/
Text
ББК 34.63-5я2
П78
УДК 621.9.02 (035)
Авторы: В. И. Баранчиков, А. В. Жаринов, Н. Д. Юдина, А. И. Садыхов
Рецензент^канд. техн, наук М. Г. Шеметов
Прогрессивные режущие инструменты и режимы П78 резания металлов: Справочник/В. И. Баранчиков, А. В. Жаринов, Н. Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В. И. Баранчикова. —М.: Машиностроение, 1990. — 400 с.: ил.
ISBN 5-217-01118-1
Приведены новые прогрессивные и перспективные конструкции режущих инструментов различных типов и технологические процессы их изготовления. Даны рекомендации по дроблению стружки при работе на токарных станках и области применения инструментальных материалов. Режимы резания по каждому виду обработки изложены в виде матричных таблиц для каждой группы обрабатываемых материалов и поправочных коэффициентов на скорость резания и подачу для различных условий обработки. Такое изложение режимов резания позволяет выполнять их расчет на ЭВМ при разработке технологических процессов с использованием САПР.
Для инженерно-технических работников машиностроительных предприятий, научно-исследовательских институтов, отраслевых лабораторий; может быть полезен для студентов втузот.
"-Хо-м ББК 3,ю-5я2
ISBN 5-217-01118-1 © В. И. Баранчиков, А. В. Жари-
ков, Н. Д. Юдина и др., 1990
ББК 34.63-5я2
П78
УДК 621.9.02 (035)
Авторы: В. И. Баранчиков, А. В. Жаринов, Н. Д. Юдина, А. И. Садыхов
Рецензент^канд. техн, наук М. Г. Шеметов
Прогрессивные режущие инструменты и режимы П78 резания металлов: Справочник/В. И. Баранчиков, А. В. Жаринов, Н. Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В. И. Баранчикова. —М.: Машиностроение, 1990. — 400 с.: ил.
ISBN 5-217-01118-1
Приведены новые прогрессивные и перспективные конструкции режущих инструментов различных типов и технологические процессы их изготовления. Даны рекомендации по дроблению стружки при работе на токарных станках и области применения инструментальных материалов. Режимы резания по каждому виду обработки изложены в виде матричных таблиц для каждой группы обрабатываемых материалов и поправочных коэффициентов на скорость резания и подачу для различных условий обработки. Такое изложение режимов резания позволяет выполнять их расчет на ЭВМ при разработке технологических процессов с использованием САПР.
Для инженерно-технических работников машиностроительных предприятий, научно-исследовательских институтов, отраслевых лабораторий; может быть полезен для студентов втузот.
"-Хо-м ББК 3,ю-5я2
ISBN 5-217-01118-1 © В. И. Баранчиков, А. В. Жари-
ков, Н. Д. Юдина и др., 1990
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................................... 8
ЧАСТЬ I. ПРОГРЕССИВНЫЕ РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ........................................ ... 10
Глава 1. Обрабатываемость материалов резанием.......... 10
1. Цветные сплавы, чугуны и стали................. 32
2. Труднообрабатываемые стали и сплавы . ... 34
Глава 2. Инструментальные материалы и области их применения ..................................................... 37
1. Быстрорежущие стали ............................... 37
2. Твердые сплавы .................................... 44
3. Мииералокерамические материалы..................... 51
4. Сверхтвердые материалы ............................ 52
Глава 3. Дробление стружки и инструменты для точения деталей 58
1. Завивание и дробление стружки ..................... 58
Режимы резания н геометрические параметры резца 59
Канавки, уступы и накладные стружколомы .... 64
Специальные способы дробления стружки............... 69
2. Конструктивное исполнение резцов с механическим креплением сменных многогранных пластин .... 70
3. Проходные, подрезные и расточные резцы............. 74
4. Отрезные, канавочные и резьбовые резцы............. 87
5. Резцы, оснащенные режущими пластинами из СТМ 99
Глава 4. Инструменты для обработки отверстий резанием . . 103
1. Спиральные сверла из быстрорежущих сталей .... 103
2. Сверла, оснащенные пластинами из твердого сплава 111 и каналами для подвода СОЖ .......................
3. Сверла с механическим креплением режущих пластин 114
4. Комбинированные концевые инструменты ........... 117
5. Зенкеры и развертки................. ... . 117
6. Метчики........................ .............. 123
7. Резьбовые фрезы................................. 127
!•
4
Оглавление
Глава 5. Инструменты для обработки детален фрезерованием 129
1. Концевые фрезы.................................. 129
2. Дисковые фрезы.................................. 134
3. Торцовые фрезы, оснащенные СМП ................ 138
4. Торцовые ступенчатые фрезы, оснащенные СМП ... 141
5. Торцовые фрезы с жестко закрепленными твердосплавными чашечными резцами.............................. 149
Глава 6. Инструменты для обработки деталей протягиванием 157
Глава 7. Прогрессивные технологические процессы изготовления режущих инструментов .................................. 165
1. Изготовление заготовок режущих инструментов методом горячего гидродинамического выдавливания . . . 167
Горячее гидродинамическое выдавливание......... 168
Режимы выдавливания............................ 169
Расчет параметров заготовок н деталей штампов. . 170
Оборудование для выдавливания ..................... 171
Технология изготовления заготовок инструментов 172
Технология изготовления биметаллических режущих инструментов....................................... 173
2. Получение профильных заготовок методом горячего прессования .......................................... 178
3. Изготовление клееных инструментов................. 181
Преимущества клееных инструментов ................. 181
Типы и конструкции клееных инструментов .... 182
Типовой технологический процесс склеивания инструментов ............................................ 191
Глава 8. Термическая обработка режущих инструментов из быстрорежущих сталей................................ 193
1. Контроль качества стали в состоянии поставки. . . 193
2. Предварительная термическая обработка стали . . . 194
3. Окончательная термическая обработка стали .... 195
4. Термическая обработка хвостовой части инструментов 199
5. Химическая очистка инструментов .................. 201
6. Контроль качества термической обработки инструментов ............................................... 201
Глава 9. Заточка и доводка режущих инструментов........ 203
1. Резцы ........................................... 203
2. Сверла....................................... 206
3. Зенкеры и развертки .............................. 207
4. Фрезы ......................................... 209
5. Протяжки ......................................... 209
Оглавление
6
ЧАСТЬ II. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТОВ, СОЖ И РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ .......................................... 211
Глава 1. Геометрические параметры режущих инструментов 211
1. Резцы......................................... 211
2. Инструменты для нарезания резьбы................ 215
3. Сверла, зенкеры и развертки..................... 217
4. Протяжки ....................................... 221
5. Фрезы........................................... 222
Глава 2. Износ и период стойкости инструментов........... 226
1. Резцы .......................................... 227
2. Сверла, зенкеры и развертки..................... 228
3. Метчики и плашки................................ 230
4. Фрезы......................................... 231
5. Протяжки ....................................... 232
6. Абразивные круги ............................... 232
Глава 3. Смазочно-охлаждающие жидкости................... 232
Глава 4. Точение и нарезание резьбы ..................... 235
1, Подачи.......................................... 236
2. Скорости резания ............................... 240
Точение цветных сплавов и чугунов ............... 241
Точение углеродистых, легированных, теплоустойчивых, жаростойких и жаропрочных сталей............ 243
Точение жаропрочных и жаростойких сплавов, титановых сплавов и высокопрочных сталей............. 248
Точение закаленных сталей ....................... 252
Чистовое и получистовое точение резцами, оснащенными минералокерамиксй, СТМ и БВТС............... 256
3. Режимы резания при нарезании резьбы........... 257
Нарезание резьбы резцами ....................... 257
Нарезание резьбы метчиками...................... 261
Нарезание резьбы плашками ...................... 264
Глава 5. Сверление, зенкероваиие и развертывание отверстий 265
1. Режимы резания при сверлении.................... 265
Подачи........................................... 266
Скорость резания ................................ 268
2. Режимы резания при зенкеровании................. 275
Глубина резания и число ходов.................... 275
Подачи........................................... 276
Скорость резания................................. 277
3. Режимы резання при развертывании ....... 284
Подачи........................................... 285
Скорость резания................................. 286
6
' Оглавление
Глава 6. Протягивание .................................... 292
1. Подачи........................................... 292
2. Скорости резания ................................ 294
3. Скоростное протягивание.......................... 296
Глава 7. Фрезерование ..................................... 297
1. Типовые схемы закрепления фрез н шифр технологических условий обработки .......................... 298
2. Режимы резания ................................. 302
Подачи.......................................... 302
Скорость резания торцовыми фрезами............. 306
. Скорость резания концевыми фрезами............. 314
Скорость резания цилиндрическими фрезами . . . 324
Скорость лезания дисковыми фрезами............. 330
Режимы/резания прорезными и отрезными фрезами 335 \
Глава 8. Шлифование................................ 338
1. Выбор шлифовального круга ....................... 339
2. Режимы шлифования........................ 341
3. Круглое наружное шлифование.............. 342
Припуск на обработку н скорость вращения детали 342
Подачи при шлифовании цилиндрических н торцовых поверхностей................................... 344
4. Внутреннее шлифование.................... 344
Припуск на обработку и скорость вращения детали 349
Подачи.................................... 350
5. Плоское шлифование........................ 355
Припуск на обработку и скорость перемещения детали 556
Подачи.................................... 357 •
6. Бесцентровое шлифование.................. 363
Припуск на обработку и скорость вращения детали 363
Подачи........................................... 364
7. Шлифование алмазными кругами .................. 367
8. Правка шлифовальных кругов............... 368
Правка алмазными карандашами .................. 368
Правка алмазными роликами................. 369
Глава 9. Расчетные зависимости для определения режимов резания . . ................ 370
Глава 10. Примеры расчета режимов резания для различных
видев обработки ......... 381
1. Точение............................................ 382
Выбор геометрических параметров режущей части резца . . ................................ :82
Определение режимов резания ... ....... 382
2. Сверление в развертывание.......................... 383
Оглавление х 7
3. Протягивание ................................. 385
Выбор геометрических параметров протяжки .... 385
Определение режимов резания........................ 385
4. Фрезерование.................................. 387
Выбор геометрических параметров фрезы ............. 387
Определение режимов резания........................ 387
5. Шлифование.................................... 388
Выбор шлифовального круга . ....................... 389
Определение режимов резания........................ 390
Приложение ............................................. 392
Список литературы....................................... 394
Предметный указатель.................................... 395
ПРЕДИСЛОВИЕ
Снижение износа и повышение периода стойкости режущего инструмента при обработке материалов, особенно труднообрабатываемых, остаются наиболее важными и актуальными задачами технологии машиностроения и, в первую очередь, в автоматизированном производстве и на станках с программным управлением.
Режущий инструмент является тем средством, без которого невозможно полностью реализовать заложенные в станках технологические возможности и достичь высоких технико-экономических показателей обработки деталей. Именно поэтому большое внимание уделяется совершенствованию режущего инструмента и инструментальных материалов.
Создание новых и совершенствование старых конструкций режущих инструментов, применение новых инструментальных материалов (быстрорежущие стали повышенной износостойкости, мелкозернистые твердые сплавы, безвольфрамовые твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые материалы на основе кубического нитрида бора и др.) и использование научно обоснованных режимов резания являются решающими факторами в повышении периода стойкости режущего инструмента и производительности труда при обработке деталей из различных материалов.
Справочник обобщает результаты исследований и рекомендации советских ученых в области резания металлов по основным видам механической обработки, опыт предприятий и достижения новаторов в области конструирования режущего инструмента.
Материалы представлены комплексно, что значительно облегчает труд инженерно-технических работников и сокращает сроки технологической подготовки при произ
Предисловие
9
водстве изделий, а также изготовлении режущего инструмента.
В справочнике приведены прогрессивные конструкции режущих инструментов, а также конструкции инструментов, разработанные и внедренные в производство авторами данного справочника.
Режимы резания представлены на основе анализа многочисленных исследований, проведенных научно-исследовательскими и учебными институтами совместно с машиностроительными предприятиями.
При разработке технологических процессов с использованием системы автоматизированного проектирования САПР-Т обеспечивается расчет режимов резания на ЭВМ.
Рекомендации по режимам резания приведены для обработки деталей из цветных и черных металлов на токарных, сверлильных, фрезерных, протяжных и шлифовальных станках.
Все обрабатываемые материалы, рассматриваемые в справочнике, разбиты на группы в зависимости от их химического состава и физико-механических свойств, что позволяет обоснованно подойти к назначению режимов резания, выбору инструментального материала и геометрических параметров рабочей части инструмента.
ЧАСТЬ I
ПРОГРЕССИВНЫЕ РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ГЛАВА I ' ?
ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ
Механические свойства материалов, приведенных в справочнике, соответствуют состоянию материалов, применяемых при изготовлении деталей машин на машиностроительных предприятиях.
Все материалы в соответствии с их основными свойствами, назначением и химическим составом разбиты на 14 групп (табл. 1), каждая из которых разделена на подгруппы, объединяющие материалы, близкие по свойствам.
Обрабатываемость каждого конкретного материала может оцениваться одним или несколькими критериями: предельной или оптимальной скоростью резания, стойкостью инструмента, шероховатостью поверхности, обработанной при определенных режимах резания, формой стружки, которые по возможности учитываются при определении режимов резания.
За критерий обрабатываемости принята скорость резания. Обрабатываемость материалов оценивается по коэффициенту обрабатываемости /<Ом, учитывающему влияние их физико-механических свойств на скорость резания:
где va — скорость резания материала, принятого за эталон (для него /\сы = 1, см. табл. 1) при заданных условиях обработки; v — скорость резания данного материала при тех же условиях резания.
Коэффициенты обрабатываемости материалов, рассматриваемых в справочнике, приведены в табл. 1.
Ж".1 1
1. Классификация цветных и черных металлов по обрабатываемости резанием
Чарка материала Термическая обработка ав, МПа НВ 4отп- мм К *' wm
1. Магниевые сплавы
1.1. Высокой прочности МЛ5 Закалка 195—245 156—195 — — 1,0 1,1
МЛ 10 МА5 Закалка и старение Закалка 225—2.35 294 — — 1,0 0,9
1.2. Средней прочности МА1 МА2 МА2-1 Без т/о 165—196 — — 3,0
215—245 255 176—215 — 1 1 1 2,5
МА8 Отжиг 215—225 — — 1,8
Обрабатываемость материалов резанием
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка св, МПа НВ ^ОТП’ мм К,. ** м
II. Алюминиевые сплавы
П.1. Дюралюминий Д1АМ Отжиг 150—240 —
Д1Т Д1АТ Д1ТПП Д16, Д16-Т Д16-ТПП Д16-АТ ч Закалка и старение За 350 370—380 314—370 За 360 450—470 >400 Illi II II 1111
‘ Д16-АМ Отжиг 147—245 — —
Д20 Отжиг >150 — —
Обрабатываемость материалов резанием
П.2. Алюминий технической чистоты АДО, АД1 Без т/о 70—145 — — 0,9
АД1М Отжиг 60 — —
П.З. Сплавы алюминия с медью
АЛ7-Т4 Закалка 196—206 60 —
АЛ7-Т5 Закалка и старение 216—225 70 —
АЛ19-Т4 Закалка 294 70 — 0,9
АЛ19-Т5 Закалка и старение 333 90 —
АЛ19-Т7 Закалка и отпуск 314 80 —
II.4. Сплавы алюминия с кремнием (си-
лумины)
АЛ2 Без т/о 147—157 50 — 0,6
АЛ2-Т2 Отжиг 137—147 50 —
АЛ4 Без т/о 147 50 —
АЛ4-Т1 Старение 196 60 — 0,8
АЛ4-Т6 Закалка и старение 207—265 70 —
АЛ9 Без т/о 157 50
АЛ9-Т2 Отжиг 137—167 45—50 — 1,1
АЛ9-Т4 Закалка 176—186 50 —
Обрабатываемость материалов резанием
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка ов, МПа НВ ^ОТП’ м
11.4. Сплавы алюминия с кремнием (силумины) АЛ9-Т5 АЛ9-Т6 Закалка и старение 196 225 60 70 — 1.1
АЛ9-Т7 АЛ9-Т8 Закалка и отпуск 196 157 60 55 —
11.5. Сплавы алюминия с марганцем АМц АМнМ Без т/о Отжиг 98 88 30 — 0,8
11.6. Сплавы алюминия ' магнием АМг2 Без т/о >176 — — 2,5
АМг2-М Отжиг 137—166 176—186 —- —
АМг2-Н Нагартовка 270 — —
АМгЗ Без т/о Отжиг >176 156—186 — —
АМг5 АМг5-М Без т/о Отжиг 245—265 >274 —
Обрабатываемость материалов резанием
АМгб Без т/о Отжиг 284—314 >314 — —
АЛ8-Т4 Закалка 284 60 —
АЛ13 АЛ22 Без т/о 167—176 176—196 55—90 90 —
АЛ22-Т4 АЛ27-Т4 Закалка 225 314 90 — 1.1
АЛ28 АЛ 29 Без т/о 196—206 206 5-с. 60 —
П.7. Сплавы алюминия с кремнием и магнием АВ-Т АВ-Т1 ДДЗЗ-Т1 Закалка и стареиие 177 265—294. 265 — 1 1 1 1.2
II.8. Сплавы алюминия с кремнием и медью АЛЗ АЛЗ-Т1 АЛЗ-Т2 АЛЗ-Т5 Без т/о Старение Отжиг Закалка и старение 137—167 167 147 216—245 65 70 65 75 1111
АЛЗ-Т7 АЛЗ-Т8 Закалкч и отпуск 206 176 70 65 — м
АЛ5 АЛ5-Т1 Без т/о Старение 160 157 65 65 а* .. . ...д
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка <ГВ, МПа НВ мм К *’ %
АЛ5-Т5 АЛ5-Т6 Закалка и старение 196—216 225 70 70 —
АЛ5-Т7 Закалка и отпуск 176 65 —
АЛ6 АЛ6-Т2 Без т/о Отжиг 147 45 — 0,8
АЛ32 АЛ32-Т1 Без т/о Старение 225 196 70 —
АЛ32-Т5 АЛ32-Т6 Закалка и старение 235—255 265 60—70 70 —
АЛ32-Т7 АК5М2 (АЛЗВ) АК5М2-Т5 АК5М2-Т8 Закалка и отпуск Без т/о Закалка и старение Закалка и отпуск 225—245 118—157 206—235 147—176 60 65 75 65
II.9. Сплавы алюминия с магнием, цинком и медью В95-Т1 В95-ТЗ Закалка и старение 392—510 510—569 392—525 — — 0,9
Обрабатываемость материалов резанием
11.10. Сплавы алюминия с магнием, кремнием и медью АК4-1 АК6 АК6-Т АК6-Т1 АК6-Т1ПП АК8-Т АК8-Т1 АК8-Т1ПП Закалка и старение 370—400 360 >284 333—363 >372 323—382 333—451 441-461 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ( 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1
II.I1. Сплавы алюминия с прочими компонентами АЛ1-Т5 АЛ1-Т7 ИН АЛИ & W АЛ25-Т1 Й S Г НГЛ24 U m £1Л24-Т5 > Е гл >|Л30-Т1 Г71 Г> Гп г4У.'1Гетерогенные сплавы О о v БрАЖЭ—4 Закалка и старение Закалка и отпуск Беа т/о Старение Без т/о Закалка и старение Старение II. Медь и медные cnj 206 176 176—196 186 216 265 196 гавы С500 500—540 95 80 60—80 90 60 70 90 110—150 150—180 1 1 1 1 1 1 1 II 0,9 1,0 0,9
Ч Rfi £ ^рАЖ9—4Л О ± ЦрАМцЭ—2 390 С500 100 С115 — 1,0
г ЙрАМцЭ—2Л БрАЖМцЮ—3—1,5 - БрАЖНЮ—4—4 — >500 440 >115 НО — 0,9 1,0
530—590 588 640 130—200 170 170—220 — 0,8
Обрабатываемость материалов резанием
Марка материала Термическая обработка
111.1. Гетерогенные сплавы БрАЖНЮ—4—4—Л —
БрОФ7—0,2
БрОФЮ—1 ЛЖМи59—1—1 ЛС59— 1, Л 68 Л63, Л63М
БрБ2 Отжиг Закалка и отжиг Нагартовка
НМК ЖМцЗО—4—2—1 Нагартовка
II 1.2. Свинцовистые сплавы при основной гетерогенной структуре БрОСЮ—10 ЛМцОС58—2—2—2 БрАЖС8—2—2 БрОСН 10—2—3 —
Ш.З. Гомогенные сплавы БрА5 БрА7 БрОЦ4—3 —
Продолжение табл. I
0^, МПа НВ мм К': '* м
150—200 — 0,8
340—500 70—150 1,0
500—570 150—180 — 0,9
215—245 90
440—500 — 1,0
300—500 — —
300—450 — —
390—590 is 100 __
640—880 ^150 — 0,6
735—980 — —
686—780 300—350 0,7
780—980 350—400 0,6
196 65
205 80 — 1.3
180 75 —
205 85 —
60
— 70
— 70—80 —
Обрабатываемость материалов резанием
.«TV.
БрОФ6,5—0,4
БрКМиЗ—1
БрОФ6,5—0.15
II 1.4. Сплавы с содержанием свинца менее 10% при основной гомогенной стриктуре БрОЦСб—6—3 БрКСЗ—4 БрКЦСЗ—15—6 БрОЦС4—4—4 —
111.5. Медь Ml, М1Р М2, М2Р М3, МЗМ М4 —
Ш.6. Сплавы с содержанием свинца более 15% БрОЦС4—4-17 БрОС7—17 БрМцС8—20 БрОЦ5—25 IV.1. Серые СЧ10 СЧ15 IV. Чугуны
— 85 — 1.7
340—390 470—490 — —
245—340 360—440 60—70 80—130 —
176 196 180 196 60 65 70 65 — 2,2
186—196 50—80 — 2,6
— 35—40 — 4,0
Обрабатываемость материалов резанием
Э»100 3*145
120—140 5,42—5,05
140—160 5,05—4,74
1,45
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка св, мп.. НВ ^ОТП’ мм /С. *1 М
IV.1. Серые СЧ18 СЧ20 Й8 — сч Л\Л\ 180—200 4,48—4,26 1,25 1,00
СЧ21 СЧ24 WW to to СП о 170—241 — 0,89
СЧ25 S&245 180—250 — 0,83
СЧЗО СЧ35 W со to о 2 181—255 240—260 3,91—3,76 0,71
IV.2. Ковкие КЧ 30—6 КЧ 33—8 КЧ 37-12 — — 100—120 120—140 110—160 5,87—5,42 5,42—5,08 1,66
КЧ 32—12 КЧ 35—4 КЧ 40—3 — — 140—150 150—180 180—200 5,06—4,74 4,74—4,48 4,48—4,26 1,34 1,06 0,89
IV.3. Легированные ЧН15Д7 ХМ — 150 120—950 НРСЭ 98— 107 3,5-3,9 0,89 0,72
V. Углеродистые стали
Обрабатываемость материалов резанием
V .l. Конструкционные (С 0,5% ) обычного качества
СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5, Стб
V. 2. Качественные
10, 15, 20, 2ОЛ, 25, 30 , 35, 35Л, 40,
45, 50, Й5, 60
V.3 . Повышенной и высокой обрабатываемости резанием
А12, А15, А15Г, А20, АЗО, А50
V.4. Конструкционные качественные и инструментальные (С > 0,6%)
65, 70
У7, У8, У9, У9А, У10, У10Г, У12, У13
— 295—395 395—492 492—590 77—107 107—138 138—169 6,6—5,7 5,7—5,08 5,08—4,62 2,1 1,8 1,4
— 590—690 690—750 750—850 850—980 980—1080 169—200 200—223 223—248 248—288 288—317 4,62—4,26 4,26—4,05 4,05—3,85 3,85—3,59 3,59—3,42 1,1 1,0 0,8 0,68 0,56
— 395—492 492—590 590—690 690—750 750—850 107—138 138—169 169—200 200—223 223—248 5,7—5,08 5,08—4,64 4,64—4,26 4,26—4,05 4,05—3,85 2,2 1,68 1,3 1,2 0,96
— 590—690 690—750 750—850 850—980 980—1080 169—200 200—223 223—248 248—288 288—317 4,62—4,26 4,26—4,05 4,05—3,85 3,85—3,59 3,59 -3,42 0,8 0,67 0,52 0,41 0.34
Обрабатываемость материалов резанием
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка ов, МПа НВ d0Tn. мм 4“
VI. Легированные стали
VI. 1. Низколегированные'. VI.1.1. Хромистые 15Х, 15ХА, 20Х, 35Х, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Х, ШХ15 — 395—492 492—590 590—690 690—787 787—886 886—980 980—1080 116—146 146—174 174—203 203—230 230—262 262—288 288—317 5,54—4,95 4,95—4,56 4,56—4,23 4,23—3,99 3,99—3,76 3,76—3,58 3,58—3,42 1,61 1,1 0,85 0,67 0,53 0,43 0.36
VI.1.2. Ни келевые 25Н, 25НЗ, ЗОН, 40Н — 395—492 492—590 590—690 690—787 787—886 886—980 116—146 146—174 174—203 203—230 230—260 260—288 5,54—4,95 4,95—4,56 4,56—4,23 4,23—3,99 3,99—3,76 3,76—3,58 1,83 1.3 1,0 0,83 0,67 0,58
VI.1.3. Марганцовке,ые 15Г, 20Г, ЗОГ, 40Г. 50Г, 60Г, 65Г, 70Г, ЗОГ2, 35Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г2 — 395—492 492—590 590—690 690—787 787—886 886—980 980—1080 1080—1176 160—200 200—233 233—260 260—275 275—286 286—292 292—317 317—345 4,7—4,27 4,27—4,1 4,1—3,8 3,8—3,65 3,65—3,58 3,58—3,55 3,55-3,4 3,4—3,25 1,4 1,04 0,8 0,67 0,53 0,47 0,4 0,33
Обарбатываемость материалов резанием
VI .1.4. X ромомарганцови-стые, хромомарганцовистокремнистые
15ХГ, 20ХГ, 40ХГ. 35ХГ2, 16ГТЛ, 18ХГТ, 20ХГС, 20ХГСА, 25ХГС, 25ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА, 35ХГСА, 35ХГСЛ, 38ХГСЛ, 45ХГСЛ
V I.2. Среднелегированпые:
VI .2.1. Хромоникелевые 12ХНЗ, 12ХНЗА, 12ХН4, 12ХН4А, 12Х2Н4, 12Х2Н4А, 20Х2Н4, 20Х2Н4А, 37XH3A
VI. 2.2. Хромомолибденовые, хромоникельмолибденогые, хромомолибденоалюминиевые 35ХМА, 38ХМ, 38ХМА, 32ХНМ, 35ХНМ, 40ХНМА. 40ХН2МА. 35ХМЮА, 38ХМЮА, 38Х2МЮА. 40ХН2ВА
— 490—590 590—690 690—784 784—882 882—980 980—1080 1080—1176 146—174 174—203 203—230 230—260 260—288- 288—317 317—345 4,95—4,56 4,56—4,23 4,23—3,99 3,99—3,76 3,76—3,58 3,58—3,42 3,42—3,28 0,91 0,70-0,58 0,47 0,41 0,35 0,29
1 395—492 116—146 5,54—4,95 1,67
492—590 146—174 4,95—4,56 1,23
590—690 174—203 4,56—4,23 0,95
690—787 203—230 4,23—3,99 0,80
787—886 230—260 3,99—3,76 0,58
« 886—980 260—288 3,76—3,58 0,55
980—1080 288—317 3,58—3,42 0,47
1080—1176 317—345 3,42—3,28 0,39
590—690 174—203 4,56-4,23 0,80
690—784 203—230 4,23—3,99 0,61
784—882 230—260 3,99—3,76 0,55
882—980 260—288 3,76—3,58 0,50
980—1080 288—317 3,58—3,42 0,45
1080—1176 317—345 3,42—3,28 0,34
Обрабатываемость материалов резанием
Продолжение табл. 1
Марка материал- Термическая обработка ов, МПа НВ ^ОТП’ мм %"
VI.2.3. Рессорно-пружинные 60С2А 65С2ВА Закалка и отпуск 1670 1860 269—300 285—321 3,5—3,7 3,6—3,4 0,41 0,35
VI .2.4. Стали, содержащие хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий 12Х2НВФА, 12Х2НВФМА, 15ХНМФА, 18ХНВА, 18ХНМА, 18Х2Н4МА, 20ХНФА, 25ХНВА, 23Х2НМФА, 23Х2НВФА, 25ХНВА, 50ХФЛ — 590—690 690—784 784—882 980—1080 1080—1130 1130—1270 174—203 203—230 230—260 288—317 4,56—4,23 4,23—3,99 3,99—3,58 3,58—3,42 3,3—3,0 3,2 0,80 0,66 0,47 0,40 0,34 0,31
VU3. Инструментальные ХВГ Отжиг или высокий отпуск Закалка — «£255 HRC3 62 >3,8 0,47 0,17
Р9Ф5 V 12Х1МФ (12ХМФ) 15Х5М, 15Х6СЮ Х6СМ, 34XH3M Отжиг Закалка и отпуск 41. Теплоустойчивые с Отжиг тали «£730 >650 600—800 «£269 HRC3 63 «£217 >180 174—235 >3,7 >4,1 «£4,55 4,55—3,95 0,41 0,17 2,0 1,8
Обрабатываемость материалов резанием
20ХЗМВФ (ЭИ415) 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш) Закалка и отпуск 880—1300 262—363 3,75—3,2 1,4
30Х2Н2МФА 900—1000 262—285 3,75—3,6 1,2
25Х2Н4МА (25Х2Н4ВА) 900—1000 262—285 3,75—3,6
34ХНЗМФ Отжиг 600—800 174—235 4,35—3,95 1.2
45Х2М, 45Х2МФА 900—1000 262—285 3,75—3,6
VIII, Коррозионно-стойкие стали
03Х12Н10МТ Закалка и отпуск 970—1050 277—302 3,65—3,5 1,2
03Х26Н6Т (ВНС48, ЭК65) Нормализация >680 >212 <4,15 0,8
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП288) Нормализация и отпуск >1000 >285 <3,6 1,0
09X15Н8Ю (Х15Н9Ю, ЭИ904) 09X15Н9Ю Закалка 700—1100 212—311 4,15—3,45 0,9
• 1000—1300 285—363 3,6—3,2 1,1
09Х16Н4Б (1Х16Н4Б, ЭП56) Закалка и отпуск 1300—1700 363—460 3,2—2,85 0,6
>1700 >460 <2,85 0,3
Х15Н5МФВ 1200 341 3,4 0,7
Х17Н5МЗ 700—1100 212—311 4,15-3,45 0,9
12Х15Н9Ю Закалка >700 >212 <4,15 0,9
12Х17Г9АН4 (Х17Г9АН4. ЭИ878) 686—780 2'12—229 4,14—4,0 0,95
12Х21Н5Т (1Х12Н5Т, ЭИ811) >700 >212 <4,14 0,9
30X13 (3X13), 40X13 (4X13) Закалка и отпуск <750 750-1100 <225 225—311 >4,05 4,05—3,45 1,3 1,0
Обрабатываемость материалов резанием
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка ов, МПь НВ ^ОТП’ мм Ч" м
95X18 (9X18, ЭИ229) 95X18-Ш (9X18-Ш, ЭИ229-Ш) IX. Х<а 08X15H24R4TP Отжиг Отжиг Закалка и отпуск фопрочные деформируе Закалка и старение 1100—1400 700—950 >1900 мые стали >700 311—388 212—269 >550 >212 3,45—3,1 4,15—3,7 SC2,6 ^4,15 0,6 0,9 0,24 0,6
10Х11Н20Т2Р (Х12Н20Т2Р, ЭИ696А) 10Х11Н20ТЗР (X12Н20ТЗР, ЭИ696) 10X11H23T3MP (Х12Н22ТЗМР) 10Х11Н23Т8МР-ВД (Х12Н22ТЗМР-ВД) >880 >262 ^3,75 0,45
10Х12НВМФА 11Х11Н2В2МФ -ч Закалка и отпуск SC882 >750 ^262 >223 >3,75 '^4,05 1,1 1,3
13Х11Н2В2МФ (1Х12Н2ВМФ. ЭИ691) 13Х11Н2В2МФ-Л (ЭИ691-Л) >882 >262 ^3,75 1,3
13Х12НВМФА 13Х14НЗВМФ 882—1225 930—1030 262—352 269—302 3,75—3,25 3,7—3,5 1,1
13Х14НЗВ2ФР (Х14НВФР, ЭИ736) 13Х14НЗВ2ФР-Л (ЭИ736-Л) 880—1200 255—341 3,8—3,3 1,0
Обрабатываемость материалов резанием
15Х12ВНМФ (1Х12ВНМФ, ЭИ802)
15Х12Н2МВФАБ (1Х12Н2МВФАБ)
15Х12Н2МВФАБ-Ш
(1Х12Н2МВФАБ-Ш)
15Х16Н2АМ (1Х16Н2АМ, ЭП479)
15Х15Н2АМ-Ш (1Х16Н2АМ-Ш)
16ХИН2В2МФ (2Х12Н2ВМФ, ЭИ962А)
37Х12Н8Г8МФБ (4Х12Н8Г8МФБ) 37Х12Н8Г8МФБ-Ш
(4Х12Н8Г8МФБ-Ш)
45Х14Н14В2М (4Х14Н14В2М,
ЭИ69)
45Х14Н14С2М (ЭИ240)
X. Коррозионно-стойкие,
Х.1. Коррозионно-стойкие и жаростойкие
12Х18Н9 (1Х18Н9, X1SH9, ЭЯ 1)
12Х18Н10 (Х18Н10)
Х.2. Коррозионно-стойкие и жаропрочные
20X13
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ268)
1
Закалка и отпуск 750 223 4,05 0,9
— - 1030 297 3,53 0,9
>1000 >285 sS3,6 1,0
Нормализация, закалка и отпуск ST 1000 SS285 >3,6 1.3
Закалка и старение 900—1120 262—321 3,75—3,4 0,65
жаростойкие и жароп] 720 >680 зочные дефор 217 >212 мируемые с 4,1 gr4,15 тали 0,8
Закалка 540—610 686 145—175 212 5,0—4,55 4,15 1,0 0,9
Закалка и отпуск С750 750—1100 <^225 225—311 >4,05 4,05—3,45 1,3 1.0
Отжиг Закалка и отпуск 1100—1400 900—1100 311—383 262—311 I 3,45-3,1 | 3,75—3,45 0,6 1.0
Обрабатываемость материалов резанием
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка ав, МПа НВ ' ^ОТП’ мм м
Х,3. Жаростойкие и жаропрочные 10Х23Н18 (0Х23Н18) 20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ417) Закалка 500—600 146—190 4,95—4,3 1,2
12Х25Н16Г7АР (Х25Н16Г7АР, ЭИ835) Закалка и старение >800 >235 5=3,96 0.43
Х.4. Коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные 12X13 (1X13) Закалка н отпуск >600 >174 <4,55 1,4
12Х18Н9Т (1Х18Н9Т, Х18Н9Т) 12Х18Н10Т (IX18Н10Т, X18Н10Т) XI. Жаропрочные и жаро ХН28МАБ (Х21Н28В5МЗБАР) Закалка стойкие деформируемые Закалка 540—610 сплавы иа е >900 143—175 шкелевой о >262 5,0—4,55 снове <3,75 1,0
ХН35ВТ (ЭИ612) ХН35ВТЮ (ЭИ787) Закалка и старение 882—931 262—269 3,75—3,7 0,35
ХН38ВТ (ЭИ703) ХН45МВТЮБР ХН50ВМТЮБ-ВИ (ЭП648-ВИ) ХН50ВМТЮБР-ВД ХН51ВМТЮКФР (ЭП220) Закалка 540—750 833—980 >780 931—1029 1000—1039 149—223 248—285 >229 269—302 297—302 4,9—4,05 3,85—3,6 <4,0 4,0—3,5 3,53—3,5 0,45 0,35 0,4 0,35 0,32
Обрабатываемость материалов резанием
ХН55ВМТКЮ (ЭИ929) ХН55ВМТКЮ-ВД (ЭИ929-ВД) Закалка и старение 1000—1300 285—363 3,6—3,2 0,24
ХН56ВТ Закалка 833—882 248—262 3,85—3,75 0,35
ХН56ВМКЮ (ЭП109) ХН56ВМКЮ-ВД (ЭП109-ВД) ХН56ВМТЮ (ЭП199) Закалка и старение 1000—1300 900—1000 285—363 262—285 3,6—3,2 3,75—3,6 0,24 0,2
ХН60В, ХН60ВТ (ЭИ868) Закалка >750 >223 ^4,05 0,45
ХН60МВТЮ (ЭП487) Закалка и старение 911—1098 265—321 3,75—3,5 0,35
ХН62МВКЮ (ХН62ВМКЮ, ЭИ867) ХН62МВКЮ-ВД (ХН62ВМКЮ-ВД) Закалка н старение 1100—1250 311—352 3,45—3,25 0,15
ХН65ВМТЮ (ЭИ893) ХН65ВМТЮ-ВД (ЭИ893-ВД) ХН67МВТЮ (ЭП202) 850—1000 >1000 248—285 >285 3,85—3,6 ^3,6 0,2 0,15
ХН70Ю (ЭИ652) Закалка >750 >223 ^4,05 0,45
ХН70ВМТЮ (ЭИ617) ХН70МВТЮБ (ЭИ598) Закалка и старение >1000 1000 >285 285 =СЗ,6 3,6 0,2 0,24
ХН73МТЮ ХН73МБТЮ (ЭИ698) ХН73МБТЮ-ВД (ЭИ698-ВД) Закалка и старение 950—1225 269—341 3,7—3,3 0,3
ХН75ВМЮ (ЭИ827) 950—1180 269—341 3,7—3,3 0,15
Обрабатываемость материалов резанием
Продолжение табл. 1
Марка материала Термическая обработка СТВ, МПа НВ 4отп- мм Ч”
ХН75МБТЮ (ЭИ602) Закалка 750—900 223—262 4,05—3,75 0,35
ХН77ТЮР (ЭИ437Б) ХН77ТЮР-ВД (ЭИ437-ВД) ХН77ТЮРУ (ЭИ437БУ) ХН77ТЮРУ-ВД (ЭИ437БУ-ВД) Закалка и старение 833—1098 248—321 3,85—3,4 0,32
ХН78Т (ЭИ435) XII. Жаропрочи XII.1. ВНЛ-1 Закалка ые литейные сплавы в Закалка и отпуск 730—780 а никелевой 1000—1170 217—229 основе 285—341 4,1—4,0 3,6—3,3 0,4 0,3
ВНЛ-3 Закалка и старение 1250—1300 352—363 3,25—3,2 0,24
XI 1.2. ВХ9Л-ВИ 780 229 4,0
ВХ4Л Отжиг 1100 311 3,45 0,2
XI 1.3. ВЖЛ-2 ВЖЛ-1, ВЖЛ-8 ВЖЛ-12У Закалка 735 666—784 833 217 212—229 248 4,1 4,15—4,0 3,85 0,12
XI 1.4. ЖСЗ-ДК, ЖС6, ЖС6-К ЖС6У-ВИ Закалка и старение 882—931 883 262—269 248 3,75—3,6 3,85 0,1
ЖС6-КП Закалка 950—1100 269—311 3,7—3,45
XIII. Сплавы на титановой основе
Обрабатываемость материалов резанием
XIII. 1. Повышенной пластичности BTl, ВТЫ, ВТ1-2 ОТ4-0, ОТ4-1 Отжиг 450—700 588—882 126—212 167—262 5,3—4,15 4,65—3,75 1,2 0,8
XIII.2. Средней прочности ОТ4, ВТ4, ВТ4-1 ВТ5, ВТ5-1 Отжиг 588—1029 167—302 4,65—3,5 0,8
ВТ5Л ВТ6, ВТ6С, ВТ20 ВТ6Л, ВТ20Л Без термообработки Отжиг Без термообработки 588—1029 833—1150 882—1150 167—302 248—331 262—331 4,65—3,5 3,85—3,35 3,75—3,35
0,6
XIII.3. Высокой прочности ОТ4-2, ВТ 14, ВТ14Л Отжиг 820—1100 241—311 3,9—3,45 0.6
ВТ15, ВТ16, ВТ22 Закалка и старение 1100—1350 311—375 3,45—3,15 0,48
XIII.4. Жаропрочны? ВТЗ-1, ВТ8, ВТ9, ВТ18 X 28ХЗСНМВФА 30Х2ГСН2ВМ Отжиг, закалка и старение IV. Высокопрочные ста Закалка и отпуск 950—1200 ли * *2 ->1600 269—341 >450 3,7—3,3 с;2,88 0,4 0,44
ЗЗХЗСНМВФА 38ХЗСНМВФА 1700 460 2,85 0,36
38Х5МСФА 42Х2ГСНМ 43ХЗСНМВФА Закалка 1950 1900 2100 —• 0,25 0,28 0,24
ВНЛ-6 Закалка и отпуск 2000 - — 0,2
Обрабатываемость материалов резанием
** Коэффициенты обрабатываемости по скорости резаиия приведены для твердосплавного инструмента.
*2 Высокопрочными считаются стали с 1600 МПа. Ц
32
Обрабатываемость материалов резанием
1. Цветные сплавы, чугуны и стали
Магниевые сплавы (группа 1) наиболее легко поддаются механической обработке. Скорость износа инструмента очень низкая, так как магниевые сплавы имеют низкую температуру плавления; температура на поверхности раздела инструмент—заготовка низкая даже при очень высоких скоростях резания и подачах. Черновая токарная обработка может проводиться со скоростями резания до 1350 м/мин, а чистовая — с более высокими скоростями резания при высокой стойкости инструмента.
