0,02

0,20-0,40

0,05-0,10

То же

Чугуны серые и высокопрочные, твердостью

160-270 HB

Получистов.

Чистовая

200-300

300-400

0,10-0,15

0,02-0,08

0,50-0,70

0,20-0,50

То же

Чугуны отбеленные закаленные, твердостью

400-600 HB

Получистов.

Чистовая

60-100

100-160

0,10-0,15

0,02-0,07

0,50-0,70

0,20-0,50

То же

Твердые сплавы для штампов и пресс-форм

(ВК15, ВК20, ВК25)

Чистовая

Тонкая

5-10

8-12

0,04-0,09

0,005-0,02

0,10-0,20

0,05-0,10

Пластины из КП3 и КО3 также надежно заменяют К05ИТ при безударной обработке деталей из закаленной стали и чугуна, режимы резания такие же, как для К05ИТ.

Резцы предназначены для непрерывной обработки закаленной стали твердостью 40-55 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 HB и других труднообрабатываемых материалов.

Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.

Резцы позволяют вести чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,20-2,0 мм.

Тип операции Обрабатываемый материал Вид обработки Скорость м/мин Подача, мм/об Глубина, мм
Точение и растачивание

Стали инструментальные легированные,

малолегированные конструкционные, закаленные,

твердостью 35-55 HRCэ

Получистов.

Чистовая

50-100

60-120

0,10-0,20

0,05-0,08

1,0-2,0

0,40-1,0

То же

Чугуны серые и высокопрочные, твердостью

160-270 HB

Получистов.

Чистовая

200-400

400-600

0,10-0,20

0,02-0,07

1,0-2,0

0,20-0,80

То же

Чугуны отбеленные закаленные, твердостью

400-600 HB

Получистов.

Чистовая

100-200

100-200

0,10-0,20

0,02-0,07

1,0-2,0

0,20-0,80

Кроме того, КП3 и К03 были успешно опробованы при обработке деталей из бронзы и других сплавов на основе меди.

Список токарных резцов и твердосплавных пластин