Силы резания при обработке магниевых сплавов небольшие, что связано с низким пределом их текучести при сдвиге и, что более важно, с небольшой площадью контакта на передней поверхности инструмента в широком диапазоне скоростей резания и при различных передних углах. Это приводит к тому, что угол сдвига большой, а стружка тонкая (незначительно больше подачи).
Для обработки магниевых сплавов могут применяться быстрорежущие и твердосплавные инструменты. Качество обработанной поверхности получается хорошим как при низких, так и при высоких скоростях резания. При резании образуется элементная стружка, легко разделяемая на короткие отдельные сегменты; поэтому удаление стружки не вызывает сложности даже при высоких скоростях резания. Но мелкая стружка легко воспламеняется.
Коэффициенты обрабатываемости магниевых Сплавов определены относительно сплава МЛ5.
Алюминиевые сплавы (группа II) так же, как и магниевые сплавы, хорошо поддаются обработке резанием. Большая стойкость инструмента достигается при обработке большинства алюминиевых сплавов со скоростями резания до 600 м/мин твердосплавными инструментами и 300 м/мин — инструментами из быстрорежущей стали.
Износ инструмента при обработке алюминиевых сплавов протекает по задней поверхности. Наиболее интенсивный износ инструмента происходит при обработке литейных алюминиевых сплавов (силуминов), в структуре которых имеются зерна кремния большого размера, способствующие возникновению высоких напряжений и температуры на режущей кромке. Механическая обра
Цветные сплавы, чугуны и стали
33
ботка высококремнистых силуминов является одной из областей применения алмазных инструментов.
При обработке технически чистого алюминия отсутствует нарост, однако шероховатость поверхности увеличивается.
Основной проблемой, влияющей на обрабатываемость алюминия, является отвод стружки из зоны резания. При обработке алюминия и некоторых его сплавов образуется сливная стружка (сравнительно прочная и с трудом разрушающаяся), что приводит к пакетированию в канавках инструмента (сверла, метчики и др.). Улучшение условий отвода стружки из зоны резания может быть достигнуто путем изменения переднего угла или применением стружколомов.
Коэффициенты обрабатываемости алюминиевых сплавов определены относительно сплава Д16.
Медь и медные сплавы (группа III) имеют хорошую обрабатываемость резанием. Для обработки применяют быстрорежущие и твердосплавные инструменты. Рекомендуемые скорости резания при обработке быстрорежущими инструментами до 160 м/мин, твердосплавными — до 700 м/мин; при этих скоростях достигается высокая стойкость режущего инструмента.
Обработка чистой меди связана с большими силами резания и низким качеством обработанной поверхности. Стружка сливная, трудно поддающаяся дроблению. Введение легирующих добавок в медь и ее сплавы обеспечивает значительное снижение сил резания, получение легко-ломающейся стружки и высокое качество обработанной поверхности. Использование алмазных резцов и резцов из сверхтвердых материалов позволяет получить «зеркальные» поверхности.
Коэффициенты обрабатываемости меди и медных сплавов определены относительно сплава БрАЖ9—4 с ов < 500 МПа.
Чугуны (группа IV) имеют хорошую обрабатываемость; допускают обработку на высоких скоростях резания; возникающие при этом силы резания невелики; при обработке скорость износа инструмента низкая; в процессе резания образуется легко удаляемая стружка. Износ инструмента в основном определяется адгезионными процессами. Наибольшая стойкость достигается
2 В. И. Баранчиков и др.
34
Обрабатываемость материалов резанием
у инструментов из вольфрамокобальтовых сплавов с высокодисперсными частицами карбидов. При более высоких скоростях резания для уменьшения диффузионного износа применяют твердосплавные инструменты; твердые сплавы содержат карбиды титана и тантала.
Ковкие чугуны обрабатываются лучше серых. Скорость резания при обработке ковкого чугуна в 1,05— 1,2 раза выше, чем при обработке серого чугуна.
. Обрабатываемость чугунов определена относительно серого чугуна СЧ20 с ов = 180-F-200 МПа.
Углеродистые и легированные стали (группы V и VI) хорошо обрабатываются резанием. Лучшую обрабатываемость имеют углеродистые стали и особенно стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием, в состав которых специально вводится сера, свинец и марганец. По сравнению с углеродистыми сталями такой же прочности они допускают обработку на более высоких скоростях с меньшими силами резания, обеспечивают меньшую шероховатость обработанной поверхности и большую стойкость инструмента. Стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием при обработке точением имеют стружку, витую в спираль или дробленую, что облегчает ее удаление из зоны резания. На обрабатываемость легированных сталей влияет наличие легирующих элементов и их процентное содержание.
Обрабатываемость углеродистых и легированных сталей определена относительно стали 45 с ов = 750 МПа.
2. Труднообрабатываемые стали и сплавы
Труднообрабатываемыми называются стали и сплавы, обладающие особыми физико-механическими свойствами: коррозионной стойкостью, жаростойкостью, жаропрочностью, высокой прочностью. Эти свойства приводят к резкому снижению обрабатываемости резанием. Для большинства труднообрабатываемых сталей и сплавов скорость резания в 2—20 раз ниже по сравнению со скоростью резания при обработке углеродистых сталей.
Теплоустойчивые стали (группа VII) характеризуются содержанием хрома до 6 %, никеля до 3 %, молибдена и ванадия до 1 % каждого и кремния до 2 %. Они имеют удовлетворительную обрабатываемость, примерно такую
Труднообрабатываемые стали и сплавы
35
же, как углеродистые стали соответствующей прочности.
Коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные а деформируемые стали (группы VIII—X) характеризуются высоким содержанием хрома (11—25 %), никеля (5— 10 %) и низким содержанием марганца, титана, алюминия, вольфрама, молибдена и другими легирующими • элементами. Обработка резанием сталей данных групп проводится после термической обработки. Значительная часть сталей склонна к налипанию на инструмент в зоне контакта стружки с передней поверхностью лезвия, что вызывает повышенный износ инструмента. Кроме этого, стали IX и X групп подвергаются значительному упрочнению, что также усиливает износ инструмента. Для уменьшения степени упрочнения обработанной поверхности необходимо работать остро заточенным инструментом и не допускать обработку инструментом с большим износом режущих кромок.
Повышенная вязкость сталей VIII группы затрудняет получение малой шероховатости обрабатываемой поверхности при фрезеровании с большими значениями ширины фрезеруемой поверхности и нарезании резьбы. В этом случае необходимо применять метод попутного фрезерования, подбирать соответствующие СОЖ и режимы резания. '
Обрабатываемость этих сталей в 1,5—2 раза (VIII и IX группы) и в 3—4 раза (X группа) ниже, чем обрабатываемость стали 45.
Жаропрочные и жаростойкие деформируемые сплавы на никелевой основе (группа XI) легированы большим количеством хрома (10—20 %). В их состав в небольших количествах входят титан, алюминий, вольфрам, молибден и другие элементы. Как и коррозионно-стойкие стали, сплавы данной группы имеют повышенную. склонность к налипанию, вызывающую адгезионный износ инструмента. Обработку сплавов рекомендуется проводить при непрерывном резании твердосплавным инструментом, при прерывистом резании — быстрорежущим инструментом.
Обрабатываемость сплавов XI группы в 7—12 раз ниже, чем обрабатываемость стали 45.
Жаростойкие литейные сплавы на никелевой основе (группа XII) обрабатываются хуже сплавов XI группы. Это обусловлено наличием в них большого количества 2*
36
Обрабатываемость материалов резанием
карбидных и интерметаллидных включений, быстро изнашивающих режущий инструмент. Применение быстрорежущего инструмента практически невозможно. Обрабатываемость этих сплавов твердосплавным инструментом в 12—20 раз хуже, чем обрабатываемость стали 45.
Сплавы на титановой основе (группа XIII) в промышленности представлены более чем 30 марками с широким диапазоном обрабатываемости резанием. Обрабатываемость титановых сплавов характеризуется их малой пластичностью, высокой химической активностью при резании и низкой теплопроводностью. Малая пластичность титановых сплавов приводит к тому, что в процессе резания образуется стружка, по внешнему виду похожая на сливную, но имеющая трещины, разделяющие ее на слабо выраженные элементы, прочно связанные между собой тонким, сильно деформированным контактным слоем [161.
Высокая химическая активность титановых сплавов при резании способствует поглощению кислорода и азота из воздуха, активность которых возрастает по мере увеличения температуры в зоне резания. Это способствует повышенному окислению и вызывает охрупчивание материала вследствие диффузии кислорода в обрабатываемый материал. Низкая теплопроводность титановых сплавов способствует возникновению температур в зоне резания в среднем в 2,2 раза выше, чем при обработке стали 45.
Рассмотренные особенности резания титановых сплавов в 2—3 раза снижают площадь контакта стружки с передней поверхностью инструмента по сравнению с обработкой конструкционных сталей. Малая площадь контакта стружки, сочетаясь с высокой прочностью титановых сплавов, приводит к большим нормальным контактным нагрузкам и повышенному износу режущего инструмента. Малая теплопроводность обусловливает высокие температуры в зоне резания, что приводит к схватыванию и образованию задиров на обработанной поверхности.
При определении оптимальных режимов резания титановых сплавов особое внимание следует уделять технике безопасности. Образование тонкой стружки и пыли в процессе резания приводит к ее воспламенению с интенсивным горением. Титановая стружка, покрытая маслом,
Быстрорежущие стали
37
склонна к самовозгоранию. Не следует допускать скопления титановой стружки на рабочих местах, назначать подачи на оборот менее 0,08 мм, работать инструментом с износом более 0,8—1,0 мм и со скоростями резания более 100 м/мин.
При назначении режимов резания для титановых ‘’сплавов, как и для жаропрочных сталей и сплавов, необходимо проводить их группирование по структуре. Титановые сплавы с а + P-структурой (например, ВТЗ-1, ВТ8, ВТ9, ВТ22) отличаются наилучшей обрабатываемостью. Сплавы с a-структурой (ВТ5, ВТ20 и др.) по обрабатываемости занимают промежуточное положение между а + Р- и Р (ВТ15)-сплавами. Термическая обработка позволяет регулировать обрабатываемость сплавов структуры а + Р и р. 1
Высокопрочные стали (группа XIV) являются низко-г легированными, после закалки и отпуска приобретают прочность ов 1600 МПа. В отожженном состоянии их обрабатываемость такая же, как и конструкционных сталей. В термообработанном состоянии обрабатываемость сталей XIV группы твердосплавным инструментом в 5—8 раз ниже обрабатываемости стали 45. Быстрорежущий инструмент применять неэффективно из-за весьма малых скоростей резания. Для повышения обрабатываемости рассмотренных сталей необходимо применять новые марки инструментальных материалов, специальные геометрические параметры инструмента и новые высокоэффективные сож.
Коэффициенты обрабатываемости для всех групп труднообрабатываемых сталей и сплавов определены относительно стали 12Х18Н10Т.
ГЛАВА 2
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
1. Быстрорежущие стали
Быстрорежущие стали применяют наиболее широко при изготовлении осевого инструмента: сверл, зенкеров, разверток, метчиков, а также резьбовых резцов для на
38
Инструментальные материалы
резания точных резьб, сложнопрофнльных и фасонных инструментов.
Применяемые быстрорежущие стали делятся на три группы: быстрорежущие стали нормальной, повышенной и высокой производительности.
Стали нормальной производительности характеризуются пониженной теплостойкостью (615—620 °C). К ним относятся: вольфрамовые стали (Р9, Р12, Р18), вольфрамомолибденовые (Р6М5, Р6МЗ, Р8МЗ и др.), безвольфрамовые (9Х6МЗФЗАГСТ, 9Х4МЗФ2АГСТ и др.). Их применяют в основном при обработке цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей (I— VI групп) при скоростях резания до 35—40 м/мин. Сталь Р12 по сравнению со сталью Р18 обладает повышенной прочностью, пластичностью и применяется для изготовления всех видов инструментов.
Сталь Р6М5 в основном вытеснила стали Р18, Р12 и Р9 и нашла применение при обработке цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей, а также некоторых теплоустойчивых и коррозионно-стойких сталей (VII—VIII групп).
В институте физики АН АзССР разработаны новые марки безвольфрамовых молибденовых быстрорежущих сталей нормальной производительности — 9Х6МЗФЗАГСТ (ЭК-41) и 9Х4МЗФ2АГСТ (ЭК-42). Стали имеют меньшую плотность, что сокращает расход быстрорежущих сталей на 4—5%. По режущим свойствам они соответствуют свойствам стали РбМ5, что и предопределяет область их применения.
Стали повышенной производительности дополнительно легированы кобальтом и ванадием. К ним относятся стали с теплостойкостью 625—640 °C: вольфрамо-кобальтовые (Р9К5, Р9К10 и др.); вольфрамованадиевые (Р9Ф5, Р12ФЗ, Р14Ф4, Р18Ф2 и др.); вольфрамомолибденовые с кобальтом и ванадием (Р6М5К5, Р9М4К8, Р6М5ФЗ, Р6М5Ф2К8 и др.); вольфрамованадиевые с кобальтом (Р10Ф5К5, Р12Ф4К5, Р18К5Ф2); вольфрамованадиевые с кобальтом и молибденом (Р12ФЗК10МЗ, Р12Ф2К5МЗ, Р18Ф2К8М и др.).
Стали повышенной производительности применяют для обработки коррозионно-стойких (VIII группа), жаростойких и жаропрочных деформируемых сталей и спла-
Быстрорежущие стали
39
2. Основные физико-механические свойства вольфрамсодержащих быстрорежущих сталей
Сталь О,„ МПа и НВ, не более HRC3 т 1 кр’ °C Условия поставки
Р18 2600—3000 255 63—65 625
Р12 3000—3200 255 63—65 625
Р9 3350 255 63—65 620
Р6М5 3300—3400 255 64—66 620
Р6М5К5 3.300—3400 269 65—67 630
Р12ФЗ 2400—2800 269 64—67 630
Р18К5Ф2 2900—3000 285 64—66 640— ГОСТ 19265—73
645
Р9К5 2300—2700 269 64—67 630
Р9КЮ 2050—2100 2$9 64—66 630
Р9М4К8 2200—2600 285 65—68 630
РЮК5Ф5 2500—2700 285 66—68 640
Р6М5ФЗ 3300—3500 269 65—66 625
Р12ФЗКЮМЗ 2800 285 66—68 640 ТУ 14-1-1686—76
Р12Ф2К5МЗ 2800—2900 285 64—66 640 ТУ 14-131-288—76
Р12МЗК8Ф2 — 285 64—67 640 ТУ 14-1-691—73
Р12Ф4К5 — 285 64—67 640 ТЦ 14-1-404—72
А11РЗМЗФ2 3400—3800 255 63—65 620 ТУ 14-1-1565—76
Примечание. Быстрорежущие стали, выпускаемые по ТУ, изготовляются ПО «Ижсталь» (г. Ижевск), ПО «Днепроспецсталь» (г, Запорожье).
bob (IX—XIII групп) и высокопрочных сталей (XIV группа). Повышенная теплостойкость данных сталей обеспечивает работу инструментов на повышенных режимах резания с увеличенной стойкостью. Например, при обработке стали 40ХН со скоростью резания 30 м/мин стойкость червячных фрез из стали Р9М4К8 в 3 раза выше, чем из стали Р18; стойкость резцов при точении стали ЭИ893 в 2—3 раза выше, чем резцов из стали Р18 [19].
В табл. 2 приведены основные физико-механические свойства вольфрамсодержащих сталей нормальной и повышенной производительности, а в табл. 3 — безвольфра-мовых сталей нормальной производительности.
40
Инструментальные материалы
3. Основные физико-механические свойства безвольфрамовых быстрорежущих сталей
Сталь о , МПа НВ, Ht более ст) О Е о ь? Условия поставки
9Х6МЗФЗАГСТ (ЭК-41) 9Х4МЗФ2АГСТ (ЭК-42) 3200— 3800 3500— 4000 255 255 63—66 63—66 620 620 ТУ 14-1-3353—82
Примечание. Быстрорежущие стали изготовляются на ПО «Днепроспецсталь» (г. Запорожье),
Порошковые быстрорежущие стали. Предприятиями УкрНИИспецсталь и Днепроспецсталь освоен выпуск быстрорежущих сталей методом порошковой металлургии. Порошковые стали имеют карбидную неоднородность по 1—2-му баллу, характеризуются повышенной шлифуемостью и пластичностью при холодной и горячей деформации, обладают повышенной (на 500— 700 МПа) прочностью при изгибе и в 1,5—2,5 раза более высокой стойкостью по сравнению с быстрорежущими сталями аналогичного состава обычного производства. Высокая прочность сталей при изгибе позволяет работать на повышенных подачах с сохранением заданных характеристик.
В табл. 4 приведены основные физико-механические свойства порошковых быстрорежущих сталей, выпускаемых промышленностью.
Порошковые быстрорежущие стали Р9М4К8-МП и Р10М6К8-МП обладают повышенной красностойкостью, хорошо шлифуются; предназначены для обработки материалов повышенной твердости до HRC3 38—42 и нашли применение в инструментах для станков с ЧПУ. Стойкость режущих инструментов из этих сталей в 1,5—2 раза выше, чем из сталей Р6М5 и Р18.
Порошковые быстрорежущие стали Р6М5ФЗ-МП, Р6М5К5-МП, Р6М5Ф2К8-МП и 13Р6М5ФЗ-МП при обработке труднообрабатываемых материалов обеспечивают по сравнению со сталями обычного производства аналогичного состава повышение стойкости до 4 раз, хорошо
Быстрорежущие стали
41
4. Основные физико-механические свойства порошковых быстрорежущих сталей
Сталь
ои МПа
Условия поставки
Р6М5К5-МП
Р6М5ФЗ-МП
Р9М4К8-МП
Р12МЗК5Ф2-МП
Р12МЗК8Ф2-МП
Р12МЗК10ФЗ-МП
Р12МФ5-МП
Р6М5К8Ф2-МП
10Р6М5К5-МП
3200—3900 269 67—68 630
3500—4400 269 66—67 630
3200—3700 285 66— 635
67,5
2600—3500 285 66—68 635
ТУ 14-1-3647—83 * *Л
ТУ 14-1-3408—82 *х
ТУ 14-1-3347—82 •1
2700—3200 285 67—69 2400—3500 285 66,5— k 68
2800—3600 260 66—
67,5 2800—3400 260 67—68 2500—3500 285 66—
67,5
640
640
635
635
625
ТУ 14-1-3647—83
10Р6М5-МП
Р10М6К8-МП
13Р6М5ФЗ-МП
(ТСП-26)
15Р10ФЗК8М6-МП
(ТСП-24)
22Р10Ф6К8МЗ-МП (ТСП-25)
— 255 64—67 635
_ _ 67—68 635
3500—4400 285 67—68 —
4150—4430 285 68—69
3800—4100 285 68—70
ТУ 14-127-196—82 •1
ТУ А-7845-243—70
ТУ 14-131-530—82 *2
*х Стали изготовляются ПО «Днепроспецсталь» (г. Запорожье), ПО «Ижсталь» (г. Ижевск).
*а Стали изготовляются НПО «Тулачермет» (г. Тула).
Поддаются шлифованию. Их применяют для изготовления различных, в том числе и крупногабаритных инструментов, инструментов сложной формы с большим объемом шлифования (зуборезный инструмент, червячные фрезы, протяжки и т. д.).
В табл. 5 приведены области применения быстрорежущих сталей нормальной и повышенной производительности, в том числе и порошковых.
Стали высокой производительности характеризуются высокой теплостойкостью (700—725 °C) и вторич-
42
Инструментальные материалы
5. Применение инструментов из быстрорежущих сталей нормальной н повышенной производительности
Инструменты Обрабатываемые материалы
Цветные сплавы, стали I—-VII групп Стали VIII — IX групп Стали и сплавь X —XIV групп
Резцы Р6М5, Р6МФЗ, Р6М5К5 Р9К5, ЭК-41, ЭК-42, Р12Ф4К5 *х, Р12МЗК8Ф2 Р6М5ФЗ-МП, Р12МФ5-МП Р6М5К5, Р9К5, Р6М5ФЗ, Р9М4К8, Р12МЗК8Ф2, Р12Ф4К5, Р6М5К5-МП, Р9М4К8-МП, 13Р6М5ФЗ-МП Р9М4К8, Р6М5К5, Р9К5, Р9КЮ, Р12МЗК8Ф2, Р12МЗК5Ф2-МП, Р12МЗКЮФЗ-МП, 15Р10ФЗК8М6-МП, 22Р10Ф6К8МЗ-МП, В24М12К23
Фрезы Р6М5, Р6М5ФЗ, Р6М5К5 «, Р9К5, ЭК-41, ЭК-42, Р6М5ФЗ-МП, Р6М5К5-МП Р6М5К5, Р6М5ФЗ, Р9М4К8, Р9К5, Р12МЗК8Ф2, Р6М5К5-МП, Р9М4К8-МП, Р12МЗК5Ф2-МП Р9М4К8, Р6М5К5, Р9К5. Р12Ф4К5 *\ Р12МЗК8Ф2, Р9М4К8-МП, Р12МЗК5Ф2-МП, Р12МЗК10ФЗ-МП, 15Р10ФЗК8М6-МП
Сверла, зенкеры, развертки Р6М5, Р6М5ФЗ, Р6М5К5 *\ Р9К5, ЭК-41, ЭК-42, А11РЗМЗФ2 *а, Р6М5ФЗ-МП, Р6М5К5-МП Р6М5К5, Р9К5, Р6М5ФЗ, Р6М5ФЗ, Р9М4К8, Р9М6К5, Р10К5Ф5, Р12ФЗ, Р6М5К5-МП, Р9М4К8-МП, Р12МЗК5Ф2-МП Р9М4К8, Р6М5К5, Р9К5, Р12Ф4К5, Р12МЗК8Ф2, Р9М4К8-МП, Р12МЗК5Ф2-МП, 15Р10ФЗК8М6-МП, 22Р10Ф6К8МЗ-МП, В18К25Х4
Протяжки, прошивки Р18, Р6М5, ЭК-41, ЭК-42, Р9М5К5, Р6М5ФЗ, Р6М5ФЗ-МП, Р12МФ5-МП Р6М5К5, Р6М5ФЗ, Р9К5, Р18, Р9М4К8, Р12МЗК8Ф2 *3, Р6М5ФЗ-МП, Р12МФ5-МП Р18, Р9М4К8, Р9К5, Р6М5К5, Р6М5ФЗ, Р12МФ5-МП, Р12МЗК5Ф2-МП
Метчики, плашки Р6М5, Р6М5К5, ЭК-41, ЭК-42, Р9К5, Р9М4К8, А11РЗМЗФ2 *2, Р6М5ФЗ, Р6М5ФЗ-МП, Р12МФ5-МП Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8, Р6М5ФЗ, Р6М5ФЗ-МП, Р12МФ5-МП, 13Р6М5ФЗ-МП, 15Р10ФЗК8М6-МП Р9М4К8, Р9К5 *5, Р6М5К5, Р6М5ФЗ, Р12МЗК8Ф2, Р12МФ5-МП, Р12МЗК5Ф2-МП, 15Р10Ф6К8МЗ-МП, 22Р10Ф6К8МЗ-МП
Быстрорежущие стали
43
Продолжение табл. 5
Инструменты Обрабатываемые материалы
Цветные сплавы, стали 1 —VII групп Стали VIII —IX групп Стали и сплавы X — XIV групп
Зуборезный инструмент Р6М5, Р6М5ФЗ, ЭК-41, ЭК-42, Р6М5ФЗ «, Р9М4К8 *\ Р6М5ФЗ-МП, Р6М5К5-МП Р6М5К5, Р9М4К8, Р6М5К5-МП, Р9М4К8-МП, Р12МЗК5Ф2-МП, 13Р6М5ФЗ-МП, 16Р10ФЗК8М6-МП Р9М4К8, Р9М4К8-МП, Р12МЗК5Ф2-МП, Р12МЗК10ФЗ-МП, 15Р10ФЗК8МЗ-МП, 22Р10Ф6К8МЗ-МП
*х При обработке на повышенных скоростях резания,
*2 Для обработки мелкоразмерных деталей.
*3 Для прошивок при обработке^сталей и сплавов с HRCg > 35.
*4 Для инструмента простой формы.
*6 Метчики диаметром до 8 мм целесообразнее изготовлять из твердого сплава.
ной твердостью после закалки и отпуска (HRC369—70). К ним относятся стали В11М7К23, В24М12К23, В18К25Х4 и др. Инструменты из сталей высокой производительности имеют высокую стойкость при повышенных режимах резания жаропрочных и титановых сплавов. При обработке указанных материалов стойкость инструментов из стали высокой производительности на ряде операций до 30 раз выше по сравнению с инструментами из стали Р18 и до 10 раз выше, чем из ВК8 и кобальтовых быстрорежущих сталей [4].
К быстрорежущим сталям высокой производительности относятся стали нового класса — карбидостали
Карбидостали — это новый класс инструментальных материалов для обработки деталей из труднообрабатываемых материалов, изготовляемых методами порошковой металлургии. Это композиционный материал, в котором зерна тугоплавких карбидов (преимущественно TiC) равномерно распределены в связке из легированной стали.
1 Карбидостали разработаны ннж. Боким Ю. Ф., Петровым А. К., Тишаевым С. И., Цнпуновым А. Г. и др. (А. с. № 1052555 МКИ4, С22С 1/04).
44
Инструментальные материалы
Карбидостали сочетают твердость и износостойкость твердых сплавов с прочностью и вязкостью легированных сталей и по своим характеристикам занимают промежуточное положение между быстрорежущими сталями и твердыми сплавами. Высокое содержание карбидной фазы обеспечивает сталям лучшую, чем у обычных сталей, износостойкость, а наличие термообрабатываемой связки позволяет эти материалы подвергать механической обработке в отожженном состоянии. Материал термостоек, легче быстрорежущих сталей на 13%, твердых сплавов — на 50 .
Карбидостали разработаны и выпускаются Ижсталью на основе двух сталей Р6М5-КТ20 и Р6М5К5-КТ20 с массовой долей TiC 20% в виде заготовок различного сечения: круглого диаметром 31—35 мм, квадратного со стороной квадрата 28—30 мм, прямоугольного с минимальной толщиной 14 мм и максимальной шириной 56 мм.
Вторичная твердость карбидосталей HRC3 70—72 (HRA 87—89), прочность при изгибе 2000—2500 МПа, ударная вязкость 80—120 Дж/м2, теплостойкость 650— 690 °C, плотность материала 7,10 г/см3.
Стойкость режущего инструмента из карбидосталей при обработке сплавов ЖС6КП, ЭИ-867 в 2,5—3,5 раза выше стойкости сталей повышенной производительности; при торцовом фрезеровании сплава ВЖ-122 стойкость инструмента в 10 раз выше, чем из стали Р18, и в 2 раза выше, чем из стали Р7М2Ф6М5-МП [4].
2. Твердые сплавы
Для обработки труднообрабатываемых материалов широко применяют твердые сплавы, состоящие из зерен карбидов тугоплавких металлов — вольфрама, титана и тантала, сцементованных кобальтом.
Благодаря наличию карбидов сплавы обладают вы--сокой твердостью и износостойкостью. Связывающий металл придает твердому сплаву определенную прочность и вязкость.
Твердые сплавы позволяют вести обработку труднообрабатываемых материалов со скоростями, в несколько раз превышающими скорости обработки быстрорежущими
Твердые сплавы
45
инструментами, и тем самым обеспечивают значительное повышение производительности обработки.
Существует три основные группы твердых сплавов, различающиеся составом их карбидной основы, физикомеханическими и эксплуатационными свойствами: вольфрамовая (ВК), титановольфрамовая (ТК) и титанотанта-ловольфрамовая (ТТК).
В табл. 6 приведены физико-механические свойства твердых сплавов, выпускаемых нашей промышленностью в соответствии с ГОСТ 3882—74 (СТ СЭВ 1251—78).
Сплавы группы ВК при одинаковом химическом составе различаются размерами зерен карбидных составляющих. Твердые сплавы с размером зерен 3—5 мкм имеют крупнозернистую структуру, 0,5—1,5 мкм — мелкозернистую; сплавы, имеющие 70% зерен размером менее 1 мкм, называют особомелкозернистыми. От размера зерен карбидов и содержания кобальта зависят физикомеханические свойства вольфрамовых сплавов.
С увеличением процентного содержания кобальта растет предел прочности на изгиб, что определяет высокую сопротивляемость этих сплавов ударным и циклическим нагрузкам, но при этом снижаются твердость и температура, при которой наблюдается схватываемость с обрабатываемым материалом. Это приводит к увеличению интенсивности износа режущих инструментов, особенно при обработке вязких материалов на высоких скоростях резания.
С уменьшением размера зерна карбидов снижается прочность, но увеличивается износостойкость, что особенно заметно при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе. В связи с этим крупнозернистые сплавы применяют в основном для черновой и получистовой обработки материалов всех групп.
Инструменты из сплавов мелкозернистой и особомелкозернистой структуры рекомендуется применять на чистовых и получистовых операциях обработки резанием.
Сплавы мелкозернистой структуры с повышенным содержанием кобальта (В К ЮМ, ВК15М) используют для изготовления мелкоразмерных инструментов (сверл, метчиков, концевых и прорезных фрез) для обработки труднообрабатываемых материалов всех групп.
46
Инструментальные материалы
6. Физико-механические свойства твердых сплавов
Сплав °и, МПа, не менее •>, кг/м1 HR А, не меиес
Вольфрамовая группа
вкз 1176 15 000—15 300 89,5
вкзм 1176 15 000—15 300 91,0
BK4 1519 14 900—15 200 89,5
BK4B 1470 14 900—15 200 88,0
в кв 1519 14 600—15 000 88,5
ВК6М w 1421 14 800—15 100 90,0
ВК6-ОМ *2 1274 14 700—15 000 90,5
вкбв 1666 14 600—15 000 87,5
BK8 1666 14 400—14 800 87,5
ВК8В *3 1813 14 400—14 800 86,5
ВК8ВК 1764 14 500—14 800 87,5
вкю 1764 14 200—14 600 87,0
ВКЮМ *! 1617 14 300—14 600 88,0
вкю-OM *а 1470 14 300—14 600 88,5
вкюкс 1862 14 200—14 600 88,5
вкпв 1960 14 100—14 400 86,0
вкнвк 1862 14 100—14 400 87,0
ВК20 2058 13 400—13 700 84,0
ВК20КС 2107 13 400—13 700 82,0
ВК20К 1764 13 200—13 400 80,0
ВК25 2156 12 900—13 200 82,0
Титановольфрамовая группа
Т30К4 980 9 500—9 800 92,0
Т15К6 1176 11 100—11 600 90,0
Т14К8 1274 11 200—11 600 89,5
Т5К10 1421 12 400—13 100 88,5
Т5К12 1666 13 100—13 500 87,0
Титанотанталовольфрамовая группа
ТТ7К12 .1666 13 000—13 300 87,0
ТТ8К6 1323 12 800—13 300 90,5
ТТ10К8Б 1617 13 500—13 800 89,0
ТТ20К9 1470 12 000—12 500 91,0
*• М — мелкозернистый.
*2 ОМ — особомелкозернистый,
•8 В — крупнозернистый.
Твердые сплавы
47
7. Физико-механические свойства сплавов, легированных хромом (ТУ 48-19-209—76)
Сплав МПа и 0, кг/м” Н R А, не менее
вкюхом 1500 14 300 89,0
ВК15ХОМ 1650 13 800 87,5
Режущие инструменты из особомелкозернистых сплавов ВК6-ОЛ1, ВК10-ОМ и ВК15-ОМ применяют для чистовой и получистовой обработки резанием коррозионно-стойких, жаропрочных сталей и сплавов на"'никелевой основе, титановых сплавов и высокопрочных сталей. Применение данных сплавов обеспечивает повышение стойкости инструмента до 3 раз по сравнению с твердыми сплавами ВК6М и ВКЮМ.
При обработке жаропрочных сталей и сплавов все большее применение находят сплавы с особомелкозернистой структурой, легированные карбидами хрома. Физико-механические свойства этих сплавов приведены в табл. 7.
Стойкость этих сплавов при обработке труднообрабатываемых материалов не ниже, чем у сплавов группы ОМ, а в отдельных случаях — выше.
Сплавы группы ТК обладают большими, чем сплавы группы В К, твердостью, теплостойкостью и износостойкостью, но меньшей прочностью. Кроме этого, из-за повышенной хрупкости они плохо выдерживают ударные и переменные нагрузки. Поэтому сплавы группы ТК с меньшим содержанием карбидов титана (Т5К10, Т5К12, Т14К8) целесообразно применять для черновой и получистовой обработки, а с большим содержанием карбидов титана (Т15К6, Т30К4) — для чистовой и получистовой обработки с повышенными скоростями резания.
Сплавы группы ТТК по своим физико-механическим свойствам являются промежуточными между вольфрамовыми и титановольфрамовыми сплавами. Они имеют более высокую прочность и вязкость, чем сплавы группы ТК, но уступают им по твердости и теплостойкости. Благодаря высокой износостойкости и эксплуатационной прочности ударным нагрузкам и вибрациям сплавы
48
Инструментальные материалы
8. Марки твердого сплава, входящие в группы Р, М и К
Основная группа
р 1 м 1 К
Под-группа Марки по ГОСТ 3882 — 74 Под-группа Марки по ГОСТ 3882 — 74 Подгруппа Марки по ГОСТ 3882—74
Р01 ТЗОК4 М05 ВК6-ОМ, koi вкз, вкзм
РЮ Т15К6 в кем К05 ВК6-ОМ,
Р20 Т4К8 М10 ТТ8К6 вкбм
Р25 ТТ20К9 М20 ТТ10К8Б, кю ТТ8К6
РЗО Т5КЮ, ТТ10К8Б К20 ВК6, ВК4
ТТ10К8Б МЗО вкю-ом, кзо ВК8, ВК4
Р40 Т5К12, ВКЮМ, ВК8 К40 ВК8, ВК15
ТТ7К12 М40 ТТ7К12,
Р50 ТТ7К12 вкю-ом
группы ТТК эффективны при черновой обработке сталей и силазов.
Разработаны и нашли применение новые высокоэффективные марки твердого сплава группы ТТК (ТТ8К6, ТТ21К9 и ТТ20К9А). Стойкость сплава ТТ8К6 в 2— 2,5 раза выше стойкости сплава ВК6М при чистовой и по-лучистовой обработке легированных сталей. Сплав ТТ21К9 обладает в 3 раза большей стойкостью по сравнению со сплавом ТТ7К9 при черновом и получистовом фрезеровании легированных сталей; стойкость сплава ТТ20К9А в 2—2,5 раза превышает стойкость сплава Т14К8 при фрезеровании сталей.
Твердые сплавы, выпускаемые по ГОСТ 3882—74, в соответствии с рекомендациями международной организации ИСО делятся на три основные группы: К, М и Р (табл. 8).
Сплавы группы К предназначены для обработки легированных сталей и других материалов; сплавы группы М — для обработки труднообрабатываемых материалов всех групп; сплавы группы Р — для стальных отливок и материалов, дающих сливную стружку.
Разработаны и получили распространение твердые сплавы серии МС. Стойкость режущего инструмента, оснащенного пластинами из сплава МС, по сравнению со стандартными марками твердого сплава до 1,5 раз выше.
Твердые сплавы
49
9. Марки твердого сплава серии МС
Марки твердого сплава Марки твердого сплава
Серии МС По ГОСТ 3882—74 Серии МС По ГОСТ 3882—74
МС301 ВКЗ МС131 Т5КЮ
МСЗ 13 МСЗ 18 В Кб MCI 46 T5K12
MCI 21 T14K8
МС312 в кем MCI 11 T15K6
МС306 МС212 ВК6-ОМ МС101 T30K4
MC1460 ТТ7К2ГТ
МС321 МС347 МС241 ВК8 MC221 ТТ10К8Б
MC2210 ТТ10К8БГТ
MCI 37 TT20K9
Марки твердых сплавов серии МС и заменяемые ими марки твердых сплавов приведены в табл. 9.
Безвольфрамовые твердые сплавы (БВТС) —это сплавы на основе карбида (TiC) и карбонитрида (TiN) титана, сцементов энных никелемолибденовой связкой (Ni+Mo).
Разработка БВТС вызвана возрастающим дефицитом на вольфрамовую руду и кобальт, используемые в производстве обычных твердых сплавов. Безвольфрамовые твердые сплавы по сравнению с вольфрамовыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, но отличаются повышенной жаростойкостью (до 1000 °C) и низкой схваты-ваемостью с обрабатываемыми материалами. Благодаря высокой плотности БВТС при заточке режущих инструментов можно получить острую кромку, что особенно ценно для инструмента, предназначенного для чистовой обработки. Инструменты из этих сплавов работают по сталям практически без наростообразования. Эти свойства и предопределили область их применения — чистовое и получистовое точение и фрезерование. Сплавы
50
Инструментальные материалы
10. Физико-механические свойства безвольфрамовых твердых сплавов
Сплав МПа, ие менее р, кг/мя HRA, не менее Условия поставки
ТМ1 тмз 800 1200 5800 5900 91,5 89,0 ВТУ 45—75
ТН20 КНТ16 1050 1200 5500—6000 5500—6000 90,0 89,0 ГОСТ 26530—85
TH 30 TH 40 1100 1150 5800 6000 88,5 87,0 ТУ 48-19-223—76
КНТ12 1250 5670 ' 92,0
КНТ20 1550 6170 90,0 ТУ 48-19-206—76
КНТЗО 1700 6400 88,5
БВТС обеспечивают меньшую шероховатость поверхности по сравнению с твердым сплавом, что дает возможность заменять шлифование точением и способствует повышению производительности труда в 2—2,5 раза. Износостойкость БВТС в 1,2—1,5 раза выше износостойкости сплавов группы ТК-
В табл. 10 приведены основные физико-механические свойства БВТС, выпускаемых промышленностью.
В институте проблем материаловедения АН УССР разработан новый безвольфрамовый твердый сплав КТС-2М (р = 5800 кг/м3, ои = 1000ч-1200 МПа, HR А 90—92). Сплав используют для изготовления режущих инструментов как равнозначный заменитель сплавов группы В К; он в 2—2,5 раза легче, обладает высокой твердостью, механической прочностью. Сплав КТС-2М применяют для точения и фрезерования легированных сталей, никелевых сплавов и других материалов. Износостойкость его в 1,5—3 раза выше износостойкости сплавов группы В К-
Вследствие неудовлетворительных термических свойств БВТС плохо поддаются пайке и заточке, поэтому их применяют в основном в виде неперетачиваемых пластин.
Минералокерамические материалы
Б1
3. Минералокерамические материалы
Минералокерамические материалы делятся на два основных вида: оксидную белую керамику, содержащую до 99,7 % окиси алюминия (А12Ое), и черную оксидно-карбидную керамику с добавлением к окиси алюминия карбидов титана (Al2O3+TiC).
На основе нитрида кремния Si3Ni4 разработан новый инструментальный материал силинит-Р, обеспечивающий стабильность физико-механических свойств и структуры при высоких температурах резания. Используют его для чистового и получистового точения и фрезерования сталей, закаленных до HRG, 58—63.
На основе алюмооксидной минералокерамики разработан материал ОНТ-20 (картинит). Картинит имеет мелкозернистую структуру и предназначен для чистового и получистового точения и фрезерования сталей, закаленных до HRC, 55.
Инструментальные минералокерамические материалы ВЗ и ВОК-60 при замене твердых сплавов Т30К4, ВКЗМ и ВК6М обеспечивают повышение стойкости в 5—10 раз при увеличении производительности в 2 раза. Одна режущая пластина из ВЗ или ВОК-60 заменяет шесть— восемь пластин из твердого сплава. Материал ВЗ используют для чистовой и получистовой обработки без ударов сталей, закаленных до HRC3 30—50 со скоростями реза-
11. Физико-механические свойства минералокерамических инструментальных материалов
Минерало-керамика “и °сж р. кг/м8 HRA, не менее т 1 кр> °C
МПа
ВЗ 637 4500—4700 93 1100
ВО13 *х 400 — 3920—3940 93 1180
ВОК-60 637 1800—3000 4200—4300 93 1100
Снлинит-Р *2 650—750 2500 3800—4000 94—96 1200
ОНТ-20 *3 650—750 2000—2500 4200 93 1200
*х Условия поставки по ГОСТ 26630—85. Условия поставки по ТУ 06^339—78.
*а Условия поставки по ТУ 2-036-087—82,
52
Инструментальные материалы
ния, в 2—3 раза большими, чем для наиболее износостойких твердых сплавов, ВОК-60 — для чистовой и полу-чистовой обработки сталей, закаленных до HRCB 45—60 и более с высокими скоростями резания и малыми, сечениями среза.
В табл. 11 приведены физико-механические свойства минералокерамических инструментальных материалов.
4. Сверхтвердые материалы
Широкое внедрение в производство износостойких инструментов из сверхтвердых материалов (СТМ) на основе модификаций углерода и нитрида бора обеспечивает обработку деталей на гибких автоматических линиях и станках с ЧПУ.
Современные сверхтвердые материалы получают синтезом из гексагонального нитрида бора [эльбор-Р (композит 01) и белбор (композит 02)]; синтезом из вюртцитоподобной .модификации нитрида бора ] гексанит-Р (композит 10) и ПТНБ (композит 09)]; спеканием из порошков кубического нитрида бора с легирующими добавками (композит 05).
В табл. 12 приведены основные марки СТМ, выпускаемых промышленностью по ТУ 2-035-982—85.
Лезвийные инструменты из СТМ применяют в основном при обработке сталей, закаленных до HRC, более 45, чугунов и некоторых инструментальных материалов.
Наибольшее распространение получили инструменты (резцы и фрезы), оснащенные композитом 01 (эльбор-Р) и композитом 10 (гексанит-Р).
12. Физико-механические свойства СТМ
Композит асж р, кг/мр HV гкр. °е
МПа
01 400—500 3000 4000 7500—8000 1100—1300
02 400—500 3000 4000 7500—8000 1100—1300
05. 450—500 3500 — 6000—7000 —
09 700—1000 5000 4200 7000—8000 1100
10 700—1000 4500 4500 6000—6500 1100
13. Рекомендации по выбору марки твердого сплава, БВТС, минералокерамики и СТМ для обработки труднообрабатываемых материалов
Вид обработки Марки инструментальных материалов для обработки групп
сталей сплавов
VII-VIII IX-X XIV закаленных Х1-Х11 XII!
Ч истовое точение при So = 0,1 + 0,3 мм, t= 0,5+ 2 мм Т30К4, ВК6-ОМ, ТТ8К6, КНТ-16, ТН20 Т15К6, ВКЗМ, ВК6-ОМ, вкю-ом, ВК15-ОМ, ТМЗ, КТС-2М Т15К6, ВКЗМ, ВК6М, ВОК-60, ВОК-63, ПТНБ, гексо-нит, эльбор-Р Т30К4, ВКЗМ, ТТ8К6, ВЗ, BOK-0D, ВОК-63, си-линит, нибо-рит, белбор, композиты: 01, 02, 05, 09, 10 ВКЗМ, ВК6М, ВК6-ОМ, вкю-ом, вкю-хом, КТС-2М ВКЗМ, BK6M, ВК6-ОМ, вкю-ом, ВК 15-ОМ, карбонадо
Получисто-вое точение при So = = 0,2+ 0,5 мм; t = 2+4 мм Т5КЮ, Т14К8, Т15К6, ТТ8К6, ТМЗ, ТН20, КНТ-16 Т15К6, Т14К8, ВК8, ВК6М, вкю-ом, ВК15-ОМ, ТТ10К8Б, КТС-2М Т15К6, ВКЗМ, ВК6М, ВК8, ТТЮК8Б ВКЗМ, ВК6М, ВЗ, ВОК-60 BK6, ВК8, ВК6М, вкю-ом, вкюхом, ТТЮК8Б, КТС-2М ВК4, ВК6М, ВК6-ОМ, вкю-ом, ВК15-ОМ
Черновое точение при So = 0,4+ 1,0 мм; 1 = 4+ 10 мм Т5КЮ, Т14К8, Т15К6, ТТ10К8Б Т15К6, Т14К8, ВК8, ВК6М, ВКЮ-ОМ, ТТЮК8Б Т5К12, ВК8, ВК6М, вкю-ом, ТТ7К12 — ВК4, ВК6, ВК8, ВК6М, вкю-ом, вкюхом ВК4, ВК6, ВК8, ВКЮ-ОМ
Сверхтвердые материалы
Продолжение табл. 13
Вид обработки Марки инструментальных материалов для обработки групп
сталей сплавов
VII—VIII 1Х-Х XIV закаленных XI —X II XIII
Тяжелое черновое точение при So = 1 мм: t= 6-5-ЙО мм Т5КЮ, Т5К12, ТТ7К12 Т5К12, ВК8, ВК8В, вкю-ом. ТТ7К12 ВК8, ВКЮ-ОМ, ТТ7К12 — ВК8, ВКЮ-ОМ, ТТ7К12 ВК8, ВКЮ-ОМ, В К 15-ОМ
Отрезка и прорезка канавок Т5КЮ, Т14К8, Т15К6 ВК8, ВК6М ВК8, ВК6М, ВК4 — ВК6, ВК6М, ВКЮ-ОМ ВК4, ВК8
Нарезание резьбы резцом Т14К8, Т15К6 В КЗ, ВК8, ВК6М * ВК8, ВК6-ОМ, вкю-ом Т30К4, ВКЗМ, ВК6М ВК8, ВК6М. ВК6-ОМ ВК8, ВК6М, ВК6-ОМ
Нарезание резьбы метчиком ВК8, ВКЮ-ОМ, в к ЮМ, ВК6М, вкзм ВК8 »1, ВКЮМ *!, ВКЮ-ОМ « ВК8, ВКЮМ, ВКЮ-ОМ — ВК8, ВК6М, ВКЮМ. вкю-ом ВК8, ВК6М. ВК1-ОМ, ВКЮ-ОМ
Пол у чистовое и чистовое строгание и долбление ВК8, 15КЮ ВК8, В Кб-КС, Т5К12 вкю-ом. ТТ7К12 ВК8, вкю-ом ВК8, вкю-ом
Черновое строгание и долбление ВК8, Т5К12, ТТ7К12 ВК15-ОМ. ТТ7К12 ВК15-ОМ, ТТ7К12 — ВК8, В к 15-ом ВК8, В К 15-ОМ
Инструментальные материалы
Продолжение табл. 13
Вид обработки Марки инструментальных материалов для 'обработки групп
сталей сплавов
VI1-V1I1 IX-X XIV закаленных XI —XII XIII
ЗенкерО' вание Т14К8, Т15К6 ВК6М, ВК6-ОМ В Кб, ВК6-ОМ — ВК8, ВК6М, ВКЮ-ОМ BK8, BK4, ВК6М
Развертывание Т15К6, Т30К4, ВКЗМ, ВК6М, ВК6-0М ВК6М, ВК6-ОМ ВК6М, ВК6-ОМ Т30К4, ВКЗМ, ВК6-ОМ ВК6М, ВК6-ОМ ВК6М, ВК6-ОМ
Сверление Т5КЮ, Т5К12, ВК8, ВК6М, вкюм Т5К12, ВК8, вкюм Т5К12, ВК8, в кем, вкюм, вкюм ~ t ВК8, В кем, вкюм, ВК6-ОМ, ВКЮ-ОМ ВК8, ВК6М, вкюм, BK6-OM. вкюм
Получисто-вое и чистовое фрезерование Т15К6, Т14К.8, ТТ20К9, ВК8, ТТ7К9, ТТ21К9, ТТ20К9А Т14К8. ТТ20К9, ВК6М, вкюм, ВК8 КТС-2М Т14К8, ТТ20К9, в кем, вкюм, ВОК-63, вкюхом Композиты 01, 10, силииит-Р, картинит ВК8, вкю-ом, вкюхом, КТС-2М, ТТЮК8Б ВК4, вкю-ом, вкюхом, ВК8, ТТЮК8Б
Черновое фрезерование Т5К10, Т14К8, ВК8, ТТ7К9, ТТ7К12, ТТ21К9, ТТ20К9А Т5К12, Т14К8, ТТ7К12. вкю-ом, вкюхом, ВКЮ-ОМ Т5КЮ, ВК8. ТТ7К12, В К 15-ОМ, вкюхом ВК8, вкю-ом *2, вкю-ом, вкюхом. вкю-ом. вкюхом, вкюхс, ТТЮК8Б ВК8, . вкю-ом, вкюхом, вкю-ом, вкюхом, вкю-ом, вкюкс. ТТ10К8Б
Сверхтвердые материалы
-1 Для нарезания резьбы диаметром более 8 мм.
*£ Концевые фрезы диаметром более 16 мм целесообразнее применять из быстрорежущей стали.
56
Инструментальные материалы
14. Рекомендации по выбору марок твердого сплава, БВТС, минералокерамикн и СТМ для обработки цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей
Вид обработки Марки инструментальных материалов для обработки групп
цветных сплавов сталей чугунов
I—III V—VI IV
Чистовое точение при So = 0,1ч-0,3 мм, / = •= 0,5 ч-2 мм в КЗ, вкзм, ВК6М, ВК8, ТТ8К6, КНТ16, ТН20 В Кб, ВК8, Т15К6, Т14К8, Т30К4, ТТ10К8Б, ТН20, К1Н16, ВОК-60 ВК4, В Кб, ВК8, ВКЗМ, ВК6-ОМ, ВОК-60, ВЗ, композиты 10, юд, 05, 01, 02
Получистовое точение при 8О = = 0,2ч-0,5 мм, 1 = 2ч-4 мм ТН20, КНТ16, ВК6М, ВК8 ТН20, КНТ16, Т15К6, Т14К8 ВКЗ, ВК6М, ВК6, ТТ8К6, ВОК-60
Черновое точение при 5О = 0,4ч-1,0 мм, 1 = = 4ч-10 мм ВК6, ВК8 Т15К6, Т14К8, ТТ10К8Б, Т5КЮ ВК4, ВК6, вкю-ом
Тяжелое черновое дочеине при So = = 1 мм, t — 6ч-20 мм ВК4, в Кб, ВК8 Т5КЮг Т5К12, ТТ7К12 ВК4, В Кб, ВК8, вкю-ом
Отрезка и прорезка канавок вкз, вкзм, ВК6-ОМ Т15К6, Т5КЮ, Т14К8 ВКЗ, ВК4, ВК6, ВК6М
Нарезание резьбы резцом вкз, ВК6М, ВК6-ОМ Т15К6, Т14К8, Т30К4, ВК6 вкз, вкзм, ВК6М, ВК6-ОМ
Сверление ВК4, ВК6М Т5КЮ, ВК8, ВК10М ВК4, ВК6, ТТ8К6
Сверхтвердые материалы
57
Продолжение табл. 14
Вид обработки Марки инет; ументальных материалов для обработки J руин
цветных спл-вов к-талей чугунов
1 — И! V —V! IV
Зенкерованир ВК4, В Кб Т15К6, Т14К8, Т30К4 ВК4, вкзм, ВК6М, ТТ8К6
Развертывание вкзм, ВК6-ОМ, В КЗ Т30К4, Т15К6 вкзм, В КЗ, ВК6М, ВК6-ОМ
Черновое фрезерование ВК4, ВК8, ВК6 Т5КЮ, ТТ7К12, ВК8 ВК6, ВК8
Получистовое и чистовое фрезерование ВК6М, ВК6 Т15К6, Т14К8, ТТ20К9, ТН20, КНТ16, ВОК-60, ВЗ, композиты 10, 01, 10Д в Кб, ВК4, ВК6М, ВКЮ-ОМ, ТТ8К6, вок-60, ВЗ, композиты 05, 10, ЮД, 01
Ниборит (ТУ 2-037-1-025—85) и белбор (ТУ 2-035-982—85) применяют ори точении закаленных до НRСэ <Г50 и цементованных сталей. Сверхтвердый материал кибарит (ТУ 88УССР ИСМ-939—84) применяют при точении жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе (HRC3 С 45) при высоких скоростях резания (300—450 м/мин).
В табл. 13 приведены рекомендации по выбору наиболее широко применяемых марок твердого сплава, БВТС, минералокерамики и СТМ для обработки труднообрабатываемых материалов, а в табл. 14 — для цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей.
58
ГЛАВА 3
ДРОБЛЕНИЕ СТРУЖКИ И ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ТОЧЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
Токарная обработка является наиболее распространенным методом обработки резанием деталей типа тел вращения.
В процессе токарной обработки вязких материалов образуется сливная стружка, которая в значительной степени влияет на процесс резания, снижает производительность процесса обработки и стойкость инструмента, ухудшает качество обработанных поверхностей, затрудняет многостаночное обслуживание и является носителем повышенной опасности при работе на токарных станках, что и вызывает необходимость ее дробления на мелкие элементы или завивание в спираль.
1. Завивание и дробление стружки
В целях создания наилучших условий для отвода стружки из зоны резания необходимо обеспечить ее дробление или завивание в спираль определенной длины.
Стружка, завитая в спираль длиной до 200 мм, наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым к ней при работе на токарных станках с ЧПУ.
Дробленую стружку в виде колец и полуколец диаметром 10—15 мм и более следует рассматривать как хорошую. Эта стружка, несмотря Hd то, что занимает меньший объем и легче транспортируется, снижает стойкость инструмента.
Мелкодробленая стружка должна рассматриваться как удовлетворительная. Помимо снижения стойкости резцов такая стружка, разлетаясь во все стороны, попадает на поверхности станка, нарушает нормальную работу его узлов.
Формирование стружки в виде непрерывной спирали, прямой ленты и путаного клубка не удовлетворяет требованиям обработки деталей на станках с ЧПУ и поэтому должно быть исключено.
Наиболее простым и доступным, но имеющим ограниченные возможности является способ дробления или зави
Завивание и дробление стружки Б9
вания стружки путем подбора определенных режимов резания п геометрических параметров инструмента. Рекомендуемая область применения данного способа — черновое и обдирочное точение при тяжелых условиях резания.
При черновом и получистовом точении широко применяют способы завивания или дробления стружки с помощью различных препятствий для ее схода, формируемых на передней поверхности лезвия резка в виде лунок, канавок, порожков или с помощью накладных стружко-ломов различной формы.
Режимы резания и геометрические параметры резца 1
Наибольшее влияние на процесс дробления или завивания стружки оказывает подача. С увеличением подачи увеличивается толщина стружки и уменьшается диаметр ее витков, что приводит к увеличению жесткости стружки и ее дроблению или завиванию.
Увеличение глубины резания в 'большинстве случаев приводит к отрицательным результатам по стружко-дроблению, так как это связано со снижением жесткости стружки в результате увеличения диаметров витков и более равномерной деформацией по ширине стружки.
Скорость резания не оказывает заметного влияния на интенсивность стружкодроблення. Это влияние существенно лишь в определенной зоне скоростей резания, а именно до 30—40 м/мин, ниже которых с уменьшением скорости резания стружка дробится при больших отношениях глубины резания к подаче.
Наиболее целесообразно добиваться дробления или завивания стружки путем увеличения подачи, но с учетом ограничений, накладываемых требованиями к шероховатости поверхности и жесткости технологической системы. Рекомендуемая область применения — черновое точение некоторых марок жаропрочных сталей и сплавов, обладающих повышенной твердостью и хрупкостью.
Из геометрических параметров резца наибольшее влияние на процесс стружкодроблення оказывают угол в плане,
Исследования проведены инж. В. С. Ильиным.
60
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 1. Влияние угла в плане и а толщину среза а:
— подача на оборот, мм; t —» глубина резания, мм
передний угол, угол наклона кромки и радиус вер-ШИНЫ [111.
С увеличением угла в плане <р (рис. 1) при неизменной глубине резания и подаче толщина срезаемого слоя увеличивается и стружка меняет, направление схода. Наилучшие условия для стружкодробления обеспечиваются при угле в плане 90°.
С уменьшением переднего угла деформация в зоне резания увеличивается, возрастает усадка стружки, а следовательно, и ее толщина, что приводит к увеличению жесткости и снижению прочности стружки. Все это приводит к интенсификации процесса завивания и дробления стружки. Рекомендуемый предел уменьшения переднего угла соответствует —10°. Но применение резцов с отрицательными передними углами обусловливает более высокие требования к жесткости обрабатываемой детали и всей технологической системы.
Влияние угла наклона кромки на процесс стружкодробления при использовании резцов с углом в плане <р = 45-?-60° незначительно. При работе резцами с углом в плане <р = 90° увеличение угла наклона кромки до 4-15° сужает зону неудовлетворительного формирования стружки. Однако при выборе угла наклона кромки надо учитывать и то, что при положительных значениях стружка сходит в направлении на обработанную поверхность, а при отрицательных значениях — в сторону от обработанной поверхности.
Радиус вершины лезвия отрицательно влияет на струж-кодробление, особенно при работе резцами с углами в плане <р = 754-90° и глубине резания до 1 мм. Радиусная фаска лезвия резца формируется при обработке участка .стружки (при малых углах в плане) с уменьшенной тол-
Завивание и дробление стружки
61
Рис. 2. Геометрические параметры лезвия резца, рекомендуемые ВНИИ
щиной. Жесткость такой стружки с увеличением радиуса снижается, в результате чего интенсивность дробления стружки уменьшается. Поэтому радиус вершины лезвия резца рекомендуется назначать не более 1,0— 1,5 мм. f
Завивание или дробление стружки благодаря специально подобранным углам заострения лезвия резца и режимам резания характеризуется отсутствием дополнительных устройств или фасонной заточки на передней поверхности лезвия резца, что в значительной степени способствует увеличению стойкости инструмента.
Наилучшие результаты по дроблению стружки достигаются резцами с геометрическими параметрами лезвия, показанными на рис. 2. Такие резцы обеспечивают удовлетворительное завивание и дробление стружки при глубине резания до 5 мм с отношением глубины резания к подаче меньше 10—12. Однако их применение ограничивается широкой фаской, имеющей отрицательный передний угол.
Надежное стружкодробление в широком диапазоне режимов резания обеспечивают резцы с плоской передней поверхностью лезвия, показанные на рис. 3. При обработке стали 18ХГМ со скоростями резания 100— 150 м/мин резцы обеспечивают устойчивое дробление
62
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 3. Геометрические параметры лезвия резца с плоской передней поверхностью
стружки в широком диапазоне глубин резания и подач (табл. 15).
При небольших подачах So (0,1—0,3 мм) дробление стружки обеспечивается только при малой глубине резания, а устойчивое дробление обеспечивается при отношениях глубины резания к подаче менее 4—8.
Хорошо обеспечено дробление стружки при использовании резцов конструкции токарей-новаторов Г. С. Нежевенко
(рис. 4) и В. А. Колесова (рис. 5).
Форма рабочей части резца конструкции Г. С. Нежевенко характеризуется наличием фасок переменной ширины (0—4 мм), образованных вдоль главной и вспомогательной режущих кромок. Передние углы на фасках лезвия одинаковы и составляют —5°. В пересечении обеих фасок образуется ребро, проходящее через вершину лезвия резца. Резец устойчиво дробит стружку при обработке сталей средней и повышенной твердости. Режимы обработки: глубина резания 1—3 мм,_ подача на оборот 0,2—>
Примечание, Знак «+» соответствует режимам надежного дробления стружки.
Завивание и дробление стружки
63
Рис. 4. Геометрические параметры лезвия резца с фасками переменной ширины
0,5 мм, скорость резания 80—120 м/мин. Сила резания этим резцом возрастает на 5—8 %.
Резец конструкции В. А. Колесова имеет режущую кромку с углом в плане, равным нулю; он позволяет при значительном увеличении подачи получать параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 1,25-4-2,5 мкм. Режимы обработки конструкционных сталей при получистовом точении напроход составляют: глубина резания 1,5—2,5 мм, подача на оборот 1,5—3,0 мм, скорость резания 60—150 м/мин. При работе на указан
ВиВА
Рис. 5. Геометрия лезвия резца с дополнительной режущей кромкой
64
Дробление стружки и инструменты для точения
ных режимах резец конструкции В. А. Колесова обеспечивает получение стружки в виде коротких спиралей с диаметром витка 20—30 мм.
Канавки, уступы и накладные стружколомы
Эффективность завивания и дробления стружки зависит от степени дополнительной деформации срезаемого слоя металла путем формирования на передней поверхности лезвия резца канавок, лунок и порожков, в том числе и накладных.
При использовании резцов с напайными пластинами рекомендуется применять лунки или уступы, получаемые методом шлифования, а также припаянные стружколомы.
При использовании резцов с механическим креплением многогранных пластин процесс завивания и дробления стружки рекомендуется осуществлять с помощью канавок и лунок, получаемых на пластинах во время их прессования, а также уступов, получаемых шлифованием накладных стружколомов, изготовляемых из твердых сплавов прессованием [14].
Применение указанных способов дробления стружки приводит к возрастанию сил резания на 20—50% при точении конструкционных сталей и жаропрочных сплавов и на 10—15% — при точении титановых сплавов.
Шлифование лунок и порожков рекомендуется вы--полнять на режущих пластинах толщиной не менее 4 мм.
При использовании резцов с напайными пластинами целесообразно ограничиваться лунками (рис. 6) с геометрическими параметра-
а Вс f „ 1 —* “t- , IЛ 1 7 Рис. 6. Геометрические параметры лунок, затачиваемых на резцах с напайными пластинами ми, приведенными в табл. 16. При выборе уступов для резцов с напайными пластинами целесообразно ограничиться формой, приведенной на рис. 7. Для многогранных пластин рекомендуются два типа уступов (рис. 8 и 9).
Зависание и дробление стружки
65
16. Геометрические параметры лунки в зависимости от подачи
so, мм Вс, мм 1111 1 г, мм Йс, мм F, мм
0,3 2,5 2,5 0,3 0,2
0,6 3,5 4,0 0,4 0,3
0,7 5,0 5,0 0,7 0,45
0,9 7,0 6,5 0,95 0,55
1,? 8,5 9,5 1,0 0,6
1,4 9,5 10,0 1,2 0,8
Рекомендуемые параметры стружколомающих уступов и их назначение в зависимости от толщины срезаемого слоя и глубины резания приведены в табл. 17.
Величина изменения угла фаски выбирается в пределах TfBaT = —8-j-(—15°). Угол тс считается положительным, если уступ расширяется от вершины лезвия резца.
Параллельный уступ (тс = 0°) рекомендуется в основном для проходных резцов с углом в плане <р = 45°, используемых для обтачивания и подрезки торцов, т. е. когда у резцов работают обе вершины главной режущей кромки резца.
Геометрические параметры лунок и уступов, приведенные в табл. 16—17, получены на основании исследова-
_А-А
Р-ис. 7, Геометрические параметры уступов, затачиваемых на резцах- с капай-иыми пластинами
3 В. И. Баранчиков и др.
66
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 8. Геометрические параметры уступов, затачиваемых на многогранных пластинах. Исполнение I
ним по обработке сталей и сплавов и рекомендуются при черновом и получистовом точении.
Накладные стружколомы по эффективности равноценны уступам на передней поверхности лезвия резца. Наибольшее распространение они нашли в конструкциях сборных резцов с многогранными режущими пластинами.
Завивание н дробление стружки
67
1 **
2 «а
3 *»
Д-А
Рис. 9. Геометрические параметры уступов, затачиваемых на многогранны* пластинах. Исполнение II
17. Геометрические параметры уступа в зависимости от толщины срезаемого слоя и глубины резания
0,05
0,10
0,20
1,0
2,0
3,0
8—10
0.4
0,8
1.2
0,2—
1,0
0,25
0,40
0,55
НО-135 0—(4-15)
V—Ууст
*1 При Ь= 0,14-0,15 мм, t— 0,54-1,5 мм.
** При а= 0,154-0,25 мм, /= 1,04-3,0 мм
*3 При а= 0,254-0,4 мм, t= 1,54-4,0 мм.
3*
68
Дробление стружки и инструменты для точения
Рмс. 10. Параметры положения стружколома на передней поверхности лезвия резца
Выполнение накладных стружколомов сменными или регулируемыми позволяет обеспечить завивание или дробление стружки в широком диапазоне режимов резания. Область применения — черновое и получистовое точение.
Положение рабочего уступа стружколома (рис. 10) относительно режущей кромки резца определяет характер схода стружки и характеризуется параметрами: удалением Вс (в мм) уступа стружколома от главной режущей кромки лезвия резца; высотой hc (в мм) уступа стружко-лрма; углом тс разворота уступа стружколома относительно вершины лезвия; углом ес наклона уступа стружколома относительно передней поверхности лезвия.
Расстояние Вс рекомендуется принимать в пределах 7—10 толщин среза, т. е. Вс — (7-е-10) So sin <р. Высота уступа порожка hc выбирается равной не менее 1/ЗВс. Угол ес следует выбирать в пределах ПО—135°, а угол тр рекомендуется назначать в прёделах 0—(4-15°). Положительное значение угла тс способствует лучшему дроблению стружки (вершина угла направлена в сторону, противоположную вершине лезвия).
На рис. 11 приведены параметры положения стружколома с криволинейной рабочей поверхностью. Стружко-лом обеспечивает устойчивое дробление или завивание стружки в тугую спираль в широком диапазоне режимов
Завивание и дробление стружки
резания и марок обрабатываемых материалов типа 20ХЗМВФ, 40ХН2МА, 13Х11Н2В2МФ, 12Х18Н10Т, ХН73МБТЮ, ВТЗ-1, ВТ9 и др.
Удаление стружколома от главной режущей кромки резца выбирается в зависимости от подачи и глубины резания. При чистовом точении (/<1,0 мм, So < 0,2 мм) удаление Вс составляет 0,6—0,8 мм; при получисто-вом точении (t — 1-4-5 мм, So< 0,4 мм) — 2,0—2,5 мм; при черновом точении (t > 5 мм, So > > 0,2 мм) — 3,0—4,0 мм. Наибольшее удаление выбирается при больших значениях подачи, глу-
Рис. 11. Параметры положения стружколома с криволинейной рабочей поверхностью на передней поверхности лезвия резца
бины резания и большей вязкости обрабатываемого ма-
териала.
В качестве материала для накладных стружколомов рекомендуется использовать твердые сплавы ВК8В и ВК15 по ГОСТ 3882—74, а также быстрорежущие стали Р9 и Р6МЗ по ГОСТ 19265—73.
Специальные способы дробления стружки
К специальным наиболее широко применяемым способам дробления стружки относятся: периодически запрограммированная остановка суппорта станка; запрограммированный вывод резиа из зоны резания; предварительная прорезка или накатка на"4обрабатываемой поверхности винтовых или параллельных оси детали канавок (А. с. № 704723, МКИг В 23В 25/02; А. с. № 709250. МКИ2 В 23В 1/00). Эти способы обеспечивают гарантированное дробление стружки при обработке практически любых материалов.
Первые два способа осуществляются благодаря кинематическому дроблению и неблагоприятно сказываются на точностных характеристиках станков.
При кинематическом способе дробления стружки путем запрограммированной остановки движения подачи
70
Дробление стружки и инструменты для точения
необходимо обращать внимание на то, чтобы время этой остановки не превышало времени, необходимого для прерывания стружки. Время и число требуемых остановок определяются экспериментальным путем для каждого конкретного случая обработки. Недостатками данного способа является увеличение времени обработки деталей и значительное снижение стойкости резцов. При данном способе дробления стружки, кроме сказанного, интенсивно изнашивается и механизм подачи станка.
При дроблении стружки путем резкого вывода резца из зоны резания суппорт станка отводится на величину хот = So + Дх, yor — t + &у, где Дх, &у — отжатия, обусловленные нежесткостью технологической системы; So —подача на оборот, мм; t—глубина резания, мм.
При использовании этого способа дробления стружки стойкость резцов увеличивается по сравнению с первым способом в 1,5—2 раза однако время на обработку удваивается (отвод-подвод).
Способ дробления стружки путем предварительного прорезания на обрабатываемо!! поверхности канавок не снижает стойкость резцов. Прорезание канавок осуществляется резцами треугольного профиля (резьбовыми) на глубину, равную 75% припуска. Треугольная форма канавки, а также прорезание припуска не на всю глубину позволяет избежать ударной нагрузки на резец. Недостатком данного способа является увеличение времени на обработку детали благодаря дополнительной операции прорезки канавки.
>
2. Конструктивное исполнение резцов с механическим креплением сменных многогранных пластин
Широкое внедрение резцов с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) показало их высокую эффективность. Резцы позволяют повысить стойкость в 1,5 раза и выше, производительность труда в 1,4 раза, снизить расход твердого сплава на 20%
Несмотря на многообразие конструктивных решений закрепления СМП в державках резцов в производстве используются только четыре базовых способа крепления, обозначение которых по международной классификации
Конструктивное исполнение резцов
71
ИСО 5608—80 и ГОСТ 26476—85 приведено в табл. 18. Схемы и способы крепления пластин приведены на рис. 12—15.
На рис. 12 показаны схемы крепления СМП без центрального отверстия (исполнение С). При такой схеме закрепления СМП базируют в закрытом гнезде державки ио двум боковым поверхностям и сверху прижимают к опорной поверхности прихватом. Узел крепления имеет два исполнения: для режущих пластин с задним углом, установленных с опорной пластиной (рис. 12, а) или без нее; для режущих пластин без заднего угла, установленных с опорной пластиной (рис. 12, б) или без нее.
Резцы с СМП, установленными на опорных пластинах (способ С), применяют при точении и растачивании,
72
Дробление стружки и инструменты для точения
<5 I)
Ряс. 12. Схемы крепления СМП накладной планкой:
1 корпус резца; 2 — режущая пластина; S — опорная пластина; 4 — при» хват; б — винт
а без опорной пластины — при растачивании отверстий малых диаметров. Резцы с положительными передними углами в основном рекомендуются для обработки нежестких деталей.
В резцах для точения и растачивания с закреплением СМП по способу С используют квадратные, треугольные и ромбические режущие пластины из твердого сплава и минер алокер амики.
СМП с центральным отверстием крепят: на неподвижном штифте (исполнение 7И); подвижным штифтом с поджимом к боковым поверхностям паза державки резца (исполнение Р); винтом через центральное отверстие (исполнение S).
На рис. 13, а показана схема крепления СМП с помощью качающегося штифта. Сила зажима при таком креплении передается от винта через двухплечный Г-образный рычаг, верхний конец которого выполняет роль базирующего штифта и поджимает пластину к боковым поверхностям паза державки резца. Крепление качающимся штифтом обеспечивает стабильность и точность базирования пластины, открытую переднюю поверхность пластины и передачу больших сил прижатия пластины к боковым поверхностям паза. К недостаткам данной конструкции следует отнести то, что рычажный зажим не всегда обеспечивает надежное прижатие пластины без зазора под вершиной и большую трудоемкость изготовления.
На рис. 13, б приведена схема крепления СМП «косой тягой», разработанная на ЗИЛе. Данное конструктивное
Конструктивное исполнение резцов
73
Ряс. 13. Схемы крепления СМП подвижным штифтом:
J *— корпус резца; 2 — режущая пластика; 3 — опорная пластина; 4 качающийся рычаг; 5 — винт; 6 — косая тяга
решение исключает недостатки предыдущего, технологично и обеспечивает надежное прижатие пластины к базирующим поверхностям паза.
Узел крепления (исполнение Р, см. рис. 13, а и б) обеспечивает быстрый поворот и надежное закрепление СМП различной формы и размеров. Резцы с креплением СМП (исполнение Р) предназначены для точения и растачивания, а использование ромбических пластин дает возможность их применения для контурного точения на станках с ЧПУ.
Наиболее простым креплением СМП с отверстием является поджатие пластины к неподвижному штифту клином (исполнение Л1) (рис. 14). Достоинствами клинового крепления является его простота и технологичность, но такое крепление уступает по точности позиционирования пластины в пазе державки резца (возможно образование зазора под режущей пластиной из-за ее перекоса).
На рис. 14, б показана схема комбинированного крепления пластины с помощью клинового зажима и одно-
Рис. 14. Схемы крепления СМП с помощью клипа:
1 корпус резца; 2 — режущая пластина; 3 — опорная пластина; 4 — клин;
5 винт; 6 ~ штифт
74
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 15. Схема крепления СМП винтом через отверстие: / — корпус резцв; 2 — режущая пластина; 3 — опорная пластина; 4 — винт
временного ее прижатия сверху (исполнение М). Особенностью является наличие двух взаимосвязанных элементов крепления, роль которых выполняет прихват, осуществляющий одновременно клиновой поджим пласти-
ны к штифту и ее прижатие сверху к базирующей поверхности основания паза державки резца.
Резцы с креплением СМП
(исполнение М) имеют открытую вспомогательную режущую кромку. Их рекомендуют
для выполнения предварительных и окончательных операций одним резцом на универсальных станках.
Резцы с креплением режущих пластин по способу S (рис. 15) имеют два исполнения! с опорной пластиной и без нее; режущая пластина имеет центральное фасонное (тор рои даль ное) отверстие (по ТУ 19-4206-95—83). Эти резцы предназначены для наружного точения, а без опорной пластины — для растачивания. Преимущество — компактность узла крепления, высокая надежность и быстросменность. Резцы применяют в основном для растачивания отверстий диаметром 10—30 мм на легких и средних станках с ЧПУ и автоматах.
3. Проходные, подрезные и расточные резцы
Проходные резцы с СМП (рис. 16) применяют для черновой, получистовой и чистовой обработки деталей из различных материалов на универсальных токарных станках и станках с ЧПУ Расположение квадратной пластины (рис. 16, о) в корпусе обеспечивает работу резцов напроход как при обтачивании по наружному диаметру, так и при подрезке торцов. Квадратные пластины с отверстием и длиной режущих кромок 12, 15, 19 и 25 мм крепятся качающимся штифтом (А. с. № 517406, МКИ2 в 23В 27/16). Ромбические пластины (рис. 16, б) обеспечивают обработку наружных поверхностей в упор.
Резцы данной конструкции выпускает Московский инструментальный завод (МИЗ) с державками квадратного сечения BxHxh: 25x25x150, 32x32x170 и
Проходные, подрезные и расточные резцы
75
Рис. 16. Токарные проходные резцы с механическим креплением квадратных (ц) и ромбических (б) твердосплавных пластин:
1 — корпус резца; 2 — опорная пластина; 3 — режущая плвстмна; 4 — косая тяга; 5 — винт
40x40x250 мм. Основные размеры резцов соответствуют рекомендациям ИСО. Резцы оснащены режущими пластинами из твердых сплавов Т14К8, ВК8, МС121 и др.
Стойкость сборных резцов данной конструкции по сравнению с однотипными напайными резцами выше на 30% при работе с повышенными (на 10%) скоростями резания. Резцы обладают высокой надежностью и могут применяться на станках с ЧПУ.
На рис. 17 представлен токарный проходной резец с неперетачиваемой квадратной твердосплавной режу-
76
Дробление стружки и инструменты для точения
повернуто
резец с механическим креплением квадратной пластины:
1 — корпус резца; 2 — штифт; 3 — опорная пластина; 4 — режущая пластина; 5 и 6 — упругие элементы; 7 — прорезь;
8 — винт с конической головкой
щей пластиной (А. с. 887065, МКИ3 В 23В 27/16). В конструкции резца режущая пластина надежно крепится в корпусе резца с помощью упругого элемента 5 и нажимного конического винта 8. Для устранения изгиба при перемещении винта 8 на корпусе резца выполнена прорезь 7, образующая второй упругий элемент 6. При закреплении пластины винт 8 ввинчивается в резьбовое отверстие корпуса резца и расклинивает упругие элементы 5 и 6. При этом упругий элемент 5 прижимает режущую пластину 4 к штифту 2, а упругий элемент 6 свободно отжимается, устраняя изгиб винта 8. Такое конструктивное решение технологично, обеспечивает надежное крепление ре
жущей пластины и повышает виброустойчивость резца.
В Тульском политехническом институте разработан токарный резец (А. с. 547294, МКИ2 В 23В 27/22) для обработки деталей на чистовых операциях (рис. 18). В сквозном пазу корпуса / резца на опорной пластине 5 установлена чрежущая пластина 4. На нижней опорной плоскости пластины 5 и соответствующей опорной плоскости паза корпуса резца выполнены выемки, образую-: отверстие, в котором установлен ролик 2.
щие в сборе
Рис. 18. Проходи ой сборный резец для чистозого тотгнил
Проходные, подрезные и расточные резпы
77
Рис« Ifi- Токарные сборные резцы с углом в плане ф = 45° ta) и ф --=» fi2° (6):
1 — корпус резца; 2 опорная пластина; 3 — режущая пластина; 4 — накладной стружколом; 5 прихват; 6 — винт; 7 — регулируемая опора
При прижиме режущей пластины 4 к опорной пластине 5 последняя, поворачиваясь вокруг ролика 2 (ось ролика 2 смещена относительно оси винта 3 в сторону главной режущей кромки), прижимает верхнюю плоскость режущей пластины к верхней плоскости паза корпуса резца, ликвидируя при этом зазор между контактирующими поверхностями. Сборный резец данной конструкции обе
78
Дробление стружки и инструменты для точения
спечивает быструю замену режущей пластины на рабочей позиции, дробление или завивание стружки при чистовом точении и может использоваться на автоматических линиях и станках с ЧПУ при обработке деталей из различных материалов.
Резцы с механическим креплением твердосплавных перетачиваемых пластин призматической формы и накладным стружколомом показаны на рис. 19. Резцы, предназначены для обработки деталей из конструкционных и труднообрабатываемых материалов.
Особенностью конструкции данных резцов является то, что режущие пластины после износа перешлифовываются, а износ при их установке в гнезде резца компенсируется регулируемой опорой.
В отличие от существующих конструкций стружко-ломов новая форма стружколома обеспечивает стабильное дробление или завивание стружки в широком диапазоне режимов резания и марок обрабатываемых материалов.
Так, при обработке деталей из сталей 40ХН2МА, 20ХЗМВФ, ЗОХГСНА и жаропрочного сплава ХН73МБТЮ-ВД резцы обеспечивают устойчивое дробление стружки (при обработке стали 13Х11Н2В2МФ стружка завивается в тугую спираль). Стойкость резцов возросла в 1,5—2 раза по сравнению с однотипными на-пайными резцами.
Заготовкой для режущих пластин является пластина № 01151 по ГОСТ 25395—82, которая перешлифовывается по задним главной и вспомогательной поверхностям о целью получения необходимых углов резания. После износа пластины перешлифовываются по главной задней поверхности. Положительный передний угол обеспечивает благоприятные условия резания как при черновом, так и при чистовом точении.
Форма режущей пластины и ее базирование в корпусе резца увеличивают общий срок службы инструмента в 4—5 раз по сравнению с резцами с СМП вследствие ее переточки (до 20 раз) и регулирования.
Удаление Во стружколома от главной режущей кромки резца выбирается в зависимости от режимов резания и составляет! Вс — 0,64-0,8 мм при глубине резания < 1,0 мм и подаче Зо < 0.2 мм; Ве — 2,04-2,5 мм при
Проходные, подрезные н расточные резцы
79
А-А
Рис. 20. Токарные проходные резцы с углом в плане ф ~ 45е:
J плоскости сопряжения режущей пластины и прихвата; 2, 7 — плоскость сопряжения режущей и опорной пластин; 3, 4, 8 — плоскости сопряжения ояорной пластины и корпуса резца; 6, 6 — плоскости сопряжения прихвата, тяги и корпуса резцв
1= 1,0-=-5,0 мм и So < 0,4 мм; Вс = 3,0-е-4,0 мм при t > 5,0 мм и So > 0,2 мм.
На рис. 20 представлены резцы с механическим креплением твердосплавной ромбической пластины в корпусе (рис. 21). Резцы разработаны инж. П. Б. Гринбергом и предназначены для работы на карусельных и токарных станках, в том числе и на станках с ЧПУ, при черновом точении заготовок типа дисков, колец, шайб в т. д. из труднообрабатываемых материалов.
80
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 21. Узел крепления режущей пластины:
/ — корпус резца; 2, з — опорные пластины; 4 — режущая пластина;
5 — прихват с тягой; 6 — гайка
Конструкция и размеры режущей двух позиционной пластины для проходных резцов с углами в плане 45, . 60 и 75° показаны на рис. 22, а, а для резцов с углами в плане 90 и 95° — на рис. 22, б (А. с. № 753550, МКИ3 В 23В 27/16). Пластины после износа перешлифовываются как по передней,’ так и задней поверхностям. Форма режущей пластины обеспечивает ее использование в резцах с углами в плане от 0 до 90° (рис. 23). Пластины выпускаются Кировоградским заводом твердых сплавов по ТУ 48-19-89-80.
Резцы внедрены на ряде предприятий для обработки деталей из коррозионно-стойких и жаростойких сталей, жаропрочных и титановых сплавов. Стойкость резцов на
30—50 % выше стойкости напайных. Вспомогательное время, связанное со смецой режущей пластины, в 5—8 раз меньше, чем при использовании напайных резцов на станках с ЧПУ.
На рис. 24 приведена конструкция резца с механическим креплением трехгранной пластины из минералокерамики ВОК-60 (пластина № 2010-0055 по ТУ 48-19-65—73). Стойкость резцов с пластинами из минералокерамики ВОК-60 по сравнению с напайными твердосплавными пластинами увеличивается в 5—10 раз. Экономический эффект от внедрения одной пластины по данным ВНИИТС составляет более 10 р. Резцы внедрены на ряде предприятий, что позволило повысить производительность труда в 5—6 раз. Так, при точении деталей из стали ЗОХГСНА (HRQ, 35—40) производительность труда возросла в 6 раз, а стойкость резцов в 3—4
Проходные, подрезные и расточные резцы
81
Рис. 22. Режущая двухпозициониая пластина
раза по сравнению с обработкой твердосплавными резцами.
Одним из перспективных методов крепления режущих пластин в корпусе резца является склеивание инструментальными клеями [8]. Основными преимуществами инструмента с клеевым соединением перед паяным является увеличение ресурса его работы в результате исключения микротрещин в режущей пластине. Снижается трудоемкость изготовления в 1,3—1,4 раза благодаря многократному использованию корпусов. Стойкость резцов с клеевым соединением в 2—2,5 раза выше стой-
62
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 23. Сборные резцы с углом о плане от 0 до 90°
кости напайных резцов. Особенность резцов с клеевыми соединениями состоит в том, что режущие пластины имеют недостаточную площадь склеивания. Поэтому при конструировании необходимо предусмотреть полузакрытый паз. под режущую пластину. Такое исполнение паза уменьшает напряжение4 сдвига и отрыва, а наклонные плоскости надежно фиксируют пластину в пазу.
На рис. 25 приведена конструкция проходного упорного резца с клеевым соединением режущей пластины с корпусом резца (А. с. 1006071 МКИ3 В 23В 27/16).
Пластина (рис. 26) вклеена в полузакрытый паз в корпусе резца, выполненного в виде «ласточкина хвоста». Паз оканчивается усеченной конической поверхностью с ‘углом наклона образующей к основанию паза. Установка режущей пластины в пазу позволяет увеличить прочность клеевого соединения и повысить надежность крепления режущей пластины.
Конструкция режущей пластины позволяет осуществлять ее переточку после износа так, что длина режущих кромок резца остается постоянной (рис. 27). Для
Проходиые, подрези ые и расточи ые резцы
83
Рис. 24. Проходной упорный резец с пластиной из минералокерамики:
1 *- корпус резца; 2 — прихват; 3 — он кт; 4 — накладной стружколом; Б — режущая пластина; 6 — опорная пластина
склеивания применяется, например, клей КИ-80 на основе эпоксиднофенольных смол. Клей отверждается при температуре 200 °C, время выдержки 3 ч, охлаждение совместно с печкой. Склеивание контактное, не требующее давления. Теплостойкость клея КИ-80 до 300 °C. Резцы внедрены на ряде предприятий; стойкость резцов в 1,5— 2 раза выше напайных. Резцы обладают большей виброустойчивостью по сравнению с напайными. Резцы перетачиваются по главной и вспомогательной задним поверхностям (см. рис. 27). Величины Huh переточки выбираются в зависимости от износа резца.
Расточные цельные твердосплавные резцы (рис. 28) применяют для обработки сквозных отверстий В отли-
84 Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 2Ь. Проходний упорный резец с клеевым соединением: 1 — корпус резца; 2 — режущая пластина
чиеот расточных резцов по ГОСТ 18062—72 и ГОСТ 18063—72 данные резцы обладают повышенной жесткостью, не затирают обрабатываемую поверхность при растачивании отверстий небольших диаметров и допускают большеё число переточек.
Соединение режущей части (на рис. 28 показана только режущая часть) с хвостовиком обеспечивается пайкой (припой Л63) или с помощью клея. Для склеивания применяется эпоксидный клей холодного отверждения на
Проходные подрезные и расточные резцы 85
Рис. 26. Режущая пластина для проходного упорного резца
основе смоды ЭД-20 с 10 %-ной добавкой цемента с целью увеличения механической прочности клея. Стойкость данных резцов в 5—6 раз выше стойкости резцов из быстрорежущих сталей.
В табл. 19 приведены размеры расточных цельных твердосплавных резцов.
При выборе режимов резания цельными твердосплав
ными расточными резцами необходимо учитывать физико-механические свойства материала, точность и шероховатость обработанной поверхности и состояние оборудования.
Обработку рекомендуется проводить с охлаждением СОЖ- В процессе эксплуатации необходимо еле-
Рис. 27. Схема переточки резца с клеевым соединением
86
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 28. Заготовка цельная твердосплавная для расточных резцов дить за износом по задней поверхности, так как превышение допустимых его значений приведет к искажению формы отверстия и другим отрицательным явлениям.
По данным ВНИИинструмент, растачивание отверстий цельными твердосплавными резцами в деталях из жаростойких и жаропрочных сталей с ов = 1200 МПа следует проводить со скоростью резания 15—25 м/мин при подаче на оборот 0,01—0,02 мм и глубине резания 0,1 мм (получистовая обработка) и 0,01 мм (чистовая обработка).
19. Размеры (в мм) режущей части цельных твердосплавных расточных резцов (см. рис. 28)
L 1 ь i, В D н h / </
30 12 5 6 3,5 4 2,5 . 1,5 3
40 12 5 6 3,5 4 3,0 2,0 3
40 16 6 7 4,5 5 3,5 3,0 4
50 16 6 7 5,5 6 4,0 3,0 5
60 20 8 8 7,0 8 4,5 4,0 6
70 20 9 9 7,0 8 5,0 4,0 6
Отрезные, канавочные и резьбовые резцы
87
4. Отрезные, канавочные и резьбовые резцы
Отрезка заготовок на токарных станках является одной из наиболее трудоемких операций металлообработки. Неблагоприятные условия образования и отвода стружки, недостаточная прочность режущей части резца препятствуют применению высоких режимов отрезки деталей. С увеличением диаметра отрезаемых заготовок трудоемкость значительно возрастает, а качество и точность отрезки резко снижаются. Низкая стойкость отрезных резцов обусловлена малыми вспомогательными задними углами (1—2°). Указанные недостатки предопределяют необходимость в правильном подходе к выбору конструкции и размеров отрезных резцов для конкретных условий обработки.
Применяемые в промышленности отрезные и канавочные резцы делятся на три группы: цельные резцы с на-пайными режущими пластинами, сборные конструкции с напайными вставками и резцы с механическим креплением режущих пластин.
Отрезной резец (рис. 29) предназначен для отрезки деталей из труднообрабатываемых материалов. Его спе-
Fhc. 29. Отрезной резец со специальной заточкой b и bi см. табл. 19)
режущей части (размеры
88
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 30. Отрезкой резец с повышенной ви-броустойчивостью
циальная заточка обеспечивает разделение стружки и исключает ее перемещение в одной плоскости, что уменьшает трение стружки о стенки прорези детали, нагрузку на режущую кромку, а следовательно, снижает температуру в зоне резания. Наличие фаски на прорезной части лезвия резца повышает его стойкость и прочность, уменьшает радиус за
вивания стружки, что облегчает доступ СОЖ
в зону резания.
Ширина прорезной части bi — (0,5-т-0,7) Ь. Выбранные геометрические параметры резца обеспечивают равномерный износ режущих кромок и наибольшую стойкость при отрезке, например, заготовок из титановых сплавов (резец из ВК8) на режимах: скорость резания 40 м/мин, подача на оборот 0,055—0,4 мм, ширина реза 4—8 мм.
На рис. 30 показан отрезной резец с повышенной виброустойчивостыо (А. с. 545416, МКН2 В 23В 27/04). Державка 1 резца имеет в своем нижнем основании полукруглый выступ 2, в котором выполнено отверстие 6, переходящее на нижнем участке в вертикальную прорезь 4.
В отверстии 6 установлено разрезное пружинное кольцо 3 с дополнительным пружинным кольцом 7. В стенке отверстия 6 и на внутренней поверхности колец выполнены круговые канавки 13—15, а на наружной поверхности колец — круговые выступы 10—12, входящие в эти канавки. Пружинное кольцо 3 имеет фиксатор 8, входящий в прорезь 4 державки 1, а кольцо 7 — фиксатор 5, входящий в прорезь 9 кольца 3, что предотвращает проворот этих колец. С помощью пружинных колец различной жесткости обеспечивают регулирование жест-
Отрезные, канавочные и резьбовые резцы
8?
Рис. 81. Отрезной сборный резец:
I державке; S •- режущая четырехлезвийная вставка; 3 — прижимная планка; 4 — винты; Б — режущая кромка
кости самого резца и его виброустойчивости, что позволяет использовать резец для отрезки заготовок из многих материалов.
Для отрезки заготовок, диаметр которых зависит от размеров режущей вставки (А. с. 674834, МКИ2 В 23В 27/16), используют сборный отрезной резец (рис. 31). Режущая вставка снабжена четырьмя режущими кромками 5. Резец обладает повышенной жесткостью и может работать на повышенных подачах и скоростях резания по сравнению с обычными отрезными резцами.
На рис. 32 представлена конструкция сборного отрезного резца с быстросменной режущей пластиной (А. с. 1144783, МКИ4 В23 В 27/16). Отрезной резец состоит из державки /, опорной пластины 2, установленной в корпусе на трех регулируемых в вертикальной плоскости опорах 3, 7 и 8. В качестве режущей пластины используется вставка с тремя режущими пластинами
90
Дробление стружки и инструменты для точения
₽«с. **. Сборный отрезной резец с быстросменной режущей пластиной
(рис. 33), расположенными относительно друг друга под углом 120° с основанием V-образиой формы.
Закрепление режущей пластины 6 (см. рис. 32) в корпусе резца осуществляется прихватом 4 и винтом 5. При этом опорными поверхностями служат V-образные основания всех трех режущих пластин, одна из которых базируется на опорной пластине 2, а две другие — в полуоткрытых пазах корпуса резца, имеющих в основании соответствующие V-образные канавки.
Конструктивное исполнение резца обеспечивает надежное базирование и закрепление режущей вставки в корпусе резца, а форма вставки исключает поперечное смещение режущей пластины относительно опорной пластины 2. Продольное перемещение пластины 2 позволяет осуществлять переточку режущей вставки после износа
Отрезные, ка на вечные и резьбовые резни
91
Рис. S3. Режущая пластина для отрезных, канав очных и резьбовых резцов
Рис, 84, Резец для отрезки крупногабаритных заготовок
92
Дробление стружки и инструменты для точения
Отрезные, канавочные н резьбовые резцы
93
Рис. Зв. Режущая пластина для канавочных резцов
ее режущей части, а ее поворот относительно опоры 3, осуществляемый опорами 7 и 8, обеспечивает точное базирование рабочего режущего элемента, что приводит к увеличению стойкости резца и исключает его поломку. Режущие пластины изготовляют как из быстрорежущих сталей, например, методом горячего гидродинамического выдавливания (ГГДВ), так и из твердого сплава спеканием. Форма режущей пластины, с учетом ее переточки,
94
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 37. Резец для точения мелкоразмермых канавок (а) и режущая пластина для его оснащения (tf):
I — державка; 2 — режущая пластина; 3 — штифт; 4 — клин; 5 — винт
увеличивает общий срок службы резца в 10—15 раз по сравнению с напайными резцами.
На рис. 34 показан резец для отрезки крупногабаритных заготовок диаметром до 220 мм х. Плоская пластина 2
1 Стойкостные исследования и конструктивная отработка резца выполнены А. М. Аббасовым.
Отрезные, канавочвые и резьбовые резцы
95
устанавливается на рабочем торце резца, выполненного Ь виде вогнутого кругового сектора, и закрепляется с помощью конических штифтов 5, входящих в отверстия плоской пластины.
Конические штифты при закреплении их гайками 4 в корпусе 1 резца контактируют только с отверстиями Плоской пластины 2 в точке Л и обеспечивают одновременно натяжение пластины в осевом направлении (сила Рр) и ее прижатие к торцу корпуса резца (сила Ро). После ^закрепления штуцера 3 дополнительно крепятся вин-Ьгами 5. Державка резца выполнена П-образной формы и ^обеспечивает надежное и устойчивое его закрепление Ев резцедержателе станка.
Натяжение плоской пластины обеспечивает высокую стойкость режущего элемента, исключает поломку режущей пластины и ее увод в процессе отрезки, что улучшает качество и точность отрезки. Пластина 2 дополнительно прижимается к корпусу 1 планкой 6 и винтом 7.
Резцы внедрены на ряде предприятий для отрезки заготовок диаметром до 200 мм из сталей 40Х, ЗОХГСНА и деталей типа колец из сталей 13X11Н2В2МФ.-Е!, 15Х16Н2АМ-Ш и др.
Сборный канавочный резец (рис. 35) предназначен для прорезки канавок в упор к торцу (уступу) детали.
В качестве режущего элемента используется твердосплавная пластина с тремя режущими кромками (рис. 36). Отличительной особенностью режущей пластины от существующих является то, что форма пластины обеспечивает прорезку канавок в упор к торцу детали. Наружная сторона режущей части выполнена с углом в плане ф, = 0°. При установке пластины в гнездо корпуса резца главная режущая кромка, выполненная под углом ф == 0° 30', параллельна оси обрабатываемой детали. При этом обе вспомогательные режущие кромки благодаря заточке внутренней кромки под углом 2ф, = 1° приобретают угол в плане ф1 = 0е 30'.
з На рис. 37, а представлен аналогичный сборный ка-I лавочный резец. Заготовкой для изготовления режущей I пластины (рис. 37, б) служит трехграпная пластина |№ 0214-080404 по ГОСТ 19048—80, которая затачивается |.при каждой вершине для получения режущих кромок.
96
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 38. Канавочный резец с механическим креплением мннералокерамиче-ской режущей пластины
Резец целесообразно использовать для прорезки мелких канавок.
На рис. 38 показан канавочный резец, оснащенный сменной режущей пластиной из минералокерамики (ВОК-60) с двумя режущими кромками. Резец состоит из державки /, пластины 6 и крепежных элементов 2, 3,4,5 и 7\ Режущая пластина (рис. 39) перешлифовывается из пластины № 2010-0161 по ТУ 48-19-65—73.
Рис. 39. Режущая минералокерамическая пластина для канавочных резцов
Отрезные, канаяочные и резьбовые резцы
97
Прорезка канавок резцом взамен шлифования обеспечивает повышение производительности в 5—6 раз при обработке стали 95Х18 (HRCa 58) и в 3 раза при обработке стали 20ХЗМВФ (HRCg > 58); стойкость повысилась в 7 раз и более; шероховатость обработанной поверхности 7?а = 0,634-1,25 мкм.
На рис. 40, а показан резец для нарезания наружных резьб. В паз державки / вклеена режущая пластина 2. Конструктивное исполнение узла крепления режущей пластины идентично узлу крепления пластины в проходном резце (см. рис. 25). Геометрические параметры режущей пластины приведены на рис. 40, б.
Резец с механическим креплением режущей пластины (рис. 41, а) предназначен для нарезания резьб в отверстиях как напроход, так и в упор в глухих отверстиях.
4 в. и. Баранчиков и др.
$8 Дробление стружки и ияструмеиты для течения
9 : .
Рис, 41. резец резьбовой с механическим креплением режущей пластинкт:
I *— державка; 2 — режущая пластина; 3 — опорная пластина; 4 *- штифт со сферической головкой; 5 —. прихват; 6 — винт
Режущая пластина (рис. 41, б) изготовляется из трехгранной твердосплавной пластины № 0214-080404 но ГОСТ 19048—80.
Бочкообразная форма головки штифта 4 (ем. рис. 41, а) способствует самоустанбвлению и прижатию режущей пластины к опорной. Угол клина 1—2° между режущей пластиной 2 и прихватом б обеспечивает надежное закрепление пластины в державке. Угол клина между державкой и прихватом составляет 20—25°.:
Резцы, оснащенные пластинами из СТМ
99
Резцы данной конструкции целесообразнее использовать на станках с ЧПУ или автоматических линиях. Стойкость резцов в 1,8—2 раза выше резцов с напайными пластинами.
5. Резцы, оснащенные режущими пластинами из СТМ
Выпуск промышленностью различных марок СТМ позволил разработать целую гамму конструкций режущих инструментов, в том числе и резцов.
На рис. 42 показана конструкция проходного резца с механическим креплением режушей вставки из СТМ, разработанного инж. В. А. Куприяновым.
Жис. 42. Проходной резец с механическим креплением режущей вставки из СТМ1
I — державка; 2 « прихват; 3 — режущая вставка; 4 « винт; 5 шайба;
6 ось црикввга
ibo'
Дробление стружки и инструменты для точения
Рис. 43. Проходной прямой резец с режущей пластиной из СТМ
Конструкция резца обеспечивает закрепление вставок диаметром 6—12 мм, оснащенных СТМ на основе нитрида бора, и применяется в основном для обработки закаленных сталей твердостью HRCS > 46 и некоторых марок труднообрабатываемых материалов. Область применения — чистовое точение.
Высокие режущие свойства и износостойкость резцов из СТМ обеспечивают обработку деталей по 5-му и 6-му квалитетам точности с параметром шероховатости обработанной поверхности до Ra = 0,16 мкм.
Рис, 44. Подрезной отогнутый резец с режущей пластиной из СТМ
Резцы, оснащенные пластинами из СТМ
101
Рис. 45. Расточной резец для сквозных отверстий с косым креплением вставки с режущей пластиной из СТМ
При точении закаленных сталей твердостью HR С, 45—51 различие по стойкости между резцами из СТМ и твердосплавными (Т30К4) составляет 3—5 раз.
На рис. 43—45 приведены конструкции сборных резцов, оснащенных вставками из гексанита-Р.
Вставки к сборным проходным (рис. 43), подрезным (рис. 44) и расточным (рис. 45) резцам изготовляются
20. Размеры проходных резцов (см. рис. 43)
Обозначение сборного резца по ТУ 2-037-194—77 Размеры, мм Обозначение вставки ро ?ГУ 2-037’194—77
н н, В L
02.02,018-00 02.02.018-01 16 23 16 125 .'2106-0321 2106-0322
02.02.018-02 02.02.018-03 20 32 16 125 2106-0321 2106-0322
02.02.018-04 02.02.018-05 25 37 16 140 . 2106-0321 2106-0322
02.02.018-06 02.02.018-07 32 44 20 170 2106-0325 2106-0326
ГО2
Дробление стружки и инструменты для точения
21. Размеры подрезных резцов (см. рис. 44)
Обозначение Размеры, ММ Обозначение
резца по ТУ 2-037-194—77 // В L ь, вставки по ТУ 2-037-194 — 77
02.02.019-00 02.02.019-01 16 20 16 125 28 32 21 2116-0001
02.02.019-02 25 140 37
02.02,019-03 32 20 170 44 25 2116-0003
серийно Полтавским заводом искусственных алмазов и алмазного инструмента (ПЗИАиАИ) tie ТУ 2-037-194—77 и ленинградским заводом «Инструмент» по ТУ 2-035-811—81. Резцы, оснащенные гексанитом-Р, способны работать в условиях ударных нагрузок при точении закаленных сталей и других марок материалов; обеспечивают повышение производительности обработки по сравнению со шлифованием в 2—5 раз и в 2—10 раз по сравнению с вольфрамсодержащими твердыми сплавами на операциях получистового и чистового точения.
Основные параметры и обозначение токарных сборных проходных прямых резцов приведены в табл. 20.
В табл. 21 приведены конструктивные размеры подрезных отогнутых резцов, а в табл. 22 — расточных резцов.
22. Размеры расточных резцов (см. рис. 45).
Обозначение резцов ло ТУ 2-037-Г94—77 Размеры,. мм Обозначение встаанн по ТУ 2-037-194 — 77
н В £1 L
02.02.021-00 16 28 16 20 140 2146-0882
02.02.021-04 20 32 20 23
02.02.021-02 25 37 170 2146-0884
02,02,021-03 32 40 2146-0886
Сямральные с*е₽ла из быстрорежущих сталей
103
ГЛАВА 4
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ РЕЗАНИЕМ
Для обработки отверстий в заготовках применяют инструменты, которые часто называют осевыми вследствие совпадения их осей в процессе обработки с осью отверстия. Наиболее широко для обработки отверстий применяют такие инструменты, как сверла, зенкеры, развертки, а 'для нарезания резьбы — метчики.
Осевыми инструментами работают па всех станках товарной и сверлильно-расточной групп, в том числе и станках с ЧПУ, агрегатных станках и автоматических ^Линиях, а также при использовании ручных сверлильных ;машии.
1. Спиральные сверла из быстрорежущих сталей
Наиболее распространенным методом получения отверстий в сплошном металле является сверление стандартными быстрорежущими сверлами.
Сверла из быстрорежущих сталей обеспечивают обработку отверстий с точностью 11—13-го квалитета с параметром шероховатости обработанной поверхности ~Rz = 404-80 мкм. Сверла с пластинами из твердых сплавов, работающие на более высоких скоростях резания, ^обеспечивают обработку отверстий с точностью 8—11-го :квалитета с параметром шероховатости Rz -= 204-40 мкм. Однако стандартные сверла не всегда обеспечивают ие-абходимую производительность и особенно при сверлении труднообрабатываемых материалов.
Ниже приведены наиболее ярогрессявяые конструкции сверл и предложения по улучшению геометрических 'Параметров лезвия, которые рекомендуются для обработки труднообрабатываемых материалов.
На рис, 46 приведена конструкция спирального сверла to быстрорежущей стали с утолщенной сердцевиной и «рестообразной подточкой перемычки.
Сверла данной конструкции обладают повышенной .ртойкостыо и жесткостью, обеспечивают хороший выход стружки при сверлении отверстий диаметром от 1 мм и
104
Инструменты для обработки отверстий рсзаинем
Рис. 46. Спиральное сверло с утолщенной сердцевиной выше в труднообрабатываемых материалах за один переход.
Профиль сверла получен при автоматизированном проектировании с использованием ЭВМ *.
Кривизна участка от точки В до точки Г определяется из условия получения прямолинейной режущей кромки. Прямолинейная режущая кромка при определенном угле заточки (120, 90 и 70°) обеспечивает лучшие условия резания й увеличивает стойкость инструментг|. Для того
1 Автоматизированное проектирование сверл выполнено инж. Н, И. Орловым. ! .
Спиральные сверла из быстрорежущих сталей
165.
чтобы это условие выполнялось, необходимо участок передней поверхности рассматривать как профиль линейчатой винтовой поверхности, образованной винтовым движением прямой, совпадающей с главной режущей кромкой сверла. Это возможно только при автоматизированном проектировании конструкций сверл.
Сверла данной конструкции обладают повышенной стойкостью, превышающей стойкость стандартных сверл в 2—3 раза, а автоматизированное проектирование позволяет еще дополнительно увеличить стойкость на 20—
23. Параметры для автоматического расчета профиля сверла
Обозначение параметра Значение параметра, мм Обозначение параметра Значение параметра, мм
D Заданный наруж- А’э 0,20
ный диаметр Ц 0,4480
<- сверла 1 0,6710
й D : 3,65 . L, 0,04840
F 0,10 н. 0,2220
Ri D — 0,40 Н? 0,3050
Rz О — 0,150 На 0.197D ...... : ’ *»
106
Инструменты для обработки отверстий резанием
Рис. 48. Сверло спиральное
30% благодаря возможности получения сверл с прямолинейной режущей кромкой.
Автоматизированное проектирование сверл в 30 раз сокращает сроки их проектирования (при ручном 7 ч, при автоматизированном 15 мин).
На рис. 47 приведен профиль сверла с расчетными параметрами, а в табл. 23 — значение этих параметров.
На рис. 48 показано спиральное сверло с переменной площадью сечения канавки по длине рабочей части (А. с. № 348303, МКИ В 23В 51102). Площадь сечения канавки уменьшается в обе стороны от ее средней части (участки I и III), имеющей постоянную площадь сечения (участок II). На участке III площадь сечения по-
степенно уменьшается и плавно переходит в зону выхода канавки (участок IV). Такое переменное сечение канавки улучшает отвод стружки из зоны резания и обеспечивает сверление отверстий за один переход.
Спиральное сверло (рис. 49) предназначено для глубокого сверления отверстий в деталях из труднообрабатываемых материалов. Глубина сверления до 12 диаметров сверла.
В отличие от сверл по ГОСТ 886—77 у данных сверл общая длина L и длина спирали I увеличены на 5—20 мм. Сверла имеют утолщенную сердцевину (К » 0,3754) и крестообразную подточку. Угол наклона винтовых канавок о = 36°, обратная конусность составляет 0,09—0,15 мм на 100 мм длины сверла. Площадь сечения канавки данных сверл выбирается идентично сверлу, конструкция которого приведена на рис. 48. Сверла обеспечивают высокопроизводительную и качественную обработку глубоких отверстий в большинстве случаев за один переход.
Наиболее интенсивному износу в процессе резания подвергается поперечная кромка сверла. Для повышения стойкости сверла путем снижения интенсивности износа поперечной кромки сверла снабжены центральными вставками из твердых сплавов или СТМ.
Спиральные стерла из быстрорежущих сталей
167
На рис. 50 представлена конструкция сверла с центральной режущей вставкой из СТМ (А. с. № 1144800, МКИ4 В 23В 51/02).В теле сверла / выполнено центральное отверстие, в котором с помощью припоя закреплена режущая вставка 2. В качестве припоя следует выбирать медно-титановый припой, содержащий 25—30 масс. ч.
1.08
Инструменты для обработки отверстий резанием
Рис. 50. Спиральное сверло, оснащенное режущей вставкой из СТМ
титана и 2—3 масс. ч. олова. Пайку проводят в вакууме без предварительной металлизации. Отношение диаметра сверла D к диаметру режущей вставки d выбирают в пределах 6—9. Такое отношение обеспечивает надежное закрепление вставки в отверстии сверла.
Материал вставки выбирают в зависимости от марки обрабатываемого материала, например для конструкционных и жаропрочных сталей — из поликристаллического нитрида бора, для цветных сплавов — из синтетического алмаза.
С целью повышения стойкости инструмента режущие кромки сверла покрываются износостойким упрочняющим покрытием в виде пленки нитрида тугоплавкого металла (титана, молибдена и др.) толщиной 2-s—10 мкм.
Режущая вставка из СТМ повышает стойкость сверла в 6—8 раз по сравнению с известными сверлами, применяемыми на тех же операциях.
На рис. 51 показано сверло с канавками для дробления стружки, предложенное токарем-новатором М. Р. Лучи-
Рис. 51. Спиральное сверло с канавкдми для дробления стружки ;
Спиральные сверла из быстрорежущих сталей
1'09
24. Геометрические параметры канавок для дробления стружки (см. рис. 51)
Размеры, мм
Диаметр сверла D н А В с
1,0—1,9 • 0,1 0,15 0,30
2,0—2,9 0,2 0,35 0,60
3,0—3,9 0,3 0,40 0,75
4,0—4,9 0,4 0,50 1,00
5,0—5,9 0,5 0,60 1,25
6,0—6,9 0,3«»2 0,6 0,80 1,50
7,0—7,9 0,7 0,90 1,75
8,0—8,9 0,8 1,10 2,00
9,0—9,9 0,9 1,20 2,25
10—10,9 1,0 1,30 2,50
11—11,9 , 1.1 1,40 2,75
12—12,9 1,2 1,60 3,00
13—13,9 1,3 1,80 3,25
14—14,9 1.4 1,90 3,50
15—15,9 1.5 2,00 3,75;
16—16,9 1,6 2,20 4,00 •
17—17,9 0,6+0>а 1,7 2,30 4,25
18—18,9 1,8 2,50 4,50
19—19,9 1.9 2,60 4;75
20—20,9 2,0 2,80 5,00
21—21,9 2,1 3,00 5,25 ..
22—22,9 2,2 3,10 5,50
23—23,9 2,3 3,20 5,75
24—24,9 2,4 3,30 6,00
ным. На режущих кромках сверла по задней поверхности заточены две несимметричные кольцевые канавки, глубина которых постепенно уменьшается от режущей кромки к канавке сверла. Размеры стружечных, канавок и их расположение на задней поверхности выбираются в зависимости от диаметра сверла (табл. 24).
При сверлении материалов данными сверлами вся ширина стружки разбивается на отдельные узкие участки, что снижает силы резания и тепловыделение. Стружка легко отводится из зоны резания и не пакетируется в канавках сверла. Особенно эффективно использовать данные сверла при сверлении отверстий в деталях из жаростой-
по
Инструменты для обработки отверстий резанием
ких и жаропрочных сталей и сплавов с применением обильного охлаждения.
Наиболее трудоемким процессом сверления отвертим является их обработка в деталях из вязких материалов и особенно при глубоком сверлении. В этом случае скапливающаяся в каналах сверла стружка ухудшает доступ СОЖ в зону резания, что приводит к резкому возрастанию температуры и, в целом,, к быстрому износу сверла.
В Куйбышевском политехническом институте под руководством канд. техн, наук В. В. Плешивцева были разработаны конструкции сверл повышенной жесткости (рис. 52) для обработки деталей из жаропрочных сталей и сплавов.
Повышенная жесткость сверла достигается путем выбора оптимальной длины рабочей части сверла, увеличения ее сердцевины, а также специальной заточкой режущей части. Режущая часть сверла затачивается под двойным углом при вершине; проводится подточка пера по передней поверхности и сердцевины сверла у поперечной кромки. Длина рабочей части выбирается равной двум—четырем диаметрам сверла.
Уменьшение угла конуса до 90° улучшает процесс сверления сквозных отверстий, но при этом значительно уменьшается прочность вершины. Для увеличения прочности вершины сверла ее заточка выполняется иод углом 140° на длине 2,0—2,5 мм но главной режущей кромке, а остальная часть конуса сверла имеет угол 90°. Такое сочетание углов при вершине и их линейное соотношение
Сверла, оснащенные пластинами из твердого сплава
Ill
" по длине главной режущей кромки улучшает процесс сверления. Угол конуса 140° увеличивает прочность вершины сверла, а угол 90° облегчает работу сверла и не образует заусенцев при сверлении сквозных отверстий. Геометрические параметры сверла выбираются равными: передний угол 5°, задний угол 12°, угол наклона винтовой канавки 45°. Подточка сердцевины сверла вдоль поперечной кромки глубиной 2,0—2,5 мм уменьшает осевую силу до 1,5 раз; стойкость сверла при этом увеличивается в 2 раза. Угол наклона винтовых канавок 45° обеспечивает надежный отвод стружки из зоны резания, а каналы для охлаждения обеспечивают подвод СОЖ в зону резания.
«
2. Сверла, оснащенные пластинами из твердого сплава и каналами для подвода СОЖ
Сверла с внутренним подводом охлаждения по сравнению со стандартными обладают повышенной стойкостью, так как СОЖ, попадая непосредственно в зону резания, эффективнее охлаждает режущие кромки сверла. Существуют конструкции сверл с каналами для внутреннего охлаждения.
Сверла, оснащенные пластиной из твердого сплава и _ центральным отверстием для подвода СОЖ в зону резания, применяют при вибросверлении отверстий в деталях из легированных и коррозионно-стойких сталей; Корпус / сверла (рис.53) изготовлен из холоднотя нутой трубки из стали 09Х18Н ЮТ (он = 1200 МПа); режущая твердосплавная пластина 2 впаяна в паз корпуса. Угол при вершине — 120°,'канавки прямые. Стойкость сверл данной конструкции увеличена в 2—2,5 раза. Область применения — сверление глубоких отверстий.
Сверло с центральным охлаждающим каналом (рис. 54) оснащено пластиной из твердого сплава ВК8 № 14372 по ГОСТ 25399—82. Корпус сверла изготовлен из трубы '(ГОСТ 8734—75, сталь 20 с твердостью HRC, 51—56).
' Сверло с каналами для подвода СОЖ (рис. 55), выпол-нённое по упрощенной технологии (А. с. № 870008, МКИ* В 23В 51/06), составное. Режущая часть / изготовлена из быстрорежущей стали, а хвостовик 2 — из конструкционной стали. В отличие от существующих
112
Инструменты для обработки отверстий резанием
Рис. 53. Сверло для вибросверления с охлаждающим каналом
сверл с внутренними каналами для подвода СОЖ в зону резания данное сверло имеет каналы 3, выполненные в теле сверла последовательно со стороны спинки 4. Каналы 3 в виде пересекающихся глухих отверстий с промежуточными заглушками 5 образуют в совокупности внутренний канал с выходом на режущую часть 6.
СОЖ, подаваемая под давлением, проходит через каналы 3, попадает в зону резания и удаляется со стружкой через стружкоотводящие канавки. Такие каналы для подвода СОЖ обеспечивают изготовление сверл любых диа-
Рве. 54. Сверло с центральным каналом для подвода СОЖ
"Опёрла,' оснащенные пластинами из твердого сплава
114
Инструменты для обработки отверстий оеэанием
Рис. 55. Сверло с внутренним каналом для подвода СОЖ
метров, не снижая их жесткость. Кроме того, упрощается очистка каналов от солей и загрязнений вследствие умень-шения их длины.
3. Сверла с механическим креплением режущих пластин
Использование сверл с механическим креплением режущих пластин (рис. 56, а) обеспечивает увеличение стойкости инструмента до 2 раз в зависимости от обрабатываемого материала (А. с. № 965628, ЛАКИ3 В 23В 51/04).
Сверло с центральным каналом для подвода СОЖ имеет прямые стружечные канавки 2 и 3 с гнездами под режущие пластины 4 и 5. Режущие пластины закреплены в гнездах винтовыми грибковыми прихватами би/. Режущая кромка пластины 4 перекрывает радиус отверстия и смещена относительно оси сверла вниз на 0,2— 0,3 мм, а режущая кромка пластины 5 выдвинута вперед по оси и развернута относительно режущей пластины 4. Центральный канал для подвода СОЖ имеет выход в обе стружечные канавкн.
При сверлении отверстия режущая кромка пластины 4 обрабатывает периферийный а и центральный b участки, а режущая кромка пластины 5 обрабатывает средний участок ширины реза с (см. рис. 56, б). Таким образам, при обработке отверстия происходит деление стружки по ширине на три части, что: улучшает сход Стружки по
Сверля с механическим креплением пластин 115
Рис. 56. Сверло с механическим креплением режущих пластин
стружечным канавкам, повышается производительность сверления и стойкость инструмента. Сверло эффективно использовать при сверлении отверстий в труднообрабатываемых материалах.
При-сверлении отверстий диаметром более 80 мм и длиной до 500 мм целесообразнее применять сверло для кольцевого высверливания (А. с. № 904915, МКИ3 В 23В 51/04). В отличие от существующих конструкций кольцевых сверл данная конструкция обеспечивает свободный выход из корпуса сверла высверленного сердечника металла, не нарушая кромок режущих пластин.
Режущие пластины 2 кольцевого сверла (рис. 57, а) с коническим хвостовиком установлены в корпусе 1 с возможностью свободного поворота иа осях! 3, размещенных в пазах 4 корпуса, подпружиненных с помощью пружин 5 и фиксирующихся фиксатором 6.
В нерабочем положении под действием пружин 5 между режущими пластинами 2 и фиксатором 6 имеется зазор. При подводе кольцевого сверла к обрабатываемой поверхности заготовки 7 и соприкосновении с ней режущие пластины 2 вместе со штифтом перемещаются в пазу корпуса 1 до соприкосновения с идентичными по форме базирующими поверхностями фиксатора. При упоре режущих пластин в фиксатор дальнейшее перемещение
116 Инструменты для обработки отверстий резанием
сверла с рабочей подачей обеспечивает сверление отверстия, (рис. 57, б).
После окончания обработки сверло выводится из отверстия и под действием пружин 5 режущие пластины 2 вместе с осью 3 отходят и от фиксаторов 6, образуя зазор. Металл в виде сердечника 8 (рис. 57, в) под действием Силы тяжести стремится опуститься; действуя на режущие пластины, поворачивает их на штифтах в пределах, допускаемых зазором, и свободно выходит из корпуса сверла.
Свободный выход металла сокращает вспомогательное время до 2 раз при обработке сквозных отверстий и исключает повреждение режущих кромок пластин 2,
Кольцевое сверло данной конструкции можно использовать на станках общего назначения и обеспечивать
Зенкеры и развертки
117
Рис. 58. Комбинированное сверло
наряду с экономией металла повышение производитель-ности труда до 4 раз; параметр шероховатости обработанной поверхности при этом Rz = 404-80 мкм.
4. Комбинированные концевые инструменты
Комбинированные инструменты (рис. 58) предназначены для обработки коротких сквозных отверстий. Их рекомендуется применять в крупносерийном и массовом производстве. Они обеспечивают повышение производительности труда и сокращение вспомогательного времени благодаря совмещению переходов (например, три перехода за одну операцию). Область эффективного применения — автоматические и полуавтоматические линии, в том числе и на станках с ЧПУ.
5. Зенкеры и развертки
, Для дальнейшей обработки отверстий, полученных после литья, штамповки или сверления, используются зенкеры.
, Зенкер имеет три режущие кромки.и более, поэтому при зецкеровании снимается более тонкая, стружка и формируются более точные отверстия (8—1 l-й квалитет) с параметром шероховатости обработанных поверхностей Ra = = 2,5 мкм. , .....
118
Инструменты для обработки отверстий резанием
Рнс. 59. Зенкер с радиусной заточкой
Зенкерование может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной операцией. Для обработки материалов с ов — 750 МПа применяют зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава.
Зенкер конструкции инж. Г. П. Лукьянова (рис. 59) изготовляется из быстрорежущей стали и предназначен для обработки сквозных отверстий в деталях из вязких материалов.
Зенкеры с режущими фасками со стороны торца при обработке отверстий в деталях из вязких материалов образуют на выходе из отверстия заусенец.
Радиусная заточка со стороны торца зенкера (узел /) исключает эти дефекты. Радиус при заточке выбиракл в зависимости от снимаемого припуска.
Зенкеры и развертки
119
При обработке отверстий зенкером с радиусной заточкой происходит дробление стружки; параметр шероховатости обработанной поверхности Ra до 1,0 мкм. Обработка ведется с подачами, в 1,5—2 раза превышающими нормативные, и при этом практически исключаются заусенцы на выходе инструментов из отверстия. Зенкер внедрен в производство с экономическим эффектом около 1,0 тыс. руб. благодаря повышению производительности труда.
Зенковка (рис. 60), предложенная инж. В. П. Коряж-иовым, с конусом при вершине 90° предназначена для снятия фасок в отверстиях в диапазоне диаметров 3— 20 мм под углом 45°. Зенковка с числом зубьев г = 8 изготовляется из быстрорежущей стали.
В отличие от стандартных зенковок, имеющих канавки только по образующей конуса /, данная конструкция зенковки имеет канавки дополнительно и по наружному диаметру 2. Длину канавки по периферии выбирают в зависимости от длины переточки с увеличением на 5—8 мм. Это делается для того, чтобы облегчить перезаточку зенковки по конусу, так как объем шлифования при наличии канавок по периферии уменьшается в 1,5—2 раза. Наличие канавок на периферии зенковки повышает общую стойкость в. 2—3 раза благодаря увеличению числа переточек.
120
Инструменты для. обработай отверстий резанием
Рис. *1. Развертка с большим углом наклона режущих зубьев
Развертки предназначены для окончательной обработки отверстий с точностью до 5—6-го квалитета о параметром шероховатости обработанной поверхности Ra =а =? 1,254-0,32 мкм.
Ниже приведены прогрессивные конструкции разверток, обеспечивающие повышение стойкости инструментов» производительности и качества развертывания.
Развертка с большим углом наклона режущих зубьев (рис. 61) предназначена для обработки сплошных и пре* рывистых отверстий в деталях из различных металлов» Развертки диаметром 5—50 мм имеют от 3 до 8 зубьев^ Угол наклона режущих зубьев <о = 604-70° обеспечивает высокую точность и качество обработки (точность 7-гр квалитета, Ra = 0,63~-1»25 мкм). ,,
По сравнению с развертками, имеющими прямые режущие зубья, данные развертки работают более плавно и с меньшей радиальной силой. Они имеют больший объем стружечных канавок и увеличенную длину режущих зубьев калибрующей части, одновременно участвующих в работе, что улучшает качество обработки. Стойкость
Зенкеры н развертки
121
таких разверток в 1,5—2 раза выше, чем стойкость разверток с прямыми зубьями. Направление зубьев выбирают обратным по отношению к вращению развертки для исключения ее самозатягивания и заедания, в отверстии.
Число зубьев
г = ^ + 1g и ~
т,
где К = 1,454-1,95 — коэффициент, учитывающий величину угла со (меньшие значения следует принимать при меньших углах <о); т = l-i-2 — коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала; D — наружный диаметр развертки, мм.
Профиль зубьев развертки рассчитывают исходя из условий размещения стружки в канавках. В нормальном сечении высота зуба ha = D/5, а радиус впадины гн = = Лп/3.
Угол профиля зуба 0Н = 90° — ун — рн, где рн — угол спинки профиля зубьев в нормальном сечении.
В зависимости от марки обрабатываемого материала передний угол ун = 5~8Ь. Отрицательный передний угол ухудшает качество обработанной поверхности. При увеличении диаметра от 5 до 50 мм ширина ленточки зуба /н изменяется от 0,4 до 2,0 мм.
Двухзубую развертку (А. с. № 512872, МКИ2 В 23Д 77/02), разработанную изобретателем Г. Я. Потемкиным (рис. 62), рекомендуется использовать при обработке вязких материалов.
Развертки успешно работают при обработке отверстий с припусками до 1,0 мм. Стружка, образующаяся при работе, практически лишена контакта с обработанной по* верхностью.
Передний угол режущих зубьев развертки может иметь достаточно большие величины (до 50°); при этом прочность и жесткость развертки не снижаются.
Развертки данной конструкции обеспечивают точность отверстий 5-го квалитета при параметре шероховатости обработанной поверхности Ra = 0,2 мкм. Долговечность развертки в 5—7 раз превышает долговечность стандартных разверток, а для ее изготовления требуется инструментального материала в 2—4 раза меньше.
128
Инструменты «ля обработка отверстий резанием
<*вс. 62. Развертка зюнсхрукции Г. Я. Потемкина
В корпусе 1 (рис. 63) однозубой развертки (А. с. № 588068, МКИ3 В 23В 29/02) установлены направляющие элементы 8 в виде цилиндров 3, снабженных на обоих концах заборными конусами 2 и 4. Направляющие элементы установлены и закреплены в яродольных пазах 5 корпуса развертки. Режущая пластина 9 с помощью клина 10 и винтов 6 крепится в пазу корпуса и настраивается иа размер обрабатываемого отверстия с помощью регулировочных винтов 7.
Метчики
Наличие заборных конусов 2 и 4 исключает врезание направляющих элементов 8 в обрабатываемую поверхность. При износе рабочего участка направляющие пере-закрепляются с поворотом нового участка и так до тех пор, пока не будет изношена вся цилиндрическая часть элементов 8.
Под действием неуравновешивающей силы, возникающей на режущей кромке пластины 9 в процессе обработки, направляющие элементы 8 прижимаются участками 3 к поверхности обрабатываемого отверстия, обеспечивая направление корпусу развертки.
Развертки данной конструкции расширяют технологические возможности инструмента, обеспечивают значительное увеличение общего срока службы (до 15 раз) по сравнению со стандартными и точность отверстий по 5-му квалитету при параметре шероховатости обработанной поверхности Ra — 0,2-т-0,1 мкм.
6. Метчики
По способу нарезания метчики делятся на ручные, кая правило, состоящие из трех метчиков в комплекте, и машинные. . ..
124
Инструменты пля обработки отверстий резанием
Рис. 64. Ручной метчик для нарезания резьбы М39Х1(б:
rf — наружный диаметр; — средний диаметр: — диаметр канавой ср
Ручной метчик с клеевым соединением режущих элементов 2 в пазах корпуса 1 приведен на рис. 64. Режущие элементы из быстрорежущей стали наиболее эффективно изготовлять методом горячего гидродинамического выдавливания (ГГДВ) с последующей механической обработкой. Форма режущего элемента обеспечивает надежное соединение благодаря размещению клеевого шва в зоне, удаленной от зоны резания.
Метчики
. 126 '
Клеесборные конструкции метчиков эффективно используются для нарезания резьбы в деталях из сталей типа ЗОХГСА,:
12Х18Н ГОТ; охлаждение — сульфофрезолом. Стойкость данных метчиков в 1,5—2 раза выше стандартных, а технология склеивания обеспечивает сокращение расхода инструментальных материалов в 2—3 раза.
Метчик для нарезания резьбы в деталях из труднообрабатываемых материалов, разработанный инж. Г. М. Федотовым, В. М. Овеч
киной и др., состоит из
f Рис. 65. Метчик для нарезания резьбы в
ЗЗООрНОИ / (рИС. И труднообрабатываемых материалах калибрующей 2 частей.
Профиль резьбы на калибрующей части метчика не затылован. С целью исключения заедания метчика при его выходе из отверстия профиль резьбы на калибрующей части уменьшен до значения внутреннего ' диаметра резьбы (см. рис. 65, сечение Б—Б) и образует переменную ширину резьбы b и Ьл. Ширина Ьл выбирается равной (0,3— 0,5) Ь. Для уменьшения угла закручивания метчика длина калибрующей части не превышает одного диаметра резьбы, а последняя нитка резьбы выполнена без сбега.
...Метчики данной конструкции обеспечивают повышение качества нарезания резьбы и стойкости инструмента в 2—2,5 раза, особенно в автоматизированном производстве и на станках с ЧПУ.
Для получения внутренних резьб холодным пластически^ деформированием используют бесстружечные метчики (рис. 66). Материал режущей части — быстрорежущая сталь Р18 (HRQ, 61—63) или Р6М5 (HRCa 59—63)
25. Раамеры бесстружечных метчиков (ри<^ 88) Размеры, мм
Элементы метчика Номинальный диаметр резьбы d
2,0 2.5 3,0 4,0 5.0 6.0
р 0,40 0,45 0,50 . 0,70 0,80 1,00
ДР ±0,008 ±0,012
L 40 45 48 52 55 65
1 8 10 9 10 12 15
к 2,0±0,20 3,5±0,25 3,5..o,35 4,O-o,& 5>O_o,5o
h 3,7 -O.fiO 6.0_,.,8 6.5-1,05 6,5-i.so ^>5-5,60
к 5,5 6,0 10,0 10,0 13,0 14,0
Р 10 20
d 2,062_g,0is 2,577-o.ois 3,О88^о,ои 4,414_o,os 5,150-0,03 6,170-о.ог
rfi 1,547 1,988 2,429 3,202 4,084 4,868
d5 1,820_0,0I<l 2,294*.0t0fB 2,764_q,qir 3,650-O1ojo 4,590_0t02 5,48O_Q,oiM
dS — — 2,12_01is 2,80-0,18 4,5O_o,5(,
d„ 2>5_o,0s 2,8-o,os 3,15_o,ojs 4,00_o,os5 5,OO-o, os* 6,30_g,,)3
'max 0,04 0,05 0,05 0,08 0,10 0,13
0,10 0,12 0,15 0,20 0,25 0,30
126 Инструменты для обработки отверстий резанием
Резьбовые фрезы
>27
по ГОСТ 19265—73. Твердость хвостовика HRQ 36,5— 51,5. Бесстружечяые метчики обеспечивают высокое качество резьбы и применяются в основном для нарезания резьбы в деталях из мягких материалов. Метчики внедрены в производство для нарезания резьбы в деталях из титановых сплавов, размеры метчиков приведены в табл. 25.
7. Резьбовые фрезы
.Резьбовые фрезы применяются для нарезания наружных внутренних резьб и делятся на дисковые и цилиндрические гребенчатые.
128
Инструменты для обработки отверстий резанием
J Рис. 67. Резьбовая гребенчатая фреза
Для нарезания резьб в деталях из труднообрабатываемых материалов необходимо использовать фрезы с твердосплавными режущими пластинами, что обеспечит увеличение стойкости до 10 раз по сравнению с быстрорежущими резьбовыми фрезами.
Резьбовая фреза (рис. 67) предназначена для нарезаний внутренних резьб М12—М24 с шагом 1,0 мм с одновременной зачисткой участков захода и выхода резьбы, что позволяет сократить ручной труд и повысить производительность труда при резьбонарезании.
Фреза имеет рабочую часть 1 и хвостовик 2. Для зачистки участков захода и выхода резьбы на рабочей части 1 имеются участки Б, величина занижения которых относительно участка С h = 0,2Р, где Р — шаг резьба. Размеры участков Б и С определяют из соотношений: Б — (1,54-2,0) Р; С — пР, где п = (L^/P) — 2 — число'-' ниток. Профиль резьбы гребенчатой фрезы выполняют по ГОСТ 1336—77.
129
ГЛАВА 5
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ФРЕЗЕРОВАНИЕМ
Фрезерование является одним из широко распространенных и высокопроизводительных методов обработки металлов резанием на фрезерных станках. Все шире применяют фрезерные станки с ЧПУ (20—30% всего числа станков основного производства), на которых выполняется до 70—80% всех фрезерных работ. Эффективность использования данных станков сдерживается недостаточно высокой размерной стойкостью инструмента и особенно при фрезеровании деталей из труднообрабатываемых материалов.
Фрезы, выпускаемые инструментальной промышленностью, в полной мере не отвечают требованиям, предъявляемым к инструментам для станков с ЧПУ.
Решая эту проблему, многие новаторы создали принципиально новые типы фрез и усовершенствовали стандартные фрезы.
1. Концевые фрезы
Концевые быстрорежущие фрезы с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 17025—71) изготовляются диаметром 3—20 мм и применяются для обработки различных элементов деталей — пазов, уступов, канавок и т. д.
Диаметр фрез с коническим хвостовиком (ГОСТ 17026—71) 16—50 мм. Хвостовик имеет конус Морзе 2—5 в зависимости от диаметра фрезы и резьбовое отверстие для затягивания фрезы в шпинделе станка с помощью штанги.
На рис. 68—71 приведены конструкции концевых фрез, изготовляемых из порошковых быстрорежущих сталей марок Р12Ф2К8МЗ-МП и Р12Ф2К5МЗ-МП. Использование порошковых быстрорежущих сталей для изготовления инструментов повышает в 1,5—2 раза их стойкость, а хорошая шлифуемость этих стилей обеспечивает высокое качество режущих кромок инструмента.
Особенностью рассматриваемых конструкций концевых фрез является то, что окружной шаг в торцовом се-5 В. И. Баранчиков и др.
130
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
чении делается неравномерным, в среднем сечении по длине рабочей части равномерным, т. е. в = —-—, а . к концу рабочей части опять неравномерным. Это достигается увеличением в торцовом сечении окружного шага между нечетным и четным зубом на величину Де и уменьшением на эту же величину в среднем сечении. Величину Де определяют по формуле
tgAe =
где си — угол наклона четного зуба; <в2 — угол наклона нечетного зуба.
Такое конструктивное исполнение обеспечивает постоянную толщину режущего зуба и одинаковую глубину стружечной канавки по всей рабочей длине фрезы.
Фреза для обработки сталей V—VIII групп и других материалов приведена на рис. 68. Особенностью конструкции данной фрезы является увеличенный объем стружечных канавок, неравномерный окружной шаг между зубьями н увеличенный угол наклона винтовых канавок. Угол наклона винтовых канавок чередуется и составляет для четных зубьев <о = 33° 30', для нечетных <о2 = 35°.
На рис. 69 показана конструкция концевой фрезы с клеерезьбовым соединением коронки 1 из быстрорежу-
Рис. (58. Концевая обдирочная фреза с неравномерным окружным шагом
Концевые фрезы
131
1ЙГ'
Рис. 69. Концевая клеесборная фреза:
1 режущая часть; 2 — хвостовик
щей стали и корпуса 2 из стали 40Х. Для склеивания применяют клей КИ-78 термостойкостью 300 °C. Склеивание осуществляется при температуре 200 °C в течение 3 ч; охлаждение вместе с термошкафом.
Углы винтовых канавок чередуются через зуб, например для четных зубьев он = 36°, для нечетных <о2 = 38°.
Фреза предназначена для фрезерования глубоких пазов, карманов и других элементов в деталях из труднообрабатываемых сталей типа 12Х18Н9Т, Х12М и др.
Фреза, представленная на рис. 70, предназначена для обдирочных операций на повышенных режимах резания. Угол наклона винтовых канавок чередуется через зуб; для четных зубьев он = 32°, для нечетных = 35°.
Фреза может использоваться для фрезерования как легких сплавов, так и труднообрабатываемых материалов. При обработке стали 12Х18Н9Т режимы резания: частота вращения фрезы п = 220 мин-1, минутная подача SM — 115 мм при глубине резания t = 10 мм.
Конструктивные изменения фрез (см. рис. 68—70) позволили повысить стойкость фрез и режимы резания, снизить вибрации и силы резания, улучшить размещение стружки и выход ее из стружечных канавок.
5*
132 Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Рис. 70. Концевая обдирочная фреза
Концевая фреза с мелким зубом (рис. 71) предназначена для обработки деталей из труднообрабатываемых сталей на чистовых и получистовых операциях.
В связи с изменением углов наклона винтовых канавок в процессе резания изменяется и направление схода стружки на каждом зубе. А это приводит к изменению фактического переднего угла, измеренного в плоскости схода стружки. Чем больше угол наклона винтовой канавки, тем больше фактический передний угол при малых передних углах в нормальном сечении yN, что
' Рис. 71. Концевая фреза с разионаклонными режущими зубьями
Концевые фрезы
133
Рис. 72. Сверло-фреза для фрезерования деталей на станках с ЧПУ
увеличивает прочность режущего зуба и обеспечивает плавное его врезание в металл. Поэтому для обработки заготовок из коррозионно-стойких и жаропрочных сталей целесообразнее применять фрезы с большими углами наклона режущих зубьев.
Комбинированный инструмент (сверло-фреза) (рис. 72) предназначен для обработки сквозных карманов в корпусных деталях из различных материалов на станках с ЧПУ. Режущая часть — из быстрорежущей стали Р6М5 с HRQa 63—66, хвостовик — из стали ЗОХГСА с HRCa 43,5—51,5. Спираль правая, шаг Р = 163 мм. Торцовое биение режущих зубьев не более 0,05 мм.
Инструмент осуществляет две операции: сверление сквозных отверстий и фрезерование карманов различной конфигурации с радиусом сопряжения сторон^ = 15 мм.
134 Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Фреза трехзубая с увеличенным объемом стружечных канавок. Поверхность стружечных канавок полированная. Все это способствует легкому отделению стружки в процессе резания. Разношаговость фрезы (ПО, 123 и 127°) уменьшает вибрации и позволяет повысить производительность обработки благодаря работе фрезами с подачами, в 1,5 раза большими по сравнению с фрезами обычной конструкции.
2. Дисковые фрезы
Дисковые (отрезные) фрезы предназначены для фрезерования различных пазов, канавок, выемок, а также для отрезных и прорезных фрезерных работ.
Фрезы работают в тяжелых условиях (особенно те, ширина которых менее 10 мм). При фрезеровании глубоких пазов или отрезке заготовок больших диаметров и размеров происходит интенсивный износ режущих кромок при вершинах, заклинивание и поломка режущих зубьев, неблагоприятные условия стружкообразования и дробление стружки по ширине фрезеруемой поверхности.
В целях улучшения условий резания и повышения стойкости дисковых фрез авторами предложена новая форма режущих зубьев, выполненная по прогрессивной схеме резания (А. с.. 1209382, МКИ4 В 23С 5/08).
Фреза, приведенная на рис. 73, а, состоит из хвостовика 1 и режущей части 2 из быстрорежущей стали. Соединение режущей части и хвостовика осуществляют с помощью резьбового соединения и клея.
Режущие зубья выполнены двусторонними, а сочетание право- и леворежущих зубьев образует фрезу трехстороннего резания. Один торец зуба со стороны большего угла (фа = 30°) занижен и не участвует в резании. Главная режущая кромка зуба выполнена так,что все три ее участка не равны между собой и расположены под разными углами относительно оси фрезы. Участок со стороны меньшего угла (<рт = 15°) равен половине ширины фрезы. Меньший угол <рт назначается конструктивно, но не более 25°, так как больший угол <р2 является производным от угла <рх:
ta п>„ = д tg
В — 2(/ + т)’
Дисковые фрезы
135
Рис. 73. Дисковая фреза с клеерезьбовым соединен нем режущей части и хво» стовика:
а **- общий вид; б — форма заточки режущих зубьев
где В — ширина фрезы, мм; f — участок режущей кромки, расположенный параллельно оси фрезы, мм; т — ве-личина занижения вспомогательной режущей кромки £JEO стороны угла <р2, мм; — подача на зуб, мм.
136
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Низшая точка А третьего участка должна находиться на одном уровне или ниже точки В (рис. 73, б), так как вспомогательная режущая кромка в точке А не имеет задних углов и не должна участвовать в процессе резания. Если угол <р2 назначить произвольно, то точка А может совпасть с точкой В или занять положение выше режущей кромки с углом = 15°. В этом случае вспомогательная режущая кромка вступит в процесс резания, что ухудшит условия резания и будет способствовать быстрому износу инструмента.
Заточку второй вспомогательной режущей кромки со стороны угла выполняют согласно ГОСТ 2679—73. Величина участка f главной режущей кромки выбирается для гарантированного разделения стружки и определяет наружный диаметр фрезы
В процессе работы один из режущих зубьев, например праворежущий, образует профиль поверхности резания,
Рис. 74, Дисковая фреза с клеевым соединением режущих зубьев:. а « общий вид; б =» форма ааточкн режущих зубьев
Дисковые фрезы
137
соответствующий форме главной режущей кромки зуба, т. е. поверхность резания с четырьмя изломами. Последующий леворежущий зуб, имеющий тот же профиль главной режущей кромки, формирует идентичный профиль, но со смещением по уголкам ломаной линии на величину, равную длине участка f. В результате поверхность резания, образованная праворежущим зубом, перерезается при прохождении леворежущим зубом, происходит дробление стружки на отдельные элементы, что обеспечивает надежное ее удаление из зоны резания.
Испытания и промышленное внедрение фрез на ряде предприятий показали высокую стойкость фрез с производительностью в 5—10 раз выше производительности существующих фрез при обработке деталей из сталей типа 12Х18Н9Т.
В корпусе 1 дисковой фрезы с клеевым соединением режущих зубьев и корпуса (рис. 74, а) установлены и закреплены с помощью клея режущие зубья 2, изготовленные
I ''
МЮ>1 Через зу&
Рис. 74
138
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
из быстрорежущей стали, например из стали Р12Ф2К8МЗ-МП, и термообработанные перед сборкой. Заточку режущих зубьев проводят в сборе с корпусом. Каждый зуб фрезы трехстороннего резания имеет вспомогательные режущие кромки, заточенные согласно рекомендациям ГОСТ 2679—73. Главная режущая кромка с целью обеспечения дробления стружки выполнена в виде ломаной линии (рис. 74, б), как и во фрезе, показанной на рис. 73.
Конструктивное исполнение фрезы обеспечивает сокращение расхода быстрорежущей стали на 50—60% и многоразовое использование корпуса фрезы. Стойкость клеесборной фрезы в 1,5 раза выше стойкости напайных фрез.
3. Торцовые фрезы, оснащенные СМП
Торцовые фрезы с СМП обеспечивают:
повышение стойкости, как минимум, на 30%, что позволяет повысить скорость резания на 8—10% и производительность труда на 6,5% (по данным ВНИИинстру-мент);
возврат твердого сплава на переработку (90% по сравнению с 15% при использовании напайных фрез);
экономический эффект 0,2—0,3 р. от одной СМП.
Наиболее трудоемкими в изготовлении из всех сборных торцовых фрез являются фрезы диаметром менее 60 мм. Узел крепления режущей пластины не позволяет изго-
Рис. 75. Торцовая концевая фреза с пятигранными твердосплавными режущими пластинами:
1 — корпус; 2 кольцо; 3 — вииты; 4 — державки; 5 — пластины; 6 — пружины; 7 — шайба
Торцовые фрезы, оснащенные СМП
139
Рис. 76. Торцовая концевая фреза с пятигранными твердосплавными режущими пластинами
товлять фрезы небольших размеров, и особенно имеющие хвостовик.
На рис. 75 и 76 представлены торцовые фрезы с коническим хвостовиком, оснащенные СМП. Особенностью фрез является то, что режущие пластины базируются на конической поверхности и поджимаются к ней только одной своей гранью. Такое базирование исключает увод режущей пластины относительно базирующей поверхности ее Державки.
На рис. 75 приведена фреза диаметром 45 мм с числом режущих зубьев z = 5. Для удобства сборки фрезы в конструкции предусмотрены пружины и шайбы. Базирующая поверхность на корпусе выполнена под углом 21°. Резьбовые отверстия под винты, выполненные в державках, смещены относительно их осей в сторону наружного диаметра корпуса фрезы. Это позволяет изготовлять фрезы небольших диаметров.
Торцовая фреза, приведенная на рис. 76, отличается от рассмотренной конструкции (см. рис. 75) тем, что винты для крепления державок установлены со стороны рабочего торца фрезы. В отверстиях корпуса 1 установлены державки 2, оснащенные режущими пластинами 5 пятигран-
140 Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Рис. 77. Торцовая насадная фреза с четырехгранными твердосплавными режущими пластинами
ной формы. Пластины вместе с державками закреплены в корпусе фрезы с помощью винтов 4 с конической головкой 3. Винты 4 установлены параллельно осям державок и своими коническими головками контактируют с продольными лысками, выполненными на державках 2 с уклоном.
Фрезы (рис. 75 и 76) успешно прошли производственные испытания и внедрены в производство для обработки деталей из сталей 40Х, ЗОХГСА, 12Х18Н9Т и др.
В отверстиях корпуса 1 (рис. 77) торцовой фрезы, оснащенной четырехгранными твердосплавными пластинами № 03114-150412 (по ГОСТ 19052—80 нормальной точности из твердого сплаваТ15К6),установленыизакреплены с помощью винтов 3 державки 2 с режущими пластинами 4. Режущие пластины одной гранью базируются на внутрен-
Торцовые ступенчатые фрезы
141
нки конус корпуса фрезы, который обеспечивает при установке СМП углы в плане <р — 75° и «Рх = 15°.
Фреза внедрена в производство для обработки кронштейна из стали ЗОХГСА длиной 1200 мм и шириной 70—120 мм (сварная конструкция). Число обработанных деталей за период стойкости инструмента составило 15 вместо семи при обработке фрезой с на-пайными пластинами. Режимы фрезерования: скорость резания 0 = 315 м/мин, подача SM = 235мм, глубина резания /=4,88 мм.
Фрезерная головка (рис. 78), оснащенная трехгранными твердосплавными пластинами, предназначена для обработки плоскостей с уступом под углом 90°.
Резьбовые отверстия в державках под винты выполнены со смещением в сторону наружного диаметра фрезы. Отверстия под державки вскрыты со стороны наружного диаметра корпуса фре-зц, а державки имеют лыски, что обеспечивает выступание режущих пластин за корпус фрезы. Угол в-плане составляет <р = 90°. Такое конструктивное решение позволяет
лько плоскости, но и различные выемки типа карманов в корпусных деталях из различных материалов, в том числе и труднообрабатываемых.
Рис. 78. Торцовая коицевая фреза с трехгранными твердосплавными режущими пластинами:
1 — корпус; 2 — кольцо;
3 державки; 4 — пласти-
ны; 5 — винты
обрабатывать не то-
4. Торцовые ступенчатые фрезы, оснащенные СМП
Для съема больших припусков при фрезеровании необходимо применять ступенчатую схему резания, которая имеет ряд преимуществ по сравнению с обычной схемой. Это подтверждается многолетним опытом ее использова-
142
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Рис. 79. Торцовая двухступенчатая фреза
ния на Воронежском заводе прессов, Южно-Уральском машиностроительном заводе, Краматорском заводе тяжелого станкостроения и ряде других предприятий страны. Ступенчатые фрезы обеспечивают возможность съема больших припусков за один переход без возникновения вибраций, повышение стойкости инструмента до 2 раз, снижение времени н$ обработку детали до 50 % и мощности на резание до 20—30 %.
Ниже приведены новые конструкции торцовых ступенчатых фрез, прошедших испытания в производственных условиях и внедренных на ряде предприятий страны при фрезеровании деталей из труднообрабатываемых и конструкционных сталей.
На рис. 79 показана торцовая двухступенчатая фреза, оснащенная СМП. В корпусе 1 фрезы выполнены сквозные отверстия 2 под державки 5 резцов. Рабочий торец фрезы выполнен в виде усеченного конуса с углом <рк = 26°,
Торцовые ступенчатые фрезы
143
на котором параллельно его образующей выполнены базирующие поверхности 3 под режущие пластины 4. Закрепление державок осуществляется винтами 8. Для удобства сборки фрезы в конструкции предусмотрены конические пружины 6 и шайбы 7. Использование конических пружин исключает в конструкции фрезы промежуточное кольцо.
Фреза предназначена для снятия припуска до 7,0 Мм, т. е. по 3,5 мм каждой ступенью. При снятии припуска 5,0 мм первой ступенью общий припуск составит 8,5 мм. Изменяя угол конуса <рк фрезы, можно значительно расширить диапазон снимаемых припусков.
Торцовая двухступенчатая фреза, приведенная на рис. 80, расширяет технологические возможности благодаря регулированию режущих зубьев второй ступени (А. с. № 1202751, МКИ4 В 23С 5/06). Рабочий торец корпуса 1 выполнен в виде усеченного конуса с углом <рк = = 26°. В отверстиях 2 корпуса фрезы установлены резцовые державки 3 с режущими пятигранными пластинами 4, которые закреплены в корпусе с помощью болтов 5. Параллельно образующей конуса установлены регулировочные элементы 7 для настройки режущих зубьев второй ступени.
Регулировочный элемент выполнен в виде четырехгранника, каждая грань которого является опорной поверхностью для режущей пластины. Для базирования в отверстии корпуса регулировочный элемент имеет два цилиндрических пояска 8 и 9. Опорные поверхности относительно оси вращения поясков выполнены с шагом, обеспечивающим равную прочность элемента 7 в сечении. Шаг каждой опорной поверхности относительно друг друга увеличивается на 0,5 мм.
Ориентация каждой опорной поверхности относительно боковой грани режущей пластины осуществляется с помощью запорного конуса 10, выполненного в виде усеченной пирамиды с числом граней, соответствующим числу опорных поверхностей. Запорный конус своими гранями развернут относительно опорных поверхностей на угол а, равный заднему углу резания, выбранному из условий обработки. Под действием пружины 11 регулировочный элемент 7 прижимается одной из граней запорного конуса 10 к штифту 12, установленному в корпусе фрезы.
144
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Б~ Б повернуто
Рис. 80. Торцовая двухступенчатая фреза с регулированием режущих зубьев
Поворот регулировочного элемента 7 осуществляется с помощью квадрата /3.
Перенастройка на ступенчатое резание осуществляется следующим образом. Ослабляют болты 5 до образования зазора между опорной поверхностью регулировочного элемента и боковой гранью режущей пластины, обеспечивающего поворот элемента.
Усилием руки перемещают регулировочный элемент вдоль его горизонтальной оси, выводят грань запорного
Торцовые ступенчатые фрезы
143
Рис. 81. Торцовая регулируемая трехступенчатая фреза
конуса 10 из контакта со штифтом 12 и поверачивают элемент до необходимого положения. При снятии усилия регулировочный элемент под действием пружины 11 возвращается в исходное положение и прижимается гранью запорного конуса к штифту, ориентируя одну из опорных поверхностей относительно режущей пластины.
Режущую пластину болтом 5 и пружиной 6 подтягивают к опорной поверхности регулировочного элемента и закрепляют в корпусе фрезы.
Каждая ступень может снимать припуск 2—3,5 мм.
Трехступенчатая торцовая фреза с СМП, представленная на рис. 81, предназначена для снятия припусков
146 Инструменты для обработки деталей фрезерованием
$150
$165
Рис. 82. Торцовая двухступенчатая фреза с регулированием режущих зубьев
7,5—11,5 мм при фрезеровании деталей из различных материалов и особенно из труднообрабатываемых сталей и сплавов. Режущие элементы третьей ступени регулируются с помощью специального элемента с шагом 0,7 мм. Конструктивное исполнение фрезы идентично конструкции фрезы, показанной на рис. 80.
На рис. 82 и 83 представлена двухступенчатая торцовая фреза с бесступенчатым регулированием снимаемого припуска.
Державки 3 оснащены четырехгранными режущими пластинами
4. Режущие элементы первой ступени установлены и закреплены на корпусе /, а второй — на подвижном кольце 2.
Конструкция фрезы обеспечивает бесступенчатое регулирование вылета I первой ступени относительно второй. Разность в скоростях резания между ступенями составляет не более 10%, тогда как у существующих ступенчатых фрез — 30—35%.
Четырехступенчатая фреза с пятигранными твердосплавными режущими пластинами (№ 10114-110408 по ГОСТ 19065—80) предназначена для снятия припусков до 25 мм за один переход (А. с. 837808, МКИ8 В 23С 5/06). Корпус фрезы в виде усеченного конуса (рис. 84). На поверхности усеченного конуса выполнены сквозные отверстия, в которых установлены и закреплены режущие элементы. Режущие элементы установлены группами, каждая из которых расположена по спирали. Такое конструктивное решение обеспечивает снижение динамических на-
Торцовые ступенчатые фрезы
147
Рис. 83. Общий аад т рксзси стувепчатой фрезы с регулированием режущих зубьев
грузок на режущие кромки при врезании и резаний, плав-$ость в работе и исключает вибрации. Число режущих Элементов в группе и групп выбирают исходя из технологи-
Рис. 84а Обшиб вид торцовой четырехступеичатой фрезы с пятигранными твердосплавными режущими пластинами
148
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Рис. 85. Регулируемый блок с двумя торцовыми фрезами:
1 — торцовая трехступенчатая фреза; 2 — справна; 3 — распорные втулки; 4 регулировочный узел; 5 — распорное кольцо; 6 — резьбовая втулка;
7 — регулировочная гайка; 8 — крепежная гайка
ческой необходимости и конструктивных возможностей фрезы.
Фреза внедрена в производство для обработки корпус- , ных деталей из сплава Д16—Т. Режимы обработки: скорость резания v = 612 м/мин, подача SM = 630 мм, глубина резания t = 14 мм (за один переход).
Блок торцовых фрез (рис. 85) предназначен для фрезерования двух параллельных плоскостей. Блок состоит из двух торцовых фрез диаметром 280 мм с числом режущих зубьев z — 30, установленных на оправке с возможностью регулирования по ширине в пределах до 5 мм. Регулирование осуществляют с помощью распорного резьбового кольца и гайки с двумя резьбами, разными по
Торцовые с жестко закрепленными резцами
149
шагу. Втулка на одном конце имеет наружную резьбу. Одна резьба гайки соответствует резьбе на втулке, а вторая — на распорном кольце. С целью снижения вибраций, возникающих в процессе фрезерования, в корпусе фрезы установлены виброгасители, выполненные в виде текстолитовых втулок. Каждая фреза имеет три ступени и снимает припуск до 7,5 мм. Узел регулирования по ширине обеспечивает точность настройки блока до 0,01 мм. Блок фрез внедрен в производство для обработки корпусных деталей из стали ЗОХГСА.
5. Торцовые фрезы с жестко закрепленными твердосплавными чашечными резцами
Режущий инструмент с жестко закрепленными твердосплавными чашечными резцами (ЖТЧР) является прин-, ципиально новым инструментом, обладающим рядом конструктивно-технологических особенностей. Используя инструмент с ЖТЧР, можно улучшить условия резания, обеспечить повышение качества и производительности обработки, в том числе и при торцовом фрезеровании.
Торцовые фрезы с ЖТЧР, установленными в корпусе по второй геометрической схеме, обеспечивают высокое качество обработки поверхностей; фрезерование этими фрезами может применяться вместо шлифования.
В качестве режущих элементов в конструкциях тор- цовых фрез (рис. 86—92) используются стандартные режущие твердосплавные пластины (№ 1209 по
ГОСТ 25403—82), которые затачиваются с геометрическими параметрами лезвия в зависимости от обрабатываемого материала. После износа одного участка круговой режущей кромки резцы периодически поворачивают на определенный угол до полного износа всей режущей кром-. ки, после чего их перешлифовывают.
Число поворотов ЖТЧР зависит от угла контакта
п==___________360________ -
Г arccos ( 1 =—I--"1К
1 \ к, sin ау / J
где t — глубина резания, мм; Rr — радиус ЖТЧР, мм; а, — угол установки резца в корпусе фрезы; К = 1,14т
160
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Рис. 86. Торцовая фреза с ЖТЧР
1,3 — коэффициент, учитывающий погрешность установки ЖТЧР при повороте.
Число переточек ЖТЧР зависит от износа по задней поверхности. При износе h3 = = 0,4 мм резец выдерживает десять переточек. Общий срок службы фрез с ЖТЧР
Л>б = Tn (ti! -}- 1), где Т — стойкость резца до поворота, мин; п — число поворотов; пх — число переточек.
При Т = 180 мин, числе поворотов 12 и числе переточек 10 общий срок службы фрезы составит 360 ч.
На рис. 86 показана торцовая фреза с ЖТЧР, установленны
ми в корпусе по первой геометрической схеме, KOtfla передней поверхностью резца является торец чашки, а задней — конус.
В корпусе 7 фрезы на осях 2 установлены и закреплены с помощью гаек 3 чашечные резцы 4. Фреза обеспечивает стабильную работу при снятии припуска до 6 мм. Увеличение припуска более 6 мм приводит к резкому снижению стойкости инструмента и качества обработки вследствие возникновения вибраций в технологической системе.
Так, при обработке деталей из стали ЗХГСА стойкость фрезы в 2—2,5 раза выше, чем при обработке фрезами с напайными ножами. Материал ЖТЧР — твердый сплав Т15К6. Режимы резания: скорость резания v = 312 м/мин, подача на зуб 5г = 0,44 мм, глубина резания t — 3,5 мм.
Качество обработки и работоспособность фрез в значительной степени зависят от точности расположения per
Торцовые фрезы с жестко
закрепленными резцами
151
Рис. 87. Торцовая трехзубая фреза с регулированием ЖТЧР
Ряс. 88. Торцовая двухзубая фреза с регулированием ЖТЧР
жущих кромок резцов в осевом и радиальном направлениях. Это расположение зависит как от точности установки чашечных резцов в корпусе фрезы, так и от точности изготовления самих резцов.
Для снижения влияния погрешности изготовления фрез и резцов на точность обработки в конструкциях фрез эффективно используются эксцентрические элементы.
На рис. 87 и 88 представлены торцовые фрезы, обеспечивающие точную настройку ЖТЧР в осевом и радиальном направлениях.
В корпусе 1 фрезы (рис. 87) в горизонтальной плоскости выполнены отверстия под резцовые узлы. В отверстиях установлены эксцентрические втулки 2 с осями 3, на которых с помощью гаек 5 закреплены чашечные резцы 4.
Эксцентриситет втулки выбирают в зависимости от диаметра резца и [е = (0,25ч-0,3) d мм]. При повороте втулки вершина резца перемещается как в осевом, так и в радиальном направлениях. Это позволяет точно настроить резцы относительно обрабатываемой поверхности, что
152
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
повышает точность и качество обработки, а также стойкость инструмента.
На рис. 88 приведена двухзубая торцовая фреза с точной настройкой ЖТЧР с помощью эксцентрических осей.
Особенностью рассматриваемых конструкций фрез является возможность использования одной фрезы как при одноступенчатом, так и при многоступенчатом резании, что обеспечивается поворотом эксцентрических втулок (осей) на угол, определяемый из соотношения
tg® = 4»
где t — глубина резания на каждую ступень, мм; е — эксцентриситет втулки (оси), мм.
Оптимальный угол поворота выбирается в пределах 0—30°.
На базе фрез, приведенных на рис. 87 и 88, возможна разработка торцовых фрез различных модификаций по диаметру и числу режущих зубьев, а также широким ре
гулированием вылета каждого зуба относительно обрабатываемой поверхности.
Стремление к снижению массы привело к появлению нежестких изделий, например листовых обшивок толщиной 2—10 мм.
Широко распространенные конструкции торцовых фрез не обеспечивают заданной точности по толщине обрабатываемых обшивок и качества обработки.
На рис. 89 представлена торцовая фреза с поджимным роликом для обработки нежестких деталей (А. с. № 806288, МКИ3 В 23С 3/00). В корпусе 1 фрезы закреплены режущие пластины 2 и прижимное устройство 3. Прижимное устройство имеет гильзу 4, на которой на подшипниках качения 5 смонтирована поворотная стойка 6. На оси 7
Торцовые фрезы с жестко закрепленными резцами
153
поворотной стойки на подшипниках качения 8 установлен контактный ролик 9. Поворотная стойка верхним концом опирается на упорный подшипник 10. Гильза установлена в корпусе фрезы с возможным осевым перемещением и опирается на пружину 11. Контактный ролик смещен относительно оси фрезы на величину е и имеет вылет относительно вершины резца на величину h.
Фреза обеспечивает обработку плоскостей листовых деталей с одновременным локальным их контактом со столом станка. В процессе фрезерования ролик 9 катится по заготовке, образуя ее прижим к столу станка в непосредственной близости от зоны резания.
Фреза данной конструкции позволяет плотно прижимать листовую заготовку без существенного ее коробления, обрабатывать ее без специальных прижимных приспособлений и получать точность фрезерования деталей по толщине в пределах ±0,15 мм при заданной точности ±0,25 мм.
Фреза с поджимным роликом внедрена в производство для обработки листовых обшивок толщиной 2—10 мм, длиной 7000 мм и более.
На рис. 90 показана торцовая фреза со ступенчатым расположением ЖТЧР в корпусе фрезы, установленных по второй геометрической схеме.
Разработка ступенчатых фрез с расположением по одному чашечному резцу на каждой ступени основывается на возможности работы фрезы, как однозубой, с подачами на зуб S2 > 0,6 мм. В корпусе 1 фрезы соответственно числу зубьев выполнены конические отверстия 2. В этих отверстиях с помощью разрезных конических цанг 3 и гаек 4 закреплены чашечные резцы 5, установленные на осях 6. Использование конических разрезных цанг обеспечивает повышенную жесткость закрепления ЖТЧР в корпусе фрезы.
Фреза осуществляет ступенчатое фрезерование, т. е. общий припуск на обработку делится между резцами по глубине резания. Максимальный припуск на зуб составляет 0,5 мм. Однако, чем меньше эта величина, тем выше эффективность инструмента. Разделение припуска обусловливается необходимым размещением резцовых узлов на разных радиусах, т. е. Rj > R2 > /?3 ... > Rn. На-
154
Инструменты для Обработки деталей фрезерованием
Рис. 90. Торцовая с.-унс-ичатая фреза с ЖТЧР для чистового фрезерования стройка на ступенчатое резание осуществляется с помощью размерных шайб 7.
Толщина размерных шайб выбирается в зависимости от порядкового номера резцового узла в корпусе фрезы
где 5Ш — толщина шайбы, мм; Sjl — толщина размерной шайбы первого зуба фрезы, которая принимается за начало отсчета при определении толщин последующих размерных шайб (назначается конструктивно), мм; — порядковый номер резцового узла; /о — общий припуск на обработку, мм; г — число резцовых узлов в корпусе фрезы.
Рассматриваемая конструкция фрезы обеспечивает совмещение получистовых и чистовых операций с небольшими параметрами шероховатости обработанной поверхности (Ra = 0,63-^0,16 мкм).
Фреза, приведенная на рис. 90, внедрена в производство для обработки деталей из титановых сплавов ВТ5, ВТ9 и стали 10X18H9JI (диаметр фрезы-220 мм, число
Торцовые фрезы с жестко закрепленными резцами
155
Рве. 9t« Резцовый узел с микрометрической настройкой дли чистовых фрез с ЖТЧР:
1 ₽- корпус фрезы; 2 — резец чашечный; 3 — ось; 4, 7 — резьбовые цилиндры; 5 — шпонка; t — пружина: 8 — шайба; 9 — гайка
зубьев 2 = 8, передний угол у = 5°, задний угол Оу = = 15°; материал резцов — сплав ВК8).
Режимы обработки сплавов ВТ5 и ВТ9: скорость резания v = 65 м/мин, подача на зуб Sz — 0,52 мм, припуск на обработку 4 мм, глубина резания 0,5 мм.
Режимы обработки стали 10Х18Н9Л: скорость резания v = 215 м/мин, подача на зуб Sz — 0,16 мм, припуск на обработку 2 мм, глубина резания 0,25 мм.
Такие фрезы обеспечивают повышение стойкости в 1,8—2 раза по сравнению с серийными. Обработка деталей проводится за один переход, тогда как серийными фрезами — за два перехода (второй переход чистовой).
Для увеличения производительности чистовой обработки плоскостей фрезами с ЖТЧР целесообразно устанавливать их по одноступенчатой схеме резания и с использованием второй геометрической схемы установки в корпусе. Однако при такой схеме резания для получения
156
Инструменты для обработки деталей фрезерованием
Рис. 92. Торцовая фреза с точной настройкой ЖТЧР для чистового фрезерования
поверхности высокого качества необходимо выдерживать минимальное торцовое биение вершин резцов.
Разработаны новые конструкции резцов узлов с микрометрической настройкой, позволяющие с высокой точностью установить резцы в осевом направлении.
Резцовый узел с микрометрической настройкой (рис. 91) состоит из двух соосных резьбовых цилиндров с центральным отверстием под ось резца, которая связана шпонкой с резьбовыми цилиндрами. Резьбовые цилиндры ввинчиваются в резьбовое отверстие корпуса фрезы и после настройки фиксируются гайкой. В процессе настройки пружина, установленная между торцами резьбовых цилиндров, выбирает люфт между торцом цилиндра и резцом.
Резцовые узлы данной конструкции реализованы в торцовой фрезе с ЖТЧР (рис. 92), установленными по второй геометрической схеме и на одной концентрической окружности. Фрезы при работе с подачами Sz = 0,14-0,3 мм обеспечивают обработку поверхности с параметром шероховатости Ra = 0,164-0,42 мкм, т. е. фрезы Moryj применяться на чистовых операциях обработки плоскостей.
Инструменты для обработки протягиванием
157
Фрезы данной конструкции внедрены на чистовых операциях при обработке кронштейна из литейной стали ВНЛ-1 (диаметр фрезы 120 мм, число зубьев z= 4, передний угол у = 0°, задний угол установки ау = 15°; материал резцов ВК8). Режимы обработки: скорость резания v = 60 м/мин, подача на зуб Sz — 0,4 мм, глубина резания t = 0,3 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности на данных режимах Ra = 0,75-=-0,85 мкм, что не обеспечивается фрезами с прямолинейными режущими кромками (Rz = 20 мкм).
Фрезы с ЖТЧР, установленными по второй геометрической схеме, с малыми углами в плане могут работать с большими подачами на зуб порядка 0,6—0,8 мм.
Фреза диаметром 200 мм с числом зубьев z = 10, установленных по одноступенчатой схеме резания, работает с частотой вращения п = 500 об/мин и подачей Sz = 0,8 мм; минутная подача при этом SMHH = 4000 мм, т. е. превышаются технологические возможности существующих фрезерных станков в несколько раз.
ГЛАВА 6
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ПРОТЯГИВАНИЕМ
Протягивание является одним из наиболее эффективных методов обработки деталей. Высокая эффективность протягивания объясняется следующими основными его характеристиками: большой длиной режущих кромок, одновременно участвующих в резании; выполнением одним инструментом за один рабочий ход нескольких этапов обработки; отсутствием большого числа вспомогательных ходов, которые присущи процессу долбления шпоночных пазов, шлицевых, зубчатых, многогранных и фасонных отверстий.
Протягивание обеспечивает получение цилиндрических отверстий 7—9-го квалитета точности и является основным способом обработки шлицевых отверстий и шпоночных пазов.
158 Инструменты для обработки протягиванием
Рис. 93. Протяжка для обработки шлицевых отверстий; форма зубьевГ а прорезных; б в— зачистных
Геометрические параметры зубьев протяжки определяются двумя основными параметрами — передним и задним углами.
На Копейском машиностроительном заводе им. С. М. Кирова для обработки шлицевых отверстий диаметром 60 мм и выше разработаны и внедрены в производство однопроходные секционные протяжки (рис. 93). Каждая секция протяжки состоит из двух прорезных и одного зачистного зубьев. Стружкоразделительные канавки на прорезных зубьях всех секций выполнены без смещения и имеют положительный задний угол по глубине и ширине канавки.
При работе протяжки прорезные зубья ступенчато срезают припуск, а зачистные зубья срезают ребра и фаски, оставленные стружкоразделительными канавками. Ширину канавки рекомендуется принимать 2,0 мм, глубину 0,6—0,8 мм, шаг канавки Р = 4,0 мм. Такой шар обеспечивает равномерное распределение нагрузки между прорезными и зачистными зубьями. Число стружечных
Инструменты для обработки протягиванием
159
канавок зависит от ширины шлица. Протяжка на 40— 50 % короче протяжек переменного резания.
Протяжка, представленная на рис. 9.4, предназначена для протягивания гранных отверстий в деталях из труднообрабатываемых материалов и изготовляется из быстрорежущей стали Р18 с HRC3 63—66. Режущие зубья рабочего участка 1 работают по генераторной схеме резания; режущие зубья рабочей части 2 работают по профильной схеме резания.
В процессе протягивания грани детали первоначально обрабатываются вспомогательными режущими кромками участка 1 (параметр шероховатости Ra = 3,2 мкм), а затем режущими зубьями участка 2 (параметр шероховатости Ra — 0,8 мкм), что исключает ручную операцию доводки.
На большинстве предприятий применяются протяжки из быстрорежущих сталей, что приводит к большому расходу дорогостоящих материалов. Кроме того, с появлением новых труднообрабатываемых материалов применение протяжек из быстрорежущих сталей не обеспечивает необходимые точность и качество обработанной поверхности; стойкость инструмента и производительность низкие. Обработку труднообрабатываемых материалов целесообразнее осуществлять протяжками, оснащенными режущими пластинами из твердого сплава и особенно с клеемеханическим соединением.
160
Инструменты для обработки протягиванием
Рис. 95. Прорезная клеемеханическая протяжка
Рис. 96. Цилиндрическая секционная протяжка
Инструменты для обработки протягиванием
161
Наибольший эффект от склеивания достигается при изготовлении крупногабаритных протяжек, как быстрорежущих, так и твердосплавных. Сокращается расход быстрорежущих сталей на 40—85%, повышается качество изготовления протяжек, клеевое соединение позволяет много раз использовать термообработанный корпус протяжки.
Прорезная протяжка, приведенная на рис. 95, содержит сектор 2, режущие элементы 3 и клинья 4. Корпус 1 протяжки изготовляется из стали 40Х с твердостью HRC, 46,5—48,5, а режущая часть — из твердого сплава ВК8. Режущие элементы закреплены в пазах сектора 2 с помощью клиньев 4, установленных на клею. Для склеивания используется эпоксидный клей холодного отверждения.
Цилиндрическая секционная протяжка, приведенная на рис. 96, предназначена для протягивания отверстий диаметром 60 мм. Корпус 1 протяжки выполнен в виде стержня с хвостовой частью; рабочая часть состоит из режущих зубьев 2, калибрующих зубьев 3 и выглаживающих зубьев 4, закрепленных на корпусе с помощью гайки 6. Рабочая часть секционная; каждая секция состоит из зубьев 7, 10, 11 круглой формы и распорных колец 8 и 12,
Рис. 97. Шлицевая клеемехаиическая протяжка
6 В. И. Баранчиков и др.
162
Инструменты для обработки протягияаиием
установленных соответственно между зубьями на втулках 9 и 13 на клею, и хвостовика 5.
Такое конструктивное решение позволяет изготовлять полный комплект протяжки только 1 раз. По мере износа протяжки калибрующая секция после износа перешлифовывается последовательно на секцию с меньшим размером. Протяжка внедрена в производство для обработки отверстий в деталях из стали ЗОХГСА с твердостью HRCa 39,5—43,5.
Шлицевая клеемеханическая протяжка показана на рис. 97. Секторы 2 из быстрорежущей стали установлены на клею в продольных пазах корпуса 1. Упорные штифты 3 служат для фиксации секторов 2 в осевом направлении в корпусе протяжки.
Раздельная закалка режущих пластин секторов (рис. 98) из стали Р6М5 до твердости РНСЭ 62—64 и корпуса протяжки из стали 40Х с НРСЭ 45—50 позволяет получить жесткую опорную поверхность под режущей пластиной и улучшить эксплуатационные свойства протяжки, что в сочетании с клеевым соединением увеличивает стойкость протяжки в 3—4 раза.
Инструменты для обработки протягиванием
163
Рис. 99. Протяжка для обработки комбинированных отверстий
Протяжка (рис. 99), предназначенная для обработки комбинированного отверстия (рис. 100, а), содержит хвостовик 1 (см. рис. 99), переднюю направляющую 2, рабочую часть 3 и заднюю направляющую 4. Рабочая часть протяжки имеет цилиндрические 5 и плоские 6 режущие и калибрующие зубья.
На цилиндрических режущих и калибрующих зубьях (исключая два первых) параллельно образующей наружного диаметра протяжки выполнена лыска 7, т. е.
0Г2 = ^гв = ^г54>
где 0га — диаметр второго режущего зуба, мм; Нгв — удаление лыски на шестом зубе от его наружного диаметра, мм; HlM — удаление лыски на последнем (54-м) цилиндрическом зубе от его наружного диаметра, мм.
На задней направляющей 4 выполнена технологическая лыска Е, являющаяся базой при изготовлении лыски 7.
На рис. 100, а показано комбинированное отверстие, которое обрабатывается комплектом протяжек из трех штук по схеме резания, приведенной на рис. 100, б; цилиндрические участки формируются по профильной схеме, а прямолинейные — по генераторной.
6*
164
Инструменты для обработки протягиванием
$ 3,91В
$3,919
&
е)
Рис. 1UU. Схемы резания при протягивании комбинированных отверстий: а — форма обрабатываемого отверстия; б — схема резания старой протяжкой; в — схема резания новой протяжкой
Новая протяжка работает по схеме, показанной на рис. 100, в: первые два зуба с минимальным подъемом на зуб срезают слои металла по профильной схеме; последующие режущие и калибрующие зубья, имея лыску, работают по генераторной схеме и срезают слои металла в виде запятых, увеличивая размер отверстия по ширине прямолинейного участка пропорционально в обе стороны от вертикальной оси отверстия. После предварительного формирования прямолинейного участка отверстия цилиндрическими режущими зубьями с лыской проводится окончательная его обработка плоскими калибрующими зубьями по профильной схеме резания.
Работа протяжки по схеме, приведенной на рис. 100, в, снижает нагрузку на цилиндрические зубья на 35—40% по сравнению с существующей схемой резания (см. рис. 100, 6); в 3 раза сокращает расход быстрорежущей стали, так как обработка ведется одной протяжкой; при этом прочность протяжки повышается благодаря увеличению диаметра сердечника протяжки под первым зубом от 1,3 до 2,3 мм; производительность процесса протягивания повышается в 3 раза.
165
ГЛАВА 7
ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
Ускорение технического прогресса и на его основе повышение производительности труда возможно благодаря комплексному решению различных технологических вопросов, в том числе и вопроса о повышении износостойкости режущего инструмента. Это обусловлено увеличением объема использования станков с ЧПУ, автоматических линий, а также появлением различных марок коррозионно-стойких и жаростойких сталей, жаропрочных и титановых сплавов, обрабатываемость которых в 15— 20 раз ниже обрабатываемости обычных конструкционных 'Сталей.
Повышение износостойкости и прочностных характеристик режущего инструмента в значительной мере связано с его изготовлением.
Наиболее рациональные элементы технологических процессов изготовления режущих инструментов, рассмотренных в ч. I, гл. 3—6, приведены в табл. 26.
26. Рекомендуемые элементы технологического процесса изготовления режущих инструментов
№ рве. Способы изготовления Типы соединения режущей части с корпусом
корпуса (Державки) режущей части
из быстрорежущей стали из твердого сплава
16—19, 20, 24, 32, 35, 37, 38, 41-45, 56 Точное литье по выплавляемым моделям в многоместных пресс-формах — Спеканием Механическое
32 ггдв, из профиля То же
28 Механическая обработка из прутка — То же Напайное *2
166
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
Продолжение 1абл. 26
К® рис. Способы изготовления Типы соединения режущей части с корпусом
корпуса (державки) режущей из быстрорежущей стали части из твердого сплава
25, 40 Точное литье по выплавляемым моделям в многоместных пресс-формах — Спеканием Клеевое (см. табл. 32)
29 ГГДВ, из профиля — Напайное *г
34 Механическая обработка из прутка или поковки Механическая обработка из прутка или поковки — Спеканием Налайное *г
48—52, 46, 55, 65—68, 70—72, 90 41 ГГДВ — Сварное
59, 60, 69, 74, 93 ГГДВ — Клеевое Клее резьбовое (см. табл. 32)
73 Механическая обработка — Клеерезьбовое (см. табл. 32)
63 ГГДВ Спека-и нем Механическое
64 ГГДВ ГГДВ, из профиля — Клеевое (см. табл. 32)
95, 96 Механическая обработка нз прут-КЗ или поковки ГГДВ, из профиля Спеканием Клеевое (см. табл. 32)
97 ГГДВ, из профиля — Клеевое (см. табл. 32)
** При диаметре меиее 60 мм протяжку изготавливать полностью из быстрорежущей стали.
*г Пайку проводить припоем № 7 (ЛМц 60—9—5) или № 34 (ЛМцЖ 57—1,5—0,75), флюс Ф-100.
Примечание, ГГДВ — горячее гидродинамическое выдавли" ванне,
Изготовление заготовок методом ГГВ
167
1. Изготовление заготовок режущих инструментов цетолам горячего гидродинамического выдавливания
Использование инструментов из быстрорежущих старей с повышенным содержанием кобальта и молибдена, Например Р9К.Ю, Р9Ф2К5 и др., обеспечивает повышение стойкости инструмента в 2—3 раза по сравнению с инструментом из стали Р18. Но несмотря на это значительный выход инструмента из строя происходит по причине его ^выкрашивания и поломки, что связано с баллом карбидной неоднородности. Так, увеличение балла со второго до пятого снижает предел выносливости в 2 раза и твердости на 1,5—2 единицы. Поэтому для уменьшения карбидной неоднородности по сечению заготовки в инстру-!ментальной промышленности применяют прокат заготовок, их ковку с осадкой и вытяжкой, прессование, термическую обработку, которые характеризуются значительной трудоемкостью при относительно небольшом снижении балльности карбидной неоднородности.
С целью значительной экономии быстрорежущих сталей и повышения качества режущих инструментов в физико-техническом институте АН БССР разработана технология изготовления режущего инструмента методом горячего гидродинамического выдавливания (ГГДВ) 1121.
Технология заключается в осуществлении скоростного ступенчатого нагрева заготовки токами высокой частоты, скоростного гидродинамического выдавливания на проход с одновременной калибровкой, правкой и закалкой изделий на выходе из штампа, с последующими низким отпуском и отжигом, механической обработкой торцов, соединением с хвостовиком и заточкой режущих зубьев.
Изготовление инструментов методом ГГДВ позволяет: на один-два балла уменьшить балл карбидной неоднородности с одновременным улучшением структуры сталей;
на 20—30% и более увеличить стойкость инструмента;
в 1,5 раза увеличить прочностные характеристики на изгиб, что увеличивает ресурс работы инструмента;
на 45—50% снизить расход инструментальных материалов;
в 1,5—10 раз (в зависимости от профиля инструмента) снизить трудоемкость изготовления инструмента.
168
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
Рис. 101. Схема горячего гидродинамического выдавливания сплошных изделий:
I — пуансон; 2 — контейнер; 3 — контей перодержатель; 4 — графитная шайба;
5 — заготовка; 6 — матрица; 7 — калибрующая втулка: 8—10 — плиты; 11 — труба; 12 — емкость с охлаждающей жидкостью
Метод ГГДВ позволяет получать заготовки сверл, разверток, метчиков, фрез и т. д., а также отдельные режущие элементы для различных видов инструментов.
Горячее гидродинамическое выдавливание
Горячее гидродинамическое выдавливание обеспечивает получение профильных заготовок инструментов пластическим формообразованием без последующей обработки резанием.
На рис. 101 приведена схема ГГДВ сплошных заготовок инструментов. В начальный момент выдавливания пуансон через графитную шайбу передает давление на нижний торец нагретой заготовки, острые края которой начинают пластически деформироваться до тех пор, пока усилие деформации не превысит усилие разрушения графитной шайбы. В результате этого создается плотное соединение заготовки с вхо-
дным конусом матрицы, препятствующее истечению материала промежуточной среды через очко матрицы.
По мере нарастания давления разрушаемый пуансоном графитный материал заполняет свободное пространство вокруг заготовки и частично затекает в зазор между контейнером и пуансоном. В дальнейшем порошкообразная графитная среда уплотняется в такой степени, что довольно равномерно распределяет давление пуансона по боковым и торцовым поверхностям заготовки. В результате этого создается схема гидравлического выдавливания, при которой заготовка подвергается всестороннему сжатию и начинает пластически деформироваться путем истечения в очко матрицы.
Изготовление заготовок методом ГГВ
169
При выдавливании пустотелых изделий пуансон снабжен иглой, профиль которой соответствует профилю отверстия.
При ГГДВ заготовок инструментов с винтовым профилем зубьев калибрующую втулку устанавливают на упорный подшипник.
Режимы выдавливания
Основными режимами выдавливания являются температура нагрева и степень обжатия.
Наиболее оптимальный способ нагрева — нагрев с помощью токов высокой частоты. Он обеспечивает безокис-лительность и минимальное время нагрева.
При определении оптимальных режимов нагрева за критерий принимают градиент температур между периферийными и внутренними слоями заготовки. Градиент должен быть минимальным при наименьшем времени нагрева до заданной температуры. Рекомендуемые режимы нагрева приведены в табл. 27.
Степень обжатия
... FИ. 3 — /в. S Оц, 3 ^В, 3
4 Ги.8 Ри.в ’
где F„. в — площадь поперечного сечения исходной заготовки, мм; /в. з — площадь поперечного сечения выдавленной заготовки, мм; D„.— диаметр исходной заготовки, мм; dB, й — диаметр выдавленной заготовки, мм.
Оптимальные степени обжатий 0,75—0,8.
Коэффициент вытяжки
27. Режимы нагрева инструментальных сталей под выдавливание
Инструментальные стали Температура нагрева. °C Время нагрева, с Скорость нагрева, ° /с
Сложнолегироваиные в бы- 1000—1150 30—33 30—38
строрежущие Среднелегированные 950—1100 24—27 40—45
Углеродистые 950—1100 20—22 45—50
170
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
Ра чет параметров заготовок и деталей штампов1
Основными деталями штампа, подвергаемыми расчету, являются матрица, игла-пуансон, контейнер и калибрующая втулка.
При расчете параметров заготовки под выдавливание и деталей штампа необходимо учитывать припуски на последующую обработку.
Припуск по наружному диаметру выдавленной заготовки следует принимать равным 0,7—1,0 мм, а по ширине ребра заготовки 0,5—0,7 мм. Профиль стружечной канавки (кроме полирования) механической обработке не подвергается.
Длина выдавленной заготовки
La. 8 = п1+ (п— 1) С, + (С2 + С3),
где п — число режущих частей инструмента, полученных из одной выдавленной заготовки; I — длина единичной заготовки изделия, мм; Сг — ширина одного реза, мм; С2— припуск со стороны входного торца выдавленной заготовки, мм; Сэ — припуск со стороны выходного торца выдавленной заготовки, мм.
Диаметр исходной заготовки
где /г. з — площадь поперечного сечения выдавленной заготовки, мм; ф — степень обжатия.
Длина исходной заготовки
^И. 3 ~ ^В. 3 (I Ф)‘
Размеры поперечного сечения профиля очка матрицы должны соответствовать чертежным размерам профиля выдавливаемой заготовки с учетом коэффициента термической усадки
Кт. у = 9- 10-в(/в - to. с),
где /в —температура выдавливания, °C; /о. 0 —температура охлаждающей среды, °C.
Работа проведена с участием инж. В. В, Липинского.
Изготовление заготовок методом ГГВ 171
Размеры поперечного сечения пуансона и электрода (в мм)
Оа (^р. п» ^вн. и) = + Дм. м + Дм. и ~Ь Ат. м + Ат. п ~Ь Лк,
где Оц — диаметр пуансона; Ьр> п — ширина ребра пуансона; dBH. п — диаметр сердцевины пуансона; А — номинальный размер элементов профиля изделия; Ам. м — припуск на механическую обработку профиля матрицы; Ам „ — припуск на механическую обработку профиля изделия; Дт. м — припуск на термическую усадку профиля матрицы; Дт. „ припуск на термическую усадку профиля изделия; А„ = 0,15-4-0,2— припуск на калибровку изделия в калибрующей втулке.
При изготовлении профиля матрицы электроэрозион-ным прожигом Дн = 0.
При выдавливании пустотелых заготовок используют пуансон с иглой, диаметр которой
^иг = ^из Ам. м ~Ь Ат. м»
где D„r — диаметр иглы-пуансона, мм; dH8 — внутренний диаметр пустотелого изделия, мм.
Диаметр приемной части контейнера
DK = (1,35-4-1,45)]/-^.
Высота приемной части контейнера
Н„ = LB3 -}- Игр — Х3 -}- Fn,
где Х8 =—__ углубление исходной заготовки в конусе матрицы, мм; Уп = (0,24-0,3) DK — перекрытие, т. е. заглубление пуансона в контейнере к моменту начала контакта его с графитовой шайбой, мм; /7гр — высота графитовой шайбы, мм; DK — диаметр приемной части контейнера, мм.
Оборудование для выдавливания
Необходимый перечень оборудования для организации промышленного участка ГГДВ режущего инструмента диаметром до 30 мм и матрицы с внутренним диаметром до 30 мм приведен в табл. 28 112].
Выдавливание заготовок инструментов диаметром 30—
172 Прогрессивные процессы изготовлении инструментов
28. Оборудование для ГГДВ режущего инструмента
Оборудование Характеристика Количество
Кривошипный модернизированный пресс КН7А (КИ7Е) Усилие 106 Н, ход 126 мм, 120 ход/мии 2
Высокочастотная нагревательная установка МГЗ-102 (МГЗ-52В) Мощность конденсаторных батарей не менее 1450 квар 1
Преобразователь ПВС-10И/2500 (ГС-50) с пультом управления 100 кВт, 2500 Гц 2
Силовой понижающий трансформатор (для нагрева штампа) 60—75 кВт, 220/5—60В 2
Быстродействующий фотопирометр ВП-З (ФГ1-17) или АРТ-2 — 2
Автоматический фотопнрометр ЭПД-12 Пределы регулирования 300— 500 °C, гр. ХК; 300—800 °C: гр. ХА 2
Набор индукторов для индукционного нагрева заготовок под выдавливание Размеры индукторов определяются номенклатурой выдавливаемых инструментов 2
Закалочная ванна Объем ванны зависит от программы производства инструментов, ио не менее 40 л 2
Печь для отпуска с жестким регулированием температуры Температура отпуска по технологическому процессу 1
Гидравлический пресс для прессования графитовых шайб Усилие пресса выбирается в зависимости от количества одво-временно прессуемых шайб (из расчета 100 кН на 1 шт.) 1
Печь для сушки графитовых шайб Температура 450 °C 1
50 мм необходимо проводить на прессах с усилием до (104-16) 10е Н, например мод. К8540.
Технология изготовления заготовок инструментов
Методом ГГДВ можно получать заготовки концевых режущих инструментов всех типов как с прямыми, так и винтовыми канавками, а также отдельные элементы режущих инструментов различной конфигурации.
На рис. 102 приведена профильная заготовка сверла, полученная методом ГГДВ. После обрезки торца абразивным кругом заготовка соединяется с хвостовиком сваркой
Изготовление заготовок методом ГГВ
173
трением на машинах типа МСТ-35, МФ-327 и др. Предварительно заготовки из быстрорежущих сталей отжигают. Понижение твердости в этом случае вызывается технологическими требованиями механической обработки ре-
Рис. 102. Заготовка сверла, полученная методом ГГДВ
жущей части сверла и самого процесса сварки. Кроме этого, предусмотрены и другие виды соединения режущей части сверла с хвостовиком — индукционной сваркой, механи
ческим креплением и т. д.
Маршрутный технологический процесс изготовления рабочей части сборного сверла с применением ГГДВ: 1) рубка (отрезка) быстрорежущей части; 2) рубка (отрезка) заготовки хвостовика; 3) подрезка (протягивание) торцов заготовок; 4) сварка режущей части и хвостовика; 5) отжиг; 6) снятие грата; 7) индукционный нагрев под выдавливание; 8) горячее гидродинамическое выдавливание заготовки; 9) термическая обработка; 10) подрезка торца со стороны рабочей части с формированием ложного центра; 11) отрезка пресс-утяжки со стороны хвостовика; проточка шейки и технологической фаски или сверление центрового отверстия; 12) термическая обработка; 13) ги-дроабразивная очистка; 14) полирование стружечных канавок; 15) шлифование по наружному диаметру рабочей части и шейки; 16) отрезка ложного центра; 17) заточка режущей части.
Технология изготовления биметаллических режущих
инструментов
Наряду с монометаллическими заготовками инструментов метод ГГДВ позволяет изготовлять биметаллические заготовки, что значительно снижает расход инструментальных материалов и обеспечивает повышение прочностных характеристик инструментов.
На рис. 103 приведены сечения биметаллических инструментов, полученных методом ГГДВ.
С учетом сложившейся на предприятиях технологии механической обработки при изготовлении инструментов ниже приведены маршрутные технологические процессы
174 Прогрессивные процессы изготовления инструментов
Рис. 103. Сечения биметаллических инструментов: а « метчика; б — фрезы; в *- зенкера
изготовления монометаллических (серийная технология) и биметаллических (с применением метода ГГДВ) метчиков.
На основе метода ГГДВ авторами разработана и внедрена в производство новая технология получения биметаллических заготовок для концевого мелкоразмерного инструмента из высокопроизводительных быстрорежущих сталей. Стойкость инструмента, изготовленного из этих заготовок, увеличилась в 1,5—3 раза, а расход быстрорежущих сталей сократился в 5—7 раз.
На рис. 104, а—в показаны сборные заготовки для получения биметаллических заготовок, а на рис. 104, г— е — заготовки, полученные в результате выдавливания сборных заготовок. Из полученных в результате ГГДВ заготовок можно изготовлять концевые режущие инструменты (сверла, развертки, зенкера, фрезы и т. д.), показанные на рис. 105.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Одним из известных способов, например точением, изготовляют заготовки 1 и 2 хвостовика (см. рис. 104, а) из конструкционной стали и сердечника 3 из быстрорежущей стали. Заготовки собирают с двух сторон сердечника до смыкания их торцов.
Сборную заготовку нагревают до температуры пластической деформации и помещают в контейнер штампа для выдавливания. Под действием силы Р, приложенной к заготовке пуансоном, происходит истечение металла через фильеру матрицы. При этом в соответствии со степенью обжатия размеры исходной заготовки, уменьшаясь в сечении, увеличиваются по длине (см. рис. 104, г).
Изготовление заготовок методом ГГВ
175
Серийный технологический процесс
Технологический процесс с применением метода ГГДВ
1. Токарная отрезка заготовок из быстрорежущей стали
2. Токарная отрезка заготовок из стали 40Х
3. Токарная обработка под сварку **
4. Обдувка *х
5. Сварка *х
6. Отжиг *х
7. Обдувка *х
8. Зачистка сварного шва *х
9. Контроль сварного шва
10. Правка *х
11. Токарная обработка, нарезание резьбы
12. Фрезерование квадрата *х
13. Фрезерование канавок *х
14. Правка центров, рихтовка •
15. Закалка и отпуск режущей части *х
16. Правка
17. Контроль структуры
18. Закалка и отпуск хвостовика *х
19. Правка
20. Обдувка
21. Шлифование канавок
22. Шлифование центров
23. Шлифование торцов и по диаметру
24. Заточка по передней поверхности
25. Заточка заборного конуса
26. Шлифование и затылование резьбы
27. Заточка кромок
28. Калибрование и окончательный контроль
1. Токарная отрезка заготовок из быстрорежущей стали
2. Токарная отрезка заготовок нз стали 40Х, проточка конуса 3. Закалка заготовок из стали 40Х *2
4. Обдувка *2
5. Обезжиривание, сушка заготовок из стали 40Х *2
6. Горячая прошивка, медленное охлаждение заготовок из быстрорежущей стали *2
7. Изготовление графитных шайб *2
8. ГГДВ биметалла с предварительным индукционным нагревом перед выдавливанием *2
9. Отпуск заготовок *2
10. Отжиг *2
11. Токарная обработка, нарезание резьбы
12. Правка центров, рихтовка
13. Закалка и отпуск *2
14. Правка
15. Контроль структуры
16. Обдувка
17. Шлифование канавок
18. Шлифование центров
19. Шлифование торца и по диаметру
20. Заточка по передней поверхности
21. Затылование заборного конуса
22. Шлифование и затылование резьбы
23. Заточка кромок
24. Калибрование и окончательный контроль
*х Операции, устраняемые в технологическом процессе с применением метода ГГДВ.
Операции, свойственные технологическому процессу с применением ГГДВ.
176
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
Рис. 104. Сборные заготовки для ГГДВ биметаллических заготовок концевых режущих инструментов
После прессования проводят отпуск по режиму материала сердечника и механическим путем удаляют пресс-утяжки 4. Из полученных заготовок можно изготовить различные типы концевых режущих инструментов с одно-и двусторонними режущими частями (см. рис. 105), для чего механическим путем вскрывают сердечник 3
Изготовление заготовок метолом ГГВ
177
Рис. 105. Режущие инструменты,
изготовляемые из биметаллических заготовок
(см. рис. 104) на длину, необходимую для получения режущей части инструмента; при этом оставшаяся часть рубашки является хвостовиком инструмента, увеличивая его жесткость закрепления на станке.
После вскрытия сердечника (режущей части) проводится фрезерование стружечных канавок, термообработка и заточка инструмента.
Из каждой заготовки (см. рис.. 104, г—е) можно получить один инструмент типа А или Б (см. рис. 105) и один или несколько инструментов типа В, Г и Д в зависимости от длины полученной в результате ГГДВ заготовки и режущего инструмента.
Материалы хвостовой и режущей частей выбирают близкими по температурным характеристикам. Например, материал хвостовика — сталь Х12М с температурой ковки 900—1180 °C и температурой закалки 1050 °C, а материал режущей части — быстрорежущая сталь Р6М5ФЗ с температурой ковки 950—1200 °C и температурой закалки 1200 °C.
После закалки, выполненной по режиму закалки сердечника, твердость хвостовика и режущей части составляет HRCa 60—62. Проведя совместный трехкратный отпуск по 1 ч при температуре нагрева 560 °C, получают твердость хвостовика HRCa 48—52, а твердость режущей части HRCa 64—66, т. е. при отпуске вторичная твердость режущей части растет, а твердость хвостовика падает.
Преимуществом данного способа получения биметаллических заготовок инструментов перед существующим
178
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
является то, что в процессе нагрева и выдавливания исключается обезуглероживание поверхностного слоя металла, так как процесс выдавливания происходит в «рубашке» материала хвостовика.
При утопании сердечника 3 (см. рис. 104, в) на 2—3 мм от торца заготовок хвостовика уменьшается до минимума пресс-утяжка сердечника.
2. Получение профильных заготовок методом горячего прессования
Производственным объединением «Ижсталь» освоен выпуск фасонных профилей из быстрорежущих сталей Р6М5, Р6М5К5, 10Р6М5-МП и других методом горячего
29. Основные размеры (в мм) профилей для изготовления фрез
Получение заготовок метолом горячего прессовании
179
Примечание. Профили поставляются в отожженном состоянии; doWt >: 3,7 мм. Глубина обезуглероженного слоя не более 0,5 мм. прессования (по ТУ АЕЖ 324—78). Карбидная неоднородность горячепрессованных сталей соответствует 1—3 баллам, размер карбидных зерен 2—5 мкм.
Применение фасонных профилей для режущих элементов сборных червячно-модульных и дисковых фрез, метчиков и других инструментов обеспечивает экономию ме-
зо. Основные размеры (в мм) профилей для изготовления метчиков
Профиль заготовки Резьба D d F
- «Л М24 24,6 13,2 5,9
М27 27,5 14,7 6,0
М30 30,5 16,2 7,4
МЗЗ 33,5 17,7 7,6
—• М36 36,5 19,2 8,8
М39 39,5 20,7 8,8
М42 42,5 22,2 9,8
М48 48,5 25,2 11,5
2 ?
180
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
Примечание. Профили поставляются в отожженном состоянии; dom 3,7 мм. Глубина обезуглерожевного слоя не более 0,5 мм.
31. Основные размеры (в мм) биметаллических профилей
Профиль заготовки
а Процент содержания быстрорежущей стали от общей массы профиля
30 15,8 1.1 59
35 18,4 1,29 59
40 23,2 1,37 54
45 26,2 1,54 53
50 29,1 1,71 53
55 35,9 1,96 45 '
60 37,5 2,14 48
65 40,7 2,32 48
70 - 43,7 2,5 48
75 46,9 2,67 48
80 50,0 2,85 48
Примечания: 1. I — оболочка из низкоуглеродистой стали (20); 2 — слой порошковой быстрорежущей стали (10Р6М5-МП); 3 — основа (сталь 50ХФА).
2. Профили поставляются в отожженном состоянии; rfonT 3,7 мм. Глубина обезуглероженного слоя не более 0,5 мм.
Изготовление клееных инструментов
181
талла в 1,2—3 раза, снижает трудоемкость изготовления инструментов в 1,5—3 раза и повышает стойкость инструментов на 15—30%.
В табл. 29 приведены размеры профилей для изготовления фрез, а в табл. 30 — для изготовления метчиков.
В табл. 31 приведены размеры биметаллических профилей со слоем из порошковой быстрорежущей стали для изготовления концевого режущего инструмента.
3. Изготовление клееных инструментов
В машиностроении в настоящее время широко применяют в основном три способа крепления режущих элементов в державках (корпусах) инструмента: пайка, сварка и механическое крепление. Эти способы обладают рядом недостатков и не всегда удовлетворяют все возрастающие эксплуатационные требования, предъявляемые к качеству режущего инструмента.
Клееные инструменты наряду с технологическими преимуществами их изготовления в определенных условиях обработки обеспечивают повышение износостойкости по сравнению с подобными инструментами, изготовленными другими способами 18]. Так, при обработке деталей из стали ЗОХГСА (HRCg 35—38) на режимах, рекомендованных для чистовой и получистовой обработки (и = 80-е-150 м/мин, So = 0,1 мм, t — 1 мм), стойкость резца с наклеенной термостойким клеем Т-78 пластиной Т15К6 в 1,5 раза выше стойкости резца с пластиной, напаянной припоем АНМц 06-4-2.
Преимущества клееных инструментов
Принципиальным отличием процесса склеивания от пайки и сварки является то, что температура образования соединения ниже предельной температуры его эксплуатации.
Склеиванием инструментов можно обеспечить значительную экономию инструментальных материалов благодаря многократному использованию корпусов инстру
18?
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
ментов, а также замене монолитных конструкций на сборные.
При склеивании инструментов вместо пайки расход твердых сплавов снижается на 30—40%, быстрорежущей стали на 50—60%.
Наряду с уменьшением расхода инструментальных материалов у клееных инструментов: отсутствует влияние высоких температур на качество соединения (микротрещины, понижение твердости базирующих поверхностей гнезда корпуса, обезуглероживание и поводка при сварке); сохраняются исходные физико-механические свойства и структура материалов; гасятся вибрации при резании.
Все указанные факторы, действующие в комплексе, позволяют увеличить стойкость инструментов в 1,5— 4 раза 181.
Метод склеивания инструментов позволяет снять все ограничения по применению новых износостойких твердых сплавов, безвольфрамовых твердых сплавов, минералокерамики и СТМ.
Типы и конструкции клееных инструментов
Прочность клеевых соединений значительно уступает прочности сварных и паяных соединений. Ударная прочность клеевых соединений в 20—30 раз ниже, чем сварных и паяных [8]. Клеевые соединения обладают высокой прочностью при сжатии, но плохо выдерживают нагрузки неравномерного отрыва, особенно при ударах.
Поэтому при проектировании инструментов клеевой шов необходимо разгрузить с помощью дополнительных элементов крепления (пазов, шпонок, резьбы и т. д.). Наиболее надежным является клеемеханическое соединение.
В табл. 32 приведены основные типы и конструктивные элементы клеевых соединений инструментов.
При проектировании резцов необходимо применять полузакрытый паз под режущие пластины. Такое выполнение паза сводит’к минимуму напряжения сдвига и отрыва (см. рис. 26 и 29).
При разработке крупногабаритных метчиков целесообразно использовать режущий элемент (см. рис. 64) специальной формы, обеспечивающий надежное соедине-
32. Основные типы и конструктивные элементы клеевых соединении инструментов
Тип соединения (область применения)
Эскиз соединения
Конструктивные элементы
Размеры элементов, мм
Открытое (проходные и подрезные резцы, развертки)
Ь= 54-10, Л = b — I, I => 154-10, а = 604-90‘
Полузакрытое (резьбовые, подрезные и расточные резцы, развертки)
{,,= 64-10, &2=&,+
4- 0,2, п = 34-5, гг = = г, + 0,1, 1 = (34-5) b
Изготовление клееных инструментов
Тип соединения
(область применения)
Эскиз соединения
Врезное поперечное (все типа резцов, дисковые и насадные фрезы, протяжки)
Врезное продольное (протяжки, коны)
Продолжение табл. 32
2
Конструктивные элементы
Размеры элементов, мм
&i = 4+8, 62 = 6f4-
4- 0,2, h = 7+15, Н = = 10+20
&1 = 3+15, 62 = 614-
4" 0,3, с — 3+5, /ц = = 62= 3+15, /7 = 20+ 50, 1= 200+1200
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
Тип соединения (область применения! Эскиз соединения
Цилиндрическое (сверла, развертки, зенкеры, метчики, концевые фрезы, расточные резцы)
Коническое (долбяки, торцовые фрезы, сверла, зенкеры, метчики)
Продолжение табл. 32
Конструктив ные элементы
Размеры элементов, мм
=3-?-15, d2=dj + + 0,1, + = 1,04-1,5, I = (34-5) di, с = 24-5
d = 84-20, I = (34-4) d, a = 54-20°
Изготовление клееных инструментов
сл
Тип соединения
(область применения)
Эскиз соединения
Клиновое (метчики, сверла, развертки)
Клеерезьбовое (пазовые, дисковые фрезы)
Продолжение табл. 32
Конструктивны?
Элементы
Размеры элементов, мм
8ч-20, ct| — = а, = 30-?-45о, «з = = 704-100°
f = 34-6, k = 44-8, d = = M144-M32, /=(24-4-4) d, D = d + 2K + 4- 26, 6 = 0,054-0,15
Прогрессивные процессы изготовления инструментов'
Тип соединения
(область применения'
Эскиз соединения
Коническое с пазом (фрезы, сверла)
Продолжение табл. 32
конструктивные элементы
Размеры элементов» мм
df— bf ~ 84-20, ^2 =
= &14-0,1, О/Ь,=
= 1,5+2, 1 = (2+3) d,, h = 3+15, а = 5+20°, Di = D2
Изготовление клееных инструментов
188 Прогрессивные процессы изготовления инструментов 33. Область применения клеев
Инструменты Тип Материал режущего элемента Соеди нение Рекомендуемый клей
Резцы Расточные Твердый сплав (стержень) Втулочное УП-5-207, ВК-9, ВК-20
Минералокерамика (пластина) Врезное
Композит (вставка) В К-20, ТК-78
Призматические, фасонные Быстрорежущая сталь (V-образная призма) Клиновое В К-31, УП-5-207
Проходные, подрезные, резьбовые Твердый сплав (пластина) Полузакрытое КИ-78, КИ-80, ВК-20, ВК-28Д
Фрезы Дисковые Быстрорежущая сталь, твердый сплав (пластина) Врезное УП-5-207, ТК-78
Прорезные (грибковые) Быстрорежущая сталь (диск) Клеесборное резьбовое УП-5-207
Фрезы Концевые Твердый сплав (стержень) Втулочное ТК-78, ВК-20
Протяжки Плоские, шпоночные Быстрорежущая сталь (секция) Врезное продольное ВК-31, УП-5-207
Круглые, шлицевые Быстрорежущая сталь (втулка, секция-полоса) Втулочное. Врезное продольное УП-5-207, ВК-9, ТКЛ-75
Сверла Спиральные с цельной режушей частью Твердый сплав (стержень) Втулочное ТК-78, В К-28, ВК-28Д
Изготовление клееных инструментов
189
Продолжение табл. 33
И нстру-менты Тип Материал режущего элемента Соединение Рекомендуемый клей
Зенкеры Насадные Твердый сплав (пластина) Врезное ТК-78, В К-9
Быстрорежущая сталь (пластина) Врезное ТК-78, УП-5-207
Зенковки Конические Твердый сплав Врезное УП-5-207
Развертки Горновые Быстрорежущая сталь
Машинные Керамика (пластина)
Развертки Машинные Композит (вставка) Врезное В К-20
Метчики Ручные Быстрорежущая сталь (пластина) Врезное В К-9
Червячные фрезы с модулем т = = 0,34-1 ,0 Твердый сплав (пластина) Врезное УП-5-207
т = = 104-30 Твердый сплав (пластина, секция) Врезное УП-5-207 ВК-31
т = = 1,0-Н0 Быстрорежущая сталь (Г-образ-ный профиль) Врезное УП-5-207
Долбяки Хвостовые, чашечные, втулочные Быстрорежущая сталь (венец) Коническое ВК-31
Шеверы Дисковые Твердый сплав (пластина) Врезное КТИ-1
190 Прогрессивные процессы изготовления инструментов
34. Технологические свойства клеев
Марка Состояние Жизнеспособность ч Теплостойкость. °C Режимы отверждения
Температура, °C Давление, МПа Время, ч
ВК-9 Паста 1,5 150 20/60 Контактное 24/1
ВК-20 4—7 700 150 0,03—0,15 3
ВК-28 » 1 мес. 250—300 150, затем 200 Контактное 1, затем 2
ТКЛ-75 4 150—200 20/80 » 48/4
Т КМ-75 » 8 220 200 в 3
ЭКИ-1 3 мес 100 160 0,01—0,02 3
ЭКИ-2 15 дней 200—250 200 0,01—0,02 5
ЭКИ-3 1,5 150 20/80 Контактное 48/4
В К-24 Пленка 1 год 160 170 0,05—0,1 1
ВК-13 1 год 300 200 0,6—0,8 2
ВК-13М 1 год 200—250 170/130 0,3—0,5 2/4
Т-30 Паста 4 400 200 Контактное 3
КИ-78 » 48 300 200 » 3
УП-5-207 1 год 200—380 150 » 0,5
КТИ-1 Твердое 1 год 200 150—180 » 4
ВК-42И Паста 8 700 220 0,03—0,05 3—4
ТК-78 5—7 250 200 0,01—0,015 3
ВК-31 Пленка — 100 120 Контактное 3
КИ-80 Паста 72 250 200 » 3
ние за счет дополнительной площадки, необходимой при обратном вывинчивании метчика.
Выбор клея необходимо проводить с учетом условий эксплуатации инструмента, его типа, конструкции клеевого соединения и т. д. Конструкции инструмента и условия его эксплуатации весьма разнообразны. Вот почему не существует универсального клея, который можно было бы применять во всех случаях.
Клеевое соединение в инструменте должно выдерживать полный ресурс работы (4—10 переточек) и обеспечивать сохранение характеристик при воздействии на него рабочей температуры в течение 10 ч [8].
В табл. 33 приведены некоторые марки клеев и области их применения, а в табл. 34 — их технологические свойства.
Изготовление клееных инструментов 191
Типовой технологический процесс склеивания инструментов
Технологический процесс склеивания инструментов, несмотря на большое разнообразие применяемых клеев, требует выполнения одних и тех же операций, проводимых в одинаковой последовательности: подготовка поверхностей деталей под склеивание; приготовление клея (для многокомпонентных пастообразных клеев); нанесение клея; совмещение и фиксация склеиваемых деталей инструмента; отверждение клеевого шва; контроль качества склеивания.
Подготовка поверхностей деталей под склеивание проводится в две стадии: вначале — механическая обработка, а затем — обезжиривание склеиваемых поверхностей.
Наиболее экономичным и производительным способом механической обработки, обеспечивающим высокую прочность склеивания, является дробеструйная обработка [8].
Обработку поверхностей перед склеиванием проводят стальным или чугунным песком в дробеструйной установке с давлением в соплах не менее 0,4—0,6 МПа. Расстояние до обрабатываемой поверхности 100—150 мм. Обработку проводят не ранее чем за сутки до склеивания. Склеиваемые поверхности деталей обезжиривают перед склеиванием вначале бензином, а затем ацетоном. Обезжиренные детали сушат в вытяжном шкафу при температуре 18— 25 °C в течение 10—15 мин. После этого детали инструмента готовы для склеивания.
Приготовление клея. Клей приготавливают из материалов, прошедших входной контроль в ЦЗЛ на соответствие ГОСТу или ТУ. Порошкообразные наполнители обезжиривают промывкой в ацетоне, затем просушивают в вытяжном шкафу при 18—25 °C в течение 2 ч, а затем — в термошкафу при температуре 200— 250 °C в течение 3 ч. Их просеивают через сито и упаковывают в банки с плотной крышкой. Количество приготовляемого клея определяют из условия нормы расхода клея — не менее 0,1 г на 1 см2 склеиваемой поверхности. Для механизации процесса приготовления клея и получения клея высокого качества следует применять смесители, выпускаемые по ТУ 27-09-555—70. Для увеличения
192
Прогрессивные процессы изготовления инструментов
срока действия приготовленного клея его перед использованием следует хранить при температуре 0—5 °C.
Нанесение клея. Клей наносят на обе подготовленные поверхности деталей инструмента обезжиренным шпателем или металлической палочкой. Толщина слоя клея должна быть не менее 0,2 мм. Нанесение клея на поверхности более 10 см2 (протяжки) необходимо проводить с помощью шприцев или полиэтиленовых баллончиков в виде труб вместимостью 30—100 см3, оснащенных наконечниками различной формы.
Поверхности деталей с нанесенными на них слоем клея выдерживают на воздухе 2—3 мин — для клеев, не содержащих растворители, 20—30 мин — для клеев с растворителями. После выдержки склеиваемые поверхности деталей совмещают друг с другом.
Пленочные клеи перед употреблением предварительно обезжиривают бензином БР-1 (ГОСТ 443—76) путем окунания с последующей выдержкой в течение 15—20 мин в вытяжном шкафу при температуре не выше 25 °C.
Совмещение и фиксация. Совмещенные детали фиксируют под контактным давлением или прижимают друг к другу струбцинами, хомутиками, мягкой проволокой и т. д. с давлением на клеевой шов 0,01— 0,8 МПа в зависимости от марки клея.
Отверждение клея. Собранные инструменты укладывают на металлические решетки для последующего отверждения клея в термошкафу при температуре в камере не выше 60 °C с последующим ее повышением до температуры отверждения клея. Время выдержки инструмента в термошкафу при заданной температуре зависит от размеров термостата, количества загружаемого инструмента и марки клея.
Инструменты с клеевыми швами холодного отверждения помещают на специальные стеллажи. Время выдержки 24—48 ч.
Контроль качества склеивания. Качество склеивания контролируют путем наблюдения за выполнением технологического процесса и последующей проверкой прочности клеевых соединений на сдвиг (по ГОСТ 14759—69) и ударную вязкость (по ОСТ 1.41580—75) на образцах-свидетелях, склеенных одновременно с партией инструментов. Правильность совмещения склеенных
Контроль качества стали в состоянии поставки
193
деталей инструмента определяют визуально по равномерности выдавленного клея по периметру соединения. Толщина клеевого шва . должна быть в пределах 0,05— 0,15 мм. Механическое испытание образцов-свидетелей необходимо проводить до заточки инструмента.
ГЛАВА 8
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ
После механической обработки режущие инструменты из быстрорежущих сталей необходимо подвергать термической обработке.
Термическая обработка предназначена для придания инструментуй определенных физико-механических свойств, обеспечивающих необходимую прочность и стойкость инструмента в процессе обработки материалов резанием.
1. Контроль качества стали в состоянии поставки
Каждая партия металла, поступающая на предприятие, должна иметь сопроводительный документ (сертификат) и по химическому составу должна отвечать требованиям ГОСТ 19265—73.
Контроль наличия клейма, указывающего марку стали, номер плавки и другие данные, предусмотренные ГОСТ 7566—81, проводят для 100% прутков диаметром св. 30 мм. У прутков диаметром менее 30 мм, поставляемых в пачках, наличие этих данных контролируют по биркам. Данные, указанные на клеймах бирок, сверяют с сертификатом.
В случае несоответствия клейма марки, указанной в сертификате, при отсутствии сертификата или перепутывании марок сталь подвергают анализу в лаборатории химическим методом по ГОСТ 12344—88—ГОСТ 12355—78 или спектральным методом на одном образце от партии одной плавки.
Контроль состояния поверхности с целью выявления дефектов (трещин, закатов, раковин и т. д.) следует про-7 В. И. Баранчиков и др.
194
Термическая обработка инструментов
изводить внешним осмотром при хорошем освещении; отклонение, размеров профиля контролируют штангенциркулем у 5% прутков от партии одной плавки.
Контроль твердости металла в состоянии поставки осуществляют методом Бринелля в соответствии с ГОСТ 9012—59. Контролю подвергают 5% прутков от партии одной плавки (определяют твердость образцов, отрезанных от прутков). Твердость прутков диаметром менее 5 мм не контролируют; твердость прутков диаметром 5—10 мм определяют методом Роквелла по шкале В вдавливанием стального шарика при нагрузке 1000 Н в соответствии с ГОСТ 9013—59. Если твердость стали в состоянии поставки превышает норму, предусмотренную ГОСТ 19265—73, ее подвергают отжигу.
Карбидную неоднородность оценивают у прутков диаметром более 40 мм (два образца от партии одной плавки) в соответствии с ГОСТ 19265—73. На основании этой оценки и в зависимости от вида инструмента выбирают сталь для его изготовления. Сталь с высоким баллом карбидной неоднородности подлежит перековке.
2. Предварительная термическая обработка стали
Предварительная термическая обработка предусматривает снижение твердости, улучшение обрабатываемости резанием и подготовку стали к последующей термической обработке.
Предварительную термическую обработку проводят в электрической или газовой печи, оснащенной приборами для автоматического регулирования температуры в пределах ±10 °C.
Для исправления микроструктуры и снижения твердости сварного шва заготовки, уложенные в нагретые до 700 °C сборники, подвергают отжигу в печи с предварительной температурой нагрева 800—830 °C. Всю садку нагревают до температуры 850—870 °C со скоростью не более 100 °С/ч, выдерживают при этой температуре 2—4 ч, охлаждают с печью до температуры 550 °C со скоростью не более 30 °С/ч;4 дальнейшее охлаждение на воздухе. После отжига при необходимости заготовки подвергают правке.
Окончательная термическая обработка
195
Для предупреждения обезуглероживания и окалино-образования необходимо применять печи с защитной средой. При отсутствии таких печей отжиг заготовок проводят с засыпкой чугунной стружки (50% новой и 50% отработавшей).
Инструменты сложной формы подвергают высокотемпературному отпуску. Инструменты помещают в холодную печь и медленно нагревают до 650—700 °C, выдерживают п()и этой температуре 1—2 ч, охлаждают с печью или на воздухе.
Твердость заготовок после предварительной термической обработки должна быть в пределах НВ 207—255, микроструктура — сорбитообразный перлит и карбиды.
3. Окончательная термическая обработка стали
Для уменьшения внутренних напряжений и предупреждения деформаций необходимо применять ступенчатый нагрев под закалку.
Первый нагрев при температуре 400—550 °C проводят в воздушной среде в обогреваемой открытой шахтной или камерной печи, оснащенной приборами автоматического контроля температуры в пределах ±15 °C.
Второй нагрев при температуре 850—870 °C проводят в соляной электродной ванне типа СВС, оснащенной приборами автоматического контроля и регулирования температуры в пределах ±10 °C. В качестве среды для нагрева используют расплавленную смесь солей, состоящую из 78% ВаС1а и 22% NaCl.
Третий нагрев рекомендуется для крупногабаритного и сложнопрофильного инструмента. Его осуществляют при температуре 1050—1060 °C в ванне, содержащей 100% ВаС1а. Третий нагрев необходим для исключения из смеси ванны окончательного нагрева хлористого натрия (NaCl) и сокращения времени выдержки при окончательном, нагреве, что уменьшает опасность обезуглероживания.
Окончательный нагрев при термической обработке инструмента проводят в электродных соляных ваннах типа СВС, оснащенных приборами автоматического контроля и регулирований температуры в пределах ±5 °C.
Типаж и характеристика электродных соляных ванн приведены в табл. 35.
196
Термическая обработка инструментов
35. Характеристика электродных соляных ванн
Х-Тип ванны Размеры зеркала ванны, мм Глубина ванны, мм Мощность, кВт Рабочая температура, °C Размеры садки, мм
d D
СВС-2. 3/13 200 430 550 160 1300 200X 300
СВС-2. 5/13 200 430 850 160 1300 200X 500
СВС-2. 18/13 200 430 2020 250 1300 200Х 1800
СВС-2. 3/9 200 430 550 63 900 200X 300
СВС-2. 5/9 200 430 850 63 900 200X 500
СВС-2. 18/9 200 430 2020 160 900 200X1800
В качестве среды для нагрева применяют соль ВМФ, выпускаемую Березниковским содовым заводом по ТУ 6-18-146—72, или смеси солей БМЗ, БМ5, БМЗБ или БМ5Б.
Состав солей приведен в табл. 36.
Допускается применять 100%-ный хлористый барий (ГОСТ 4108—72), в который для предупреждения обезуглероживания инструмента необходимо периодически через каждые 8 ч вводить фтористый магний (MgF2) в количестве 0,6—0,8% от массы соли в ванне.
Время выдержки инструмента в соляной ванне должно обеспечить сквозной прогрев до заданной температуры по всему сечению инструмента и завершение фазовых превращений.
36. Состав солей для окончательного нагрева под закалку
Соль Химический состав смесей Температура плавления, °C Рабочая температура, °C
ВМФ 95% ВаС12+5% MgF2* *i 940 1000—1300
БМЗ 97% BaCl2-f-3% MgF2 950 1050—1300
БМ5 95% ВаС12 + 5% MgF2*2 940 1200—1300
БМЗБ 96,6% ВаС12 + 3% MgF2-f-0,lB 950 1000—1300
БМ5Б 94,8% ВаС12 + 5% MgF2 + 0,2В 950 . 1100—1300
*1 Реактивный.
*2 Технический.
Окончательная термическая обработка
197
37. Состав смесей солей для высокотемпературной закалки
Соль Химический соствв смесей Температура плавления, °C Рабочая температура, °C
НТ-495 « 24% ВаС12 + 18% NaCl + 58% СаС12 450 500—675
НТ-660 « 48% ВаС12 + 22% NaCl + 30% КС1 580 600—675
БНК-1 *2 50% ВаС12 + 25% NaCl + 25% КС1 590 600—675
*1 Смесь выпускается Березниковским содовым заводом: НТ-495 по ТУ 6-18-105—71, НТ-660 по ТУ 6-18-71—70.
*2 Смесь составляется исполнителем.
Соотношение времени первого, второго и третьего предварительного нагрева к времени окончательного нагрева должно быть соответственно 3 : 1, 2 : 1, 1:1.
После окончательного нагрева инструмент подвергают высокоступенчатой закалке в расплавах солей, указанных в табл. 37, с температурой 500—650 °C и выдержкой, равной выдержке при окончательном нагреве с последующим охлаждением на воздухе.
Протяжки и концевой мелкоразмерный инструмент (диаметром менее 3 мм) необходимо закаливать с получением зерна аустенита 11—12-го балла. Протяжки после окончательного нагрева допускается охлаждать в индустриальном масле до температуры 200—250 °C с дальнейшим охлаждением на воздухе и правкой в горячем состоянии.
Температура окончательного нагрева при закалке • инструментов из различных быстрорежущих сталей приведена в табл. 38.
После закалки инструмент подвергают трехкратному отпуску по 1 ч. Отпуск проводят для снятия внутренних закалочных напряжений, разложения остаточного аустенита, получения высокой вторичной твердости, уменьшения хрупкости и повышения вязкости.
Отпуск проводят в соляных электродных ваннах, оснащенных приборами для автоматического регулирования температуры с точностью ±5 °C.
В качестве среды используют соль НТ-495 (см. табл. 37).
198
Термическая обработка инструментов
38. Температура закалки и отпуска быстрорежущих сталей
Сталь Температура, °C Время выдержки при отпуске
закалки отпуска
Р18 1270—1290 550—560 3 раза по 1 ч
Р12 1240—1260 550—560 То же
Р9 1220—1240 550—560 9
Р6М5 1200—1230 550—560 2—3 раза по 1 ч
Р6МЗ 1210—1230 550—560 2 раза по 1 ч
Р6М5К5 1200—1230 550—560 2—3 раза по 1 ч
Р12Ф2 1240—1260 550—560 3 раза по 1 ч
Р18Ф2 1270—1290 560—580 То же
Р14Ф4 1240—1260 560—570 3—4 раза по 1 ч
Р9К5, Р9КЮ 1210—1235 560—580 3 раза по 1 ч
Р9Ф5 1230—1250 560—570 3—4 раза по 1 ч
Р10К5Ф5 1230—1250 560—580 То же
Р9М4К8 1215—1235 540—560 3 раза по 1 ч
Р8МЗК6С 1190—1220 550—560 То же
Р12Ф5М 1230—1250 560—580
Р12Ф2К8МЗ 1230—1250 560—580 »
Р12ФЗКЮМЗ 1230—1250 560—580
Р12Ф2К5МЗ 1230—1250 560—580 9
Р12Ф4К5 1220—1260 550—570
Р12ФЗ 1230—1270 550—570
Р6М5ФЗ 1200—1240 540—560
А11РЗМЗФ2 1180—1220 540—560 »
Р6М5ФЗ-МП 1190—1210 540—560
Р6М5К5-МП 1190—1210 540—560
Р12МФ5-МП 1200—1230 560—580 »
Р12МЗК10ФЗ-МП 1200—1230 560—580 9
Р9М4КВ-МП 1200—1220 550—570 9
Р12МЗК5Ф2-МП 1210—1250 560—580 9
10Р6М5-МП *1 1200—1220 540—560 2—3 раза по 1 ч
Р12МЗК8Ф2-МП 1210—1230 560—580 3 раза по 1 ч
Р6М5К8ФЗ-МП 1200—1220 560—580 То же
13Р6М5ФЗ-МП 1200—1220 540—560 9
15Р10ФЗК8М6-МП 1150—1190 520—560 9
22Р10Ф6К8МЗ-МП 1150—1190 520—560 9
12М5ФЗСЮ 1080—1120 550—570 9
9Х6МЗФЗАГСТ *« 1200—1230 550—560 2—3 раза по 1 ч
(ЭК-41)
9Х4ИЗФ2АГСТ *2 1200—1230 550—560 То же
(ЭК-42)
S1 Температура закалки для сверл должна быть 1190 ±50 °С.
*2 Температура закалки должна обеспечивать балл аустенитного зерна 10—11 для метчиков и 9—10 для остальных инструментов.
Термическая обработка хвостовой части
199
Отпуск допускается производить в смеси селитры со щелочью (85% KNO3 + 15% NaOH) или в 100%-ной щелочи (KNOj).
Режимы отпуска быстрорежущих сталей приведены в табл. 38.
После каждого отпуска детали охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды. Охлаждение в воде или промывка неостывшего инструмента не допускается.
Твердость режущего инструмента после закалки и отпуска должна быть HRC, 62—68.
Для улучшения качества термической обработки инструментов из безвольфрамовых молибденовых быстрорежущих сталей ЭК-41 и ЭК-42 после закалки необходимо подвергать их обработке тепловым импульсом (РБ).
При обработке тепловым импульсом необходимо погрузить инструмент в расплав солей с температурой 640—650 °C и выдержать. Время выдержки равно времени окончательного нагрева 1 мм — 10 с. В расплав солей входит: 33% едкого натра, 33% поваренной соли и 34% технической соды.
Охлаждение после РБ проводят на спокойном воздухе. Для инструмента толщиной более 15 мм допускается-охлаждение струей сжатого воздуха.
Окончательный отпуск осуществляют при 550—560 °C по существующей технологии для стали Р6М5. После РБ устанавливают два-три отпуска.
После шлифования и заточки для снятия напряжений и повышения режущей способности инструмента из быстрорежущей стали проводят дополнительный низкотемпературный отпуск в расплаве соли НТ-495 при температуре 450—500 °C в течение 1—2 ч с последующим охлаждением в индустриальном масле (для инструмента из порошковых сталей — при температуре 400—450 °C в течение 30— 40 мин).
4. Термическая обработка хвостовой части инструментов
Хвостовую часть сварного инструмента изготовляют в основном из сталей 45 или 40Х с твердостью после термической обработки HRQ, 30—45, а в некоторых случаях до HRCS 55.
200
Термическая обработка инструментов
39. Продолжительность нагрева хвостовой части режущего инструмента
Диаметр хвостовика, мм Т, МИН Диаметр хвостовика, мм т, мин
Сталь 45 Сталь 40Х Сталь 45 Сталь 4О
5 3,0 3,5 40 13,5 13,0
-10 4,5 5,0 60 19,0 18,0
20 7,5 7,5 80 — 23,0
30 10,5 10,5 100 — 28,0
Термическую обработку хвостовика осуществляют после закалки и отпуска рабочей части; для мелкоразмер-него инструмента возможен обратный порядок.
Зона закалки хвостового инструмента должна быть расположена ниже сварного шва на 15 мм. Нагрев при
закалке и отпуске хвостовика проводят с применением ТВЧ или в расплаве солей.
Для нагрева в соляных ваннах применяют расплй* солей состава 78% ВаС12 + 22% NaCl. Температура пй> грева составляет 840—860 °C. Продолжительность нн« грева выбирают в зависимости от размера хвостовок части (табл. 39).
Охлаждение осуществляют в 5%-ном Na< >11 (ГОСТ 2263—79) или 5%-ном NaCl. Время охлаждении (табл. 40) зависит от диаметра хвостовика и требуемой твердости.
40. Время охлаждения хвостовика диаметром 5—100 мм (время охлаждения 1 мм металла)
HR С. Сталь 45 Сталь 4 0Х HRC3 Сталь 45 Сталь К
<30 200т — 40—45 170т—45т 100т— Г.1
<35 — 200т 45—50 170т—20т 100т— и и
35—40 200т—60т 150т—60т >50 40т—20т —
Контроль качества инструментов
201
5. Химическая очистка инструментов
После термической обработки на поверхности инструментов появляются окалина, окислы, закалочные соли, которые затрудняют дальнейшую механическую обработку и могут являться причиной коррозии инструментов. Для удаления указанных загрязнений необходимо выполнить химическую очистку, для чего инструмент навалом загружают в сетчатую корзину на 2/з ее высоты и погружают в ванну.
Процесс химической очистки:
выварка в кипящей воде (90—100 °C) в течение 20— 30 мин для разрыхления и удаления закалочных солей;
промывка в проточной холодной воде в течение 2—3 мин для удаления оставшихся солей и для предотвращения перегрева ванны для травления;
травление в 13 -20%-ном растворе технической соляном кислоты (Г(Х7Г 3118—77) в течение 10—20 мин при температуре 30—40 °C. Для предотвращения перетравле-ння металла и появления водородной хрупкости в раствор для травления рекомендуется вводить ингибитор кислотного травления ПБ-5 (ТУ БУ17—53) в количестве 2—3 г на 1 л раствора;
промывка и проточной воде в течение 2—3 мин для полного удаления кислоты и шлама с поверхности ин-< (румепта;
нейтрализация оставшейся кислоты в 2%-ном растворе кальцинированной соды при температуре 60—70 °C в течение 3—5 мин; '
пассивирование в водном растворе, содержащем 10— 15% нитрида натрия (ГОСТ 4197—74) и 0,3—0,35% кальцинированной соды при температуре 70—80 °C в течение 2—3 мин для создания на поверхности инструмента защитной пленки против коррозии. Перед выгрузкой из раствора инструмент 2—3 раза необходимо окунуть в раствор, после чего рассыпать на решетке для просушки.
6. Контроль качества термической обработки инструментов
Для обеспечения высокого качества инструмента необходимо проводить тщательный контроль на всех операциях термической обработки.
202
Термическая обработка инструментов
Температуру соляных ванн, работающих при 150-400 °C, контролируют электронным потенциометром тип.» КСП-3 или ЭПД-120 группы ХК со шкалой 0—400 "< в комплекте с хромель-копелевой термопарой. При 400 700 °C и 700—900 °C применяют хромель-алюмелевые тер мопары и электронные потенциометры типа КСП-3 пли ЭПД-120 группы ХА со шкалой 0—800 °C и 600—1100 соответственно.
Температуру высокотемпературной соляной ванны и i меряют и регулируют радиационным пирометром-телс скопом «Тера-50» в комплекте с электронным потенциометром типа КСП-3 или ЭПД-120, имеющим градуировку РК-15 и шкалу 700—1400 °C.
Температуру соляных ванн, работающих при 700 1300 °C, контролируют ежедневно перед началом работы, а при необходимости и в процессе работы хромель-алю-мелевой термопарой, проградуированной по образцовой термопаре типа ПП (платино-платинородиевая) от 300 до 1300 °C через каждые 100 °C и переносным потенциометром типа ПП-63 или КП-59. Каждую хромель-алю-мелевую термопару используют не более чем для 100- -120 погружений в ванну с выдержкой по нескольку десятков минут при каждом погружении.
Точность регулирования температуры в ваннах окончательного нагрева при закалке и отпуске должна бы и. до ±5 °C, средне- и низкотемпературных — ±10 °C.
Продолжительность выдержки в соляных ваннах при закалке и отпуске контролируют с помощью реле времени или секундомера.
Обезуглероживающую активность соляных ванн контролируют 1 раз в смену перед началом работы по методу фольги — по изменению содержания углерода в тонкой (0,08—0,10 мм) стальной ленте из стали У13 или 13 X (ГОСТ 5950—73) с содержанием углерода 1,35—1,45*’.., нагреваемой в расплавленной соли. Для этой цели исполи зуют образцы ленты шириной 30—35 мм и длиной 50 60 мм. Содержание углерода в ленте в состоянии поставки и после нагрева в ванне определяют химическим анализом в соответствии с ГОСТ 12344—88.
Величину аустенитного зерна необходимо контролировать для окончательного вывода о правильности температурного режима закалки. Величина аустенитною
Резцы
203
зерна должна соответствовать 10—11-му баллу шкалы 1 (ГОСТ 5639—82).
Твердость закаленного инструмента контролируют на приборе ТК-2 при нагрузках 1500 и 600 Н (ГОСТ 9013—59). Твердость инструмента, имеющего ленточки (сверла, развертки и др.), целесообразно измерять на приборе ТП-7Р-1 с нагрузкой 100 Н (ГОСТ 2999—75). Твердость инструмента должна соответствовать требованиям чертежа.
Качество отпуска инструмента из быстрорежущих сталей контролируют магнитным способом, а при отсутствии магнитных приборов — по микроструктуре. Правильно выполненный отпуск характеризуется равномерно травящейся микроструктурой мартенсита. Наличие участков остаточного аустенита не допускается, инструмент подлежит дополнительному отпуску.
Красностойкость определяют согласно ГОСТ 19265—73. Допускается экспресс-метод определения красностойкости, который заключается в нагреве образца непосредственно после закалки без отпуска при температуре 675 ± ± 10 °C в течение 20 мин с последующим охлаждением на воздухе и измерением твердости.
Качество поверхности (дефекты) проверять визуально; в сомнительных случаях используют лупу с 2—7-кратным увеличением.
ГЛАВА 8
ЗАТОЧКА И ДОВОДКА РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
В процессе резания контактные поверхности лезвия инструментов подвергаются износу по задней или передней поверхностям, а в ряде случаев одновременно по обеим поверхностям.
Восстановление лезвия инструмента осуществляют с помощью абразивной обработки — шлифования, заточки и доводки.
1. Резцы
Качество заточенных поверхностей лезвия резцов зависит от режимов и методов заточки, а также от характеристики шлифовальных кругов.
204
Заточка и доводка режущих инструментов
Рабочие поверхности резцов, предназначенных для чистовой обработки, после заточки необходимо подвергать доводке. Для большинства резцов параметр шероховатости заточенных поверхностей и режущих кромок Ra = 1,25-т-0,63 мкм, а при повышенных требованиях -Ra = 0,32-ьО, 16 мкм.
При выборе марки абразивного круга необходимо учитывать его характеристику. На большинстве станков для заточки резцов применяют круги диаметром 150 или 200 мм при частоте вращения шпинделя 2540 и 3560 мин"1. Универсальные станки имеют четыре или пять ступеней частоты вращения шпинделя.
Выбор скорости круга зависит от типа станка, размеров круга, жесткости технологической системы, наличия СОЖ и особенностей затачиваемого инструмента.
41. Режимы заточки и доводки твердосплавных резцов
Обработка Характеристика круга Режимы шлифования
Материал Связка Зернистость м/с м/мин мм/2л
Алмазная заточка АС4, АС6 Ml, МВ1 125/100, 100/80, 80/63 18—25 1,5—3,00 0,04—0,08
АС4, АС6 К5 125/100, 100/80 25—45 1,5—2,5 0,03—0,04
АС2, АС4 Б1, БП2, Б156 125/100, 100/80, 80/63 18—25 1,5—2,5 0,02—0,05
Алмазная доводка АС2, АС4 80/63, 63/50, 50/40 18—30 0,3—1,5 0,005— 0,01
Абразивная заточка 63С К5 Б1 40, 25 40, 25, 16 10—18 12—20 2,5—5,0 0,03—0,11>
Шлифование канавок, лунок, порожков АС4, АС6 Ml, МВ1 125/100, 100/80 17—18 0,03— 0,05 —
Резцы
205
Для алмазных кругов на керамической связке скорость круга составляет 35—45 м/с. Шлифование осуществляется с применением СОЖ. Для кругов на металлической связке скорость составляет 15—25 м/с; для кругов на органической связке — 18—35 м/с. Скорость абразивных кругов на керамической связке назначают в пределах 10—20 м/с.
Рекомендуемые режимы заточки и доводки твердосплавных резцов приведены в табл. 41.
Увеличение продольной подачи (SB) при заданной интенсивности съема припуска уменьшает опасность появления трещин или прижогов.
Однако заточка с небольшими глубинами шлифования и малыми поперечными подачами (St) приводит к увеличению числа ходов, что снижает производительность операции. Поэтому в зависимости от конкретных условий следует назначать наиболее целесообразные соотношения между продольной и поперечной подачами. Интенсивное шлифование, как правило, возможно только с применением СОЖ в количестве не менее 5—8 л/мин [10].
Для заточки резцов из быстрорежущих сталей применяют круги из гексанита-А на органических связках, выпускаемые Полтавским заводом искусственных алмазов и алмазного инструмента. Заточку резцов проводят без применения СОЖ («сухая» заточка). Сочетание сверхтвердого абразивного материала (гексанита-А) и органической связки с твердой смазкой (БСТ) практически устраняет образование прижогов и значительно улучшает качество заточки. Параметр шероховатости обработанных поверхностей при чистовой заточке Ra — 1,04-0,32 мкм.
В табл. 42 приведены режимы заточки резцов из быстрорежущих сталей кругами из гексанита-А.
Форма и типоразмеры кругов из гексанита-А соответствуют ГОСТ 16167—80, ГОСТ 16172—80, ГОСТ 16174—81, ГОСТ 16175—81, ГОСТ 16176—82, ГОСТ 16177—82 и ГОСТ 16180—82.
Резцы из БВТС следует затачивать кругами из синтетических алмазов на связке Б1 зернистостью 125/100 или 100/80 с продольной подачей SB = 3,04-5,0 м/мин и поперечной подачей St = 0,054-0,08 мм/2х со скоростью круга = 16 4-20 м/с.
Резцы из БВТС доводят кругами АСО 100/80-100-Б1 на режимах: нк = 204-25 м/с, SB = 0,54-0,8 м/мин*
2G6
Заточка и доводка режущих инструментов
42. Режимы заточки резцов из быстрорежущих сталей
Заточка Характеристика круга Режимы шлифования
Связка Зерни-ст ость "к- м/с Sty м/мин Sp мм/2и
Черновая Б1, БП2 400/315, 315/250, 250/200 17—23 1,5—2,5 0,05—0,1
Чистовая Б1, БП2 160/125, 125/100, 100/80, 80/63 17—23 1,5—2,5 0,02—0,05
St = 0,005-i-0,01 мм/2х. Во всех случаях доводку проводят с обильным охлаждением.
Заточку резцов, оснащенных минералокерамикой, следует проводить кругами АСВ 160/125-100-Б1 (ГОСТ 16172—80) на режимах: = 25-т-Зб м/с, SB = 0,5ч-2,0 м/мин, St = 0,024-0,05 мм/2х, а доводку — кругами АСВ 63/50-110 (ГОСТ 16172—80) на режимах: ц, > » 25 м/с, £в = 0,5ч-1,0 м/мин, St = 0,01ч-0,02 мм/2х.
Фаску на режущих кромках выполняют вручную пл режимах доводки на станке типа ЗМ642.
Резцы, оснащенные СТМ, затачивают алмазными кругами на органической связке ВТ или Б1 зернистостью 100/80 со 100%-ной концентрацией с последующей довил кой режущих кромок кругом зернистостью 28/20 пл связке ВТ или БР. Режимы заточки: = 25ч-30 м/с, SB = 1,0-7-3,0 м/мин, St = 0,01+0,02 мм/2х. Режимы доводки: vK — 25-т-ЗО м/с, SB = 1,0+2,0 м/мин, Sf — 0,005 мм/2х.
2. Сверла
Для сверл применяют полуавтоматы для одноплоско< i ной (мод. МФ174 и др.), двухплоскостной (мод. ЗБ6.Г><». ЗЕ651 и др.) и винтовой (мод. ЗГ653, 365Б1 и др.) заточек Полуавтоматы рассчитаны на диапазон окружных скоро стей круга 18—60 м/с. Частота вращения сверла при винтовой заточке задней поверхности составляет 16—75 мин'*.
Зенкеры и развертки
207
43. Характеристика абразивных кругов для заточки сверл
Материал сверла Характеристик*- круга Ra, мкм
Материал Зерни- СТ0СТ1 Гнердость Связка
Быстрорежущая стань Твердый сплав 94 Д 25А, 45А 63С, 64С АС4, АС6 40, 25, 16 40, 25, 16 125/100, 100/80 САП, СМ2, М3 СМ1, СМ2 Ml, ТМ2 KI, К5, К8 К2, КЗ Б156 0,63—0,32
Быстрорежущая стиль Твердый сплин 25А, 45А АС2, АС4 25, 16, 12, 8 100/80, 80/63, 63/50, 50/40 М3, СМ1 Б1, Кб Б1, КБ, Б156 0,32—0,12
Подачу на глубину принимают 0,005—0,08 мм/2х при многопереходном шлифовании и 0,5—1,5 мм/2х — при однопереходном. Продольная подача для твердосплавных сверл принимается 1,0—2,0 м/мин, для быстрорежущих сверл — 3,0—8,0 м/мин.
Шлифовальный круг выбирают в зависимости от материала сверла и требований к шероховатости обработанных поверхностей (табл. 43).
При заточке сверл из быстрорежущих сталей повышенной теплостойкости, обладающих низкой шлифуемостью (Р6М5ФЗ, Р6М5К5 и др.), целесообразнее применять круги из гексанита-А.
3. Зенкеры и развертки
Зенкеры и развертки изнашиваются по задним и передним поверхностям и ленточке. Припуск, снимаемый при заточке передней поверхности зенкера, составляет 0,2 мм, разверток 0,15 мм, а при доводке 0,03—0,05 мм [101.
Заточку и доводку быстрорежущих зенкеров и разверток проводят на универсально-заточном полуавтомате мод. ЗМ642К (Витебский завод заточных станков) с цикловым программным управлением (ЦПУ) в такой последовательности:
208
Заточка и доводка режущих инструментов
44. Характеристика кругов для заточки и доводки зенкеров и разверток
Обработка Материал инструмента Характеристика круга
Материал Зернистость Твердость Связки
Заточка передней и задней поверхностей
Предварительная Чистовая Доводочная Быстрорежущая сталь 25А, 44А, 45А ЛО, ЛР 25А, 45А ЛО 64С 25А 25, 16 16, 10 16, 12 5, 6,8 5,6 16 МЗ.СМ1, СМ2 СМ1.С1, М3, СМ1 СМ1.С1 СМ1, СМ2 Кб СЮ Кб КБ, БП1 Б2, ГФ Кб
Предвари-тельная 63С, 64С 25А 25 25 МЗ.СМ1, С1 СМ1.СМ2 КЗ, Б Кб
Чистовая Т вердый сплав АС4, АС6 125/100, 100/80 Ml Б1, Б150
Доводочная АС2, АС4 80/63, 50/40 Ml Б1, Б156
Шлифование калибрующей части обратного и заборного конусов
Быстро- 25А, 45А 25, 16 СМ1.СМ2 К5
режущая ЛО, ЛР 16, 10 Cl, С2 СЮ
сталы Твердый 63С, 64С 25, 16 МЗ.СМ1, КЗ
сплав АС4, АС6 125/100 С1 Ml Б156
1) на заточном станке затачивают переднюю поверхность режущих зубьев;
2) на круглошлифовальном станке шлифуют калибрующую часть, обратный конус по размерам, заданным чертежом;
3) затачивают заднюю поверхность и доводят переднюю поверхность; у разверток с помощью алмазных притиров доводят калибрующую часть и заднюю поверхность режущих зубьев.
Твердосплавные зенкеры и развертки затачивают и доводят в такой последовательности:
1) на круглошлифовальном станке предварительно шлифуют рабочую и торцовую часть зубьев;
Протяжки
209
2) на заточном станке затачивают фаску на передней поверхности и заднюю поверхность;
3) на круглошлифовальном станке последовательно шлифуют направляющий конус, заборный конус, калибрующую часть и обратный конус;
4) проводят доводку калибрующей части и передней поверхности по фаске с передним углом;
5) выполняют окончательную заточку задней поверхности на заборном конусе, калибрующей части и обратном конусе.
Характеристика кругов для заточки и доводки зенкеров и разверток приведена в табл. 44.
4. Фрезы
Технология заточки фрез зависит от их типа, конструкции и заточного оборудования. Большинство типов фрез затачивают на универсально-заточных станках. Для поэлементной заточки фрезерных головок диаметром 80— 630 мм применяют полуавтоматы мод. ЗГ667, ЗЕ667 и ЗЭ667.
Характеристики абразивных кругов и режимы заточки твердосплавных ножей фрезерных головок такие же, как при заточке резцов, оснащенных пластинами из твердого сплава.
Заточку концевых, червячных и модульных быстрорежущих фрез необходимо проводить кругами из гексанита-А.
Б. Протяжки
В процессе резания Износ зубьев протяжки происходит по всем поверхностям, контактирующим с обрабатываемой заготовкой и стружкой. Поэтому заточку протяжек необходимо выполнять так, чтобы выдержать все требуемые геометрические параметры лезвий: подъем на зуб, размеры радиуса округления режущих кромок, ленточки, фаски лезвия и стружкоразделительных канавок.
Для заточки протяжек из быстрорежущих сталей применяют круги 24А на керамической связке зернистостью 16, 25 и твердостью СМ1 и СМ2. Окружная скорость круга составляет 18—20 м/с.
210 Заточка и доводка режущих инструментов
Глубина шлифования за каждый ход при заточке плоских протяжек не должна превышать 0,02—0,04 мм, а., круглых — 0,03—0,05 мм. После снятия припуски необходимо выхаживание до полного исчезновения искры,
Использование кругов из гексанита-А при заточке быстрорежущих протяжек позволяет исключить прижогп, что увеличивает стойкость инструмента.
Доводку протяжек осуществляют по задним поверх* ностям пастами или мелкозернистыми кругами на баке* литовой связке зернистостью 10 и твердостью С2. При* пуск на доводку составляет 0,01—0,02 мм и снимается за две операции (предварительную и окончательную), При окончательной доводке снимают припуск 0,002-— 0,003 мм и обеспечивают параметр шероховатости обра* ботанных поверхностей Ra = 0,16-н0,063 мкм НО].
Окружную скорость для круглых протяжек припп* мают равной 15—18 м/мин, для шлицевых — 3—6 м/мпп.
ЧАСТЬ П
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТОВ, СОЖ И РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ
ГЛАВА 1
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
Достижение высокой производительности обработки в значительной степени зависит от правильно выбранных геометрических параметров лезвия инструментов.
I. Резцы
Рекомендуемые геометрические параметры лезвия токарных резцов в зависимости от обрабатываемого материала приведены в табл. 1—5.
Рекомендуемые геометрические параметры резцов могут быть изменены в зависимости от конкретных условий работы.
I. Геометрические параметры проходных и подрезных резцов, оснащенных твердым сплавом при <90 >0,06 мм
212
Геометрические параметры инструментов
Продолжение табл. 1
Обраба мат Группа тываемый ери ал ов> МПа 7° а° V ° ft мм г, мм
IV НВ < 220 12 0,5—1,5
НВ > 220 8 о—10
V—VI >300 10—16 8—1 о’ 0—(—5) 0,1—0,3 0,5—2,0
VII — VIII 600—900 16 . 8 0—(—3) 0,1—0,4 0,5—1,0
VIII >1000 —5 8 — 2,0—3,0 0,5—1,0
IX 600—900 18—20 6 0-(-5) 0,5—1,0 1,5-2,0
X 700—1000 10—12 10 0—(—5) 0,1—0,4 0,5—1,0
XI 700—1300 5 15 0—(—5) 0,1—0,5 0,5—1,0 1.0
XII 10 10
XIII 600—1400 0—(—5) 10 — 2,0—3,0 0,5-1,0
XIV 1400—1500 1600—1800 1800—2000 —3— (-5) —5 -5-(-10) 10 10 10 — 2,0—3,0 2,0—3,0 2,0—3,0 0,5-1,0 0,5-1,0 0,5—1,0
Резцы
213
2. Геометрические параметры отрезных резцов, оснащенных твердым сплавом
Обрабатываемый материал Vе ТФ° Ф1° 1, мы т, мм
Группа 1?в, МПа
I, III — 15—20 — 12—20 1—2 — 0,5X45°
II ч — 12—15 —
IV — 10—12 — 8—10 1-2 - —
V—IX 600—900 8—10 —5 8—12 2—3 0,2—0,3 0,5X45°
X—XII, XIV 700—2000 8—10 2 0,15
XIII 600—1400 5 - 8 2 - —-
3. Геометрические параметры проходных и подрезных резцов, оснащенных безвольфрамовым твердым сплавом, с углом в плане у, равным 46, 60, 76 и 90°
Обрабатываемый материал S мм Г гф а° мм г, мм bt мм
Г руппа ов, МПа
V—IX 600—1000 0,07—0,15 10 От—3 До—5 8 0,1 1,6—1,8 1,8—2,0
X 0,2—0,3 0.2 1,8—2,0 2,0—2,2
214
Геометрические параметры инструментов
4. Геометрические параметры резпов, оснащенных минералокерамикой (проходной с <р = 354-45°; подрезная с <f — 954-105°)
Обрабатываемый материал V' № ас f, мм Я. Mt .
Группа НРС3
IV—VIII 30—60 —6(—9) 0—5 6—9 0,2—0,3 0,2—1,8
5. Геометрические параметры резпов для обработки закаленных сталей с ИКС,, 30—60, оснащенных сверхтвердыми материалами
Д-Д повернуто
а/
Резцы ас а° ч>»° Лс А *|М
Проходные —12 15 15 35 15 , 0 0,4—0,8
Подрезные —5 9 9 50 50 0 0,2—0,в
Расточные —9 15—20 15 10 30 0 0,2—0,6
Инструменты для нарезания резьбы
215
При обработке деталей на чистовых операциях с малыми подачами на оборот (0,02—0,06 мм) упрочняющую фаску на главной режущей кромке делать не следует, так как это приводит к увеличению силы резания и отжатию резца от детали.
Геометрические параметры лезвия быстрорежущих резцов назначают как и для твердосплавных, но без упрочняющей фаски на главной режущей кромке резца.
2. Инструменты для нарезания резьбы
Для нарезания резьбы на токарных станках наиболее широко применяют резьбовые резцы, метчики и плашки.
При нарезании метрических резьб диаметром до 50 мм используют машинные метчики (комплекты), состоящие из двух или трех метчиков. В комплекте из двух метчиков первый выполняет 75% всей работы, а второй (чистовой) доводит резьбу до требуемого размера.
В комплекте из трех метчиков первый черновой выполняет 60%, средний получистовой — 30% и третий чистовой — 10% всей работы.
При нарезании резьбы в заготовках из труднообрабатываемых материалов широко применяют резьбовые
6. Геометрические параметры резьбовых резцов
Группа материалов V’ ас
IV—X, XIV 0 — для твердосплавных резцов 5—8 — для быстрорежущих резцов 8—10
XI—XIII .0 — для твердосплавных резцов 0—4 — для быстрорежущих резцов 8—10
7. Геометрические параметры режущей части метчиков из быстрорежущих сталей
* Обрабатываемый материал <Р° а’ Длина /к заборного конуса
Комплектность метчиков
Группа ов, МПа I п I П Ш
II — 12—15 8—10 16 (2,24-4,2) Р (1,54-3,0) Р (4,04-6,0) Р (2,54-4,0) Р (1,54-2,0)?
IV — 15—20 6—8 8
V-VI — 5—10
VII—VIII <1000 >1200 600—1000 1000—1300 2° 30'— 7° 30' 6—8 7—10 0—3
IX-X XI—XII 7—10 0—5
XIII 600 <1200 >1200 1400—1600 5—7 3—6 0—3 0—3
XIV 1600—2000 2000—2300 0-(-3) ' —3
Примечания; I. Длина заборного конуса дана для глухих отверстий. 2. Р — Шаг резьбы.
216 Геометрические параметры инструментов
Сверла, зенкеры и развертки
217
резцы, оснащенные пластинами из твердого сплава. При нарезании специальных резьб с большим шагом (более 3 мм), точных внутренних резьб, а также тогда, когда невозможно применять оптимальные скорости резания для твердосплавных резцов, применяют резцы из быстрорежущих сталей.
В табл. 6 приведены геометрические параметры лезвия резьбовых резцов, а в табл. 7 — метчиков из быстрорежущей стали.
3. Сверла, зенкеры и развертки
Сверление отверстий в заготовках из цветных сплавов, чугунов и сталей V—IX групп следует осуществлять стандартными сверлами из быстрорежущих сталей нормальной теплостойкости 1181.
8. Геометрические параметры сверл для обработки цветных сплавов, чугунов и сталей V—X, XIV групп
Параметры
Диаметр сверла, мм
3—4 | 4—6 | 6—8 | 8—1< | 10— 1б| Св. 15
Цветные сплавы
Чугуны и стали
Угол при вершине 2<j>° Передний угол у° Задний угол а°
Угол наклона спирали со° Угол наклона перемычки
Угол при вершине 2<р° Передний угол у° Задний угол а°
Угол наклона спирали со° Угол наклона перемычки iff
118
5
12
23—28
50
V—X, XIV групп
127
0 12—14
32 | 33 | 34 I
50 I
30
| 55
35
55
Примечание. Для увеличения жесткости необходимо применять сверла с толщиной сердцевины (0,34-0,4) D и укороченной режущей частью сверла до 10Ё>, где D — диаметр сверла.
218.
Геометрические параметры инструментов
Я. Геометрические параметры сверл для обработки титановых сплавов (XIII группа)
Параметры
Диаметр сверла, мм
3—6 | 6—9 | 9—12 | 12 — 15 | Св. 15
Угол при вершине 2ф° Вспомогательный угол при вершине 2ф!°
Угол наклона перемычки
Угол наклона спирали (о°
Передний угол у°
Задний угол а°
Задний угол вспомогательной режущей кромки
135—140
50
50-55
30
5
12
8
Примечание. При сверлении отверстий сверлами из твёрдого сплава ВК8 передний угол выбирать равным 0—5е. .
10. Геометрические параметры зенкеров из быстрорежущих сталей и твердого сплава
Д-Д
Сверла, зенкеры и развертки
219
Продолжение табл. 10
Диаметр зенкеров, мм
Параметры
8—10 | 11 — 15 16—55 Св. 35
г Цветные сплавы 1
Число зубьев г 3-4 4- -6
} Угол в плане ф° 60
г Вспомогательный угол в пла- —
\ неф,® i
Передний угол у® 25— 30 1
К Задний угол а° 10— 15 i
Г Ширина ленточки /, мм 0,05- -0,2 ‘
L Угол наклона спирали о® 13- 20
г Чугун и стали V—X, XIV групп
Число зубьев г 3 I 3 3—4 3
1 Угол в плане ф° 30 30—45 45
Вспомогательный угол в пла- 15—20° 20° ,
ие Ф1®
„ Передний угол у® 0 0- -з ;
Задний угол а° 6 | 6—8 8- 15
Ширина ленточки 1, мм 0,5 0,6—0,75 0,8—1,0
Угол наклона спирали со® 20 15—20 20
Сплавы XI—Х1П групп
Число зубьев z 3- -4
Угол в плане <р° 30—45
Вспомогательный угол в пла- — 1
ие ф. 1
Передний угол у® ♦* 10 .
Задний угол а° 8 —10 1
Ширина ленточки f, мм 0,3—0,5
Угол наклона спирали со® 1( 1—20 1
41 Для титановых сплавов передний угол выбирают равным 4—6е, угол наклона спирали 20°.
Примечание. Для титановых сплавов в целях предотвраще- j ния спрессовывания стружки в канавках применяют зенкеры с увеличенной площадью стружечных канавок за счет уменьшения ширины . перьев зубьев.
220
Геометрические параметры инструментов
11. Геометрические параметры разверток из быстрорежущих сталей
№ группы
I —III IV —X, XIV XI —XII XIII
Параметры Диаметр разверток, мм
□о ОО ОО «
•ф CN 'Ф 04 ф См 04
7 1 7 1 7 1 7 1
1 ю 1 ю 1 ю 1 1Q
QQ оо — 00 —
Передний угол 5—10 0 ' 0 0
Задний угол а° по забор- 4—8 5—8 0—2 8 I 10
ному конусу 1
Задний угол а/1 по ка- — 0—2 0 2 0—2
лнбрующей режущей
кромке
Главный угол в плане <рс 12—15 12—15 15 45
по заборному конусу - 30 | 30, 45
Вспомогательный угол 0 0—2 0 2 0
в плане (р,0 на калибру-
ющен части
Ширина калибрующей 0,05—0,08 0,1—0,3
ленточки /, мм »
Для глухих отверстий <р = 454-60°.
Протяжки
221
Сверление отверстий в заготовках из жаропрочных сталей (X группа), жаропрочных сплавов (XI группа) и титановых сплавов с ств < 1100 МПа следует проводить специальными сверлами повышенной жесткости, изготовленными из быстрорежущих сталей повышенной теплостойкости или их карбидосталей.
Длина рабочей части сверл должна быть не более 6—8 диаметров сверла. Толщина сердцевины свёрл диаметром до 5 мм должна быть около 0,40; сверл диаметром 6—10 мм — 0,30; сверл диаметром более 10 мм — 0,250.
В табл. 8—11 приведены геометрические параметры инструментов для обработки отверстий.
Большие значения ср (табл. 11) принимают для разверток меньшего диаметра. У разверток с кольцевой заточкой передний угол у = 90°, задний а = 0°.
4. Протяжки »
Протяжки, предназначенные для протягивания деталей из труднообрабатываемых материалов, следует изготовлять из быстрорежущих сталей или твердого сплава (см. табл. 5). При скоростном протягивании (v > 10 м/мин) протяжки следует изготовлять только из твердого сплава ВК8 или ВКЮ-ОМ.
12. Геометрические параметры протяжек
Обрабатываемая поверхность Материал протяжек у “р° “к° f, мм
Отверстие Быстрорежущая 8—12 3—5 0° 30'— 0,05—0,3
Плоскость, сталь Быстрорежущая 10—15 3—4 Г 30' 1° зо- 0,1—0,4
паз сталь Твердый сплав 8—10 3—4 1°30' 0,1—0,4
222-
Геометрические параметры инструментов
13. Геометрические параметры протяжек для скоростного протягивания
Обрабатываемые материалы
Обработка
Sz, мм
Стали
VI —X групп
Титановые сплавы
5—6
5-6
Предварительная
Окончательная
0,04—0,08
0,06—0,15
0,01—0,03
0,01—0,04
8—10 4—6
17—18 | 4—6
Геометрические параметры протяжек для обычного резания приведены в табл. 12, а для скоростного резания — в табл. 13.
При протягивании деталей повышенной твердости с подачами на зуб 0,06—0,15 мм рекомендуется на режущих кромках твердосплавных протяжек делать отрицательные фаски шириной 0,08—0,10 мм под углом 0~:—5°. Размеры стружечных канавок под зубом протяжки необходимо увеличить из условия обеспечения коэффициента заполнения в пределах 5—10.
5. Фрезы
Прерывистый характер резания в значительной степени влияет на стойкость фрез, особенно при обработке труднообрабатываемых материалов; Поэтому фрезы из быстрорежущих сталей имеют ряд преимуществ по сравнению с твердосплавными фрезами: обладают более стабильной стойкостью, позволяют вести обработку с большими подачами за счет большего числа режущих зубьев при равных диаметрах. Фрезы из быстрорежущих сталей повышенной теплостойкости Р9М4К8, Р9К10, Р10К5Ф5 и др. позволяют увеличить скорость резания на 10—20% и повысить стойкость в 1,5—2 раза по сравнению со сталями нормальной теплостойкости типа Р6М5. При фрезеровании титановых сплавов и жаропрочных сплавов по корке необходимо применять фрезы, оснащенные пластинами из твердых сплавов ВК8, ВК6М, ВКЮМ.
Фрезы
223
14. Геометрические параметры режущей части торцовых фрез
Группа мате* риала Vе а’ V.* t а,° со0 <₽<= Ч>1° f, мм
Фрезы из быстрорежущих сталей
I-III 16—25 12—16 16—18 8-10 15—30 45—60 2—3 0,5—1,0
IV 10—15 12—16 10—12 8 10—15 45—90 1—2 1,0—2,5
V—X 10—14 12—15 10—14 8—10 10—15 45—60 2—3 1,0—1,5
XI—XII 6—15 10—15 6—15 5—12 10—20 40—45 5—7 1,0—1,5
XIII 10—12 10—12 10—12 8—10 10—15 45—60 2—3 1,0—1,5
Фрезы с пластинами из твердого сплава
I-I1I 10—15 12—20 10—12 8—10 10—15 45—90 5—15 1,0—1,5
IV—X 5-8 12—16 5-8 8—10 10—15 45—60 10 1,5—2,0
XI—XII 5—8 15 5—8 8—10 10—15 45 10—15 1,0—1,5
ХП1 5—(—5) 14—16 5 8—10 10—15 45-60 12 1,0—1,5
XIV —5— (-10) 15 —5-(-10) 8—10 10—15 45 10 1,0—1,5
224
Геометрические параметры инструментов
15. Геометрические параметры режущей части концевых фрез
Л-Л
Группа м ате-риала а° V.’ я? <0° ч>° Ч>1° ft мм
Фрезы из быстрорежущих сталей
I-III 15—25 15—20 8—10 8—12 30—45 0 V
IV 10—15 14 6 20—30 3
V-IX 5—10 12—16 0—5 6—8 30—45 90 2—3 0.5—1.0
X—XI 5—12 8—13 6—12 20—30 0—10
XIII 5—10 14—16 6—12 35—40 2—3
Фрезы с пластинами из твердых сплавов
IV 5 10—15 4 5-10 2—5
V-IX 5—8 15—20 3—5
XII 3—5 15—18 3—5 6—8 40 90 3—5 0,5—0,8
XIII 5—8 15—20 3—5
XIV 0—(—5) 13—15 1,5—3
Фрезы
225
16. Геометрические параметры режущей части цилиндрических фрез из быстрорежущих сталей
№ группы 7° а° W0 f, мм
V—X , XI—XII XIII 8—12 8—15 10—15 12—16 15—20 12—15 45 30—45 35—40 0,8—1,0
17. Геометрические параметры режущей части дисковых фрез
Группа материала 7° а° <0° ч>° 4>i° f, мм
Фрезы из быстрорежущих сталей
I—III 12 15 0—10 2 0,5—1,0
IV 16—20 10—15 3 0,5—1,0
V—X 12—16 0—10 90 2—3 1,0—2,0
XI—XII 1и—10 10—15 10—15 4—6 0,5—1,0
XIII 10-15 15—20 2—3 1,0—1,5
Фрезы с пластинами из твердых сплавов
IV 5 10—15 2—5
V—X 12—16 5—10 90 3—ь 1,5—2,0
XI—XII 0—5 12—15 3—5
XIII 12—15 0—5
в В. И. Баранчиков и др.
226
Износ и период стойкости инструментов
При торцовом фрезеровании деталей из сталей X группы наибольшую производительность обеспечивают фрезы из сталей Р9К5 и Р9М4К8.
При торцовом фрезеровании деталей из сплавов XI группы с ов '< 1200 МПа, глубиной резания до 3 мм и шириной фрезеруемой поверхности до 50 мм целесообразно применять фрезы с пластинами из сплава ВК6М, а при t > 3 мм и В > 50 мм ;— фрезы из стали Р9М4К8, Р9К5 и др. При фрезеровании деталей из сплавов с ов > > 1200 МПа более производительно работают фрезы с пластинами из твердого сплава ВК6М.
При обработке титановых сплавов по корке необходимо применять фрезы с пластинами из сплава ВК8, а при снятой корке — из сплавов ВК4 или ВК6М.
Детали из высокопрочных сталей XIV группы рекомендуется обрабатывать фрезами с пластинами из твердых сплавов ВКЗМ, ВК.6М или Т30К4. Однако фрезы с пластинами из сплава Т30К4 можно применять только при большой жесткости технологической системы и больших отрицательных передних углах у = (—20°).
При фрезеровании концевыми фрезами деталей из сталей VI—IX групп при работе по корке и глубине резания до 3 мм необходимо применять фрезы с винтовыми пластинами из твердого сплава Т15К6, Т5К10 или ВК8. При отсутствии корки и снятии больших припусков целесообразнее применять фрезы из быстрорежущих сталей Р9М4К8, Р9К5 и др.
Детали из титановых сплавов при наличии корки и небольших припусках следует фрезеровать концевыми фрезами с винтовыми пластинами из сплава ВК8, а при отсутствии корки и больших припусках — из быстрорежущих сталей Р9М4К8, Р9К5 и Р6М5К5.
Геометрические параметры ' фрез приведены в табл. 14—17.
ГЛАВА 2
ИЗНОС И ПЕРИОД СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТОВ
Износ режущих инструментов ведет к ухудшению качества обработанной поверхности. Оптимальный износ лезвия инструмента является критерием его затупления.
Резцы
227
Числовые величины износа инструмента, приведенные в справочнике, установлены по нормативам режимов резания и соответствуют работе на рекомендуемых режимах обработки.
В справочнике не приведены данные по износу и периодам стойкости инструментов при обработке цветных сплавов (I—III группы), так как стойкость при их обработке не является лимитирующим фактором. Инструмент при обработке цветных сплавов на рекомендуемых режимах работает без переточки в течение нескольких смен.
1. Резцы
За критерий износа твердосплавных и быстрорежущих резцов принят износ по задней поверхности. Средние значения допустимого износа и периодов стойкости резцов при точении приведены в табл. 18.
18. Допустимый износ и период стойкости резцов
Материал резца Вид обработки Обрабатываемый материал <№ групп) Износ hQ, мм Период стойкости т, м и н
Твердый сплав Черновое точение Чугуны (IV) Стали (V—VII) Стали (VIII—X) Сплавы (XI—XII) Стали (X1V) Титановые сплавы (ХШ) 0,8—1,0 0,8—1,2 0,6—0,8 0,6—0,8 0,5—0,6 90 90 60 30 30
Твердый сплав Чистовое точение Чугуны (IV) Стали (V—VII) Стали (VIII—X) Сплавы (XI—XII) Стали (XIV) Титановые сплавы (ХШ) 0,6—0,8 0,4—0,6 0,5—0,6 0,4—0,5 0,3-0,4 60 60 60 30 30
Твердый сплав и быстрорежущая * сталь Отрезка и прорезка канавок Чугуны (IV) Стали (V—VII) Стали (VIII—X). Сплавы (XI—XII) Стали (XIV) Титановые сплавы (ХШ) 0,6—0,8 0,6—1,0 0,5—0,6 0,4—0,5 0,3—0,4 30 30 30 30 ‘30
8*
228
Износ и период стойкости инструментов
Продолжение табл. 18
Материал резца Вид обработки Обрабатываемый материал (№ групп) Износ ft,3 мм Период стойкости 7, мни
Твердый сплав Нарезание резьбы Стали (V—X) Сплавы (XI—ХШ) 0,2—0,3 80
Безволь-фрамовые твердые сплавы Точение чистовое и полу-чистовое Стали (V—VII) 0,5—0,6 60
Минерало-керамика Чистовое и полу-чистовое точение Закаленные стали до HRC3 30—48 . 0,3—0,4 70
Сверхтвердые материалы Точение: чистовое Закаленные стали до HRCa > 55 ? • 0,3—0,4 80
тонкое > 90
2. Сверла, зенкеры и развертки
За критерий затупления сверл принят износ по задней поверхности у периферии сверла.
19. Допустимый износ сверл, зенкеров и разверток
Материал инструмента Обрабатываемый материал (группа) ♦ Сверла Зенкеры Развертки
Износ h3, мм
Быстрорежущая сталь Стали (V—VIII) Стали (IX—X) Сплавы (XI—XII) Титановые сплавы (ХШ) 0,4—0,8 0,4—0,5 0,3—0,5 0,4—0,5 0,6—1,0 0,4—0,6 0,4—0,5 0,3—0,4 0,2—0,3
Твердый сплав Чугуны (IV) Стали (VI—IX и XIV) 0,3—0,4 0,4—0,5 1,0—1,6 1,0—1,5 0,1—0,25
Примечание. Меньшие значения износа допускать для ин« струмевтов диаметром до 5 мм.
Сверла, зенкеры и развертки
229
20. Периоды стойкости сверл, зенкеров и разверток
Диаметр инструмента, мм Обрабатываемый материал (группа)
Цветные сплавы и чугун (I—IV) Стали Сплавы (XI —XIII
(IV—V) (VI —X, XIV)
Период стойкости 7\ май
Сверла
До 5 20/15 15/58 6/5 4/5
6—8 35/25 25/15 10/10 6/6
8—10 35/25 25/10 10/10 10/10
. 10—12 10/15 10/15
12—15 60/45 45/20 12/15 12/15
15—20 17/20 15/20
21—30 70/50 50/25 20/— 20/—
31—40 105/70 70/35 35/— 25/—
41—50 140/90 90/45 -/- -/-
51—60 170/— 100/— -/- -/-
Зенкеры
10—20 -/- 30/30 24/24 12—30 *412—30
21—30 -/- 40/40 30/30 15—40 *415—40
31—40 -/- 50/50 50/50 20—50 *420—50
41—50 -/- 60/60 -/- -/- .
51-60 -/- 80/80 -/- -/-
Развертки
10—20 -/- 40/30 40/— 40/—
21—40 -/- 80/50 60/— 60/—
41—60 -/- 120/100 -/- -/-
Большее значение стойкости при обработке титановых сплавов.
Примечание. В числителе дроби приведены значения стойкости для инструментов из быстрорежущей стали, в знаменателе — для инструментов из твердого сплава,
230
Износ и период стойкости инструментов
В качестве критерия затупления зенкеров принят износ по задней поверхности.
Износ разверток приводит к увеличению параметра шероховатости и снижению точности обрабатываемого отверстия. Для разверток из быстрорежущих сталей'за критерий износа принимают износ по задней поверхности, а для твердосплавных — износ ленточки.
Средние значения допустимого износа сверл, зенкеров и разверток приведены в табл. 19, а стойкости — в табл. 20.
3. Метчики и плашки
За критерий затупления метчиков принимают износ по уголкам. Износ по уголкам увеличивает параметр шероховатости нарезаемой резьбы, происходит налипание частиц металла на изношенные участки метчика, появляется характерное поскрипывание. Дальнейшее затупление приводит к заклиниванию метчика в резьбовом отверстии и его поломке. Необходимо следить за тем, чтобы износ не превышал допустимый износ. Среднее значение допустимого износа и периодов стойкости метчиков приведены в табл. 21.
За критерий затупления круглых плашек принимают износ по задней грани, равный 0,15—0,2 мм, период стойкости между переточками составляет 90 мин.
21. Средние значения допустимого износа и периода стойкости метчиков
Обрабатыв =емый материал (№ группы) Износ мм Период стойкости Т. мин
Диаметр зенкера, мм
До 10 Св 10
Чугуи (IV) 0,2—0,4' 30 60
Стали (V—VII) 0,3—0,65 40 90
Стали (VIII—X) 0,15—0,3 20 30
Сплавы (XI—XIII) 0,1—0,2 20 30
Стали (XIV) 0,05—0,1 15 20
Фрезы
231
4. Фрезы
Основным видом износа фрез является износ по задней поверхности h3. При фрезеровании сталей и сплавов твердосплавными фрезами износ фрез не оказывает существенного влияния на параметр шероховатости поверхности. Допустимые значения износа и периодов стойкости фрез приведены в табл. 22.
При фрезеровании чугунов (IV группа) и углеродистых сталей (V группа) твердосплавными фрезами допустимый износ составляет: 0,8—1,5 мм — для торцовых фрез, 0,3—0,5 мм — для концевых фрез, 0,5—0,8 мм — для цилиндрических фрез и 1,0—1,2 мм — для дисковых фрез.
22. Допустимые износ и периоды стойкости фрез
Фрезы Материал фрез Износ h3> мм Период стойкости Т, мин
Торцовые Быстрорежущая сталь 0,6—0,8 0,3—0,4 60
Твердый сплав 0,6—0,8 0,4—0,6 120
Концевые Быстрорежущая сталь 0,4—0,6 0,3—0,4 60
Твердый сплав 0,4—0,6 0,3-0,4 120
Цили ндрические Быстрорежущая сталь 0,4—0,6 0,2—0,4 90
Дисковые Быстрорежущая сталь 0,3—0,5 0,2—0,3 60
Твердый сплав 0,4—0,6 0,3—0,4 . 120
Примечание. Допустимый износ и период стойкости фрез приведены при обработке сталей и сплавов VI—XI, XIII—XIV групп. В числителе дроби указаны значения износа при черновой обработке, в знаменателе — при чистовой.
232
Смазочно-охлаждающие жидкости
5. Протяжки
За критерий износа протяжек принимают увеличение параметра шероховатости обработанной поверхности, изменение размера и общего периода стойкости протяжек.
Износ протяжек из быстрорежущих сталей при обработке сталей и сплавов h3 = 0,15-г-0,2 мм. Период стойкости протяжек из быстрорежущих сталей в среднем составляет 120 мин, твердосплавных протяжек 180 мин.
6. Абразивные круги
Период стойкости абразивных кругов определяется только режимами обдирочного шлифования. При обдирочном шлифовании за период стойкости круга принимают увеличение погрешности формы детали, параметров шероховатости обработанной поверхности и появление прижогов. При получнстовом и чистовом шлифовании период стойкости круга не является ограничивающим фактором. Режимы шлифования назначаются в зависимости от требований к точности обработки и заданного параметра шероховатости поверхности. -<-т
ГЛАВА 3
СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ
Применение СОЖ при обработке сталей и сплавов обеспечивает повышение периода стойкости инструментов до 2 раз и более.
23. Смазочно-охлаждающие жидкости, рекомендуемые при обработке цветных сплавов, чугунов и сталей
Состав СОЖ
Вид
СОЖ
Область применения
2—5%-ная НГЛ-205, 3—5%-ная Э
Укринол-1 (Укринол-IM), 5— 10%-ная Укринол-1
(Укринол-1М)
Индустриальные масла общего М назначения
Обработка лезвийными инструментами всех видов цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей
Воздух Г
Смазочно-охлаждающие жидкости
233
Продолжение табл. 23
Состав СОЖ Вид СОЖ Область применения
2—5%-ная НГЛ-205, 5—10%-ная НГЛ-205, 3—5%-ная ЭМУС, 3— 5%-ная СДМУ-2, 1—3%-ная ВНИИНП-117Т, 5—10%-иая ИХП-45Э, 3—5%-ная Укринол-1 Э Плоское, круглое, внутреннее, бесцентровое шлифование цветных сплавов, чугунов, углеродистых н легированных сталей
ОСМ-3 м
Воздушно-жидкостные туманы (аэрозоли товарных эмульсий) г
Обозначения: Э — эмульсии; М— масляные СОЖ; F— газообразные среды.
' 24. Смазочно-охлаждающие жидкости, рекомендуемые при обработке труднообрабатываемых материалов [2]
Состав СОЖ Вид СОЖ Область применения
5—10%-ный раствор Аквол-ЮМ, 3— 5%-ный раствор Аквол-1, 1—3%-ный раствор Аквол-2, 1—3%-ный раствор Аквол-14
1,5—3%-ная Аквол-2, 3—10%-ная Аквол-2, 10—20%-ная Аквол-2, 1,5— 3%-ная Аквол-6, 3—10%-ная Аквол-6, 10—20%-ная Аквол-6, 3—10%-над серии МХО, 3—10%-ная ФМИ-3
МР-4, МР-6, растворы МР-99 в индустриальных маслах: 20—50%-ные, 10—20%-ные, 50—100%-ные ЛЗ-СОЖ 1Т, ЛЗ-СОЖ 1СП, лз-сож пио
С Обработка лезвийными инструментами всех видов легированных, коррозионно-стойких, жаростойких, жаро------ прочных сталей и
М сплавов
5—10%-ный раствор Аквол-ЮМ
3—7%-ная РЗ-СОЖ8, 7—10%-ная РЗ-СОЖ8, 3—10%-ная Аквол-2, 10— 20%-иая Аквол-2, 10—20%-ная Аквол-6
С
---- Обработка лезвийны-
Э ми инструментами всех видов титановых сплавов
234
Смазочно-охлаждающие жидкости
Продолжение табл. 24
Состав СОЖ Вид СОЖ Область применение
2—5%-ный раствор Аквол-ЮМ, 5— 10%-ный раствор Аквол-ЮМ, 1— 3%-ный раствор Карбамол С-1, 1— 3%-ный раствор Аквол-2, 1—3%-ный раствор Аквол-14 С Обработка закаленных сталей резцами из сверхтвердых материалов
1,5—3%-ная Аквол-2, 3—10%-ная Аквол-6, 3—10%-ная ФМИ-3 э
МР-1у М
3—10%-ная Аквол-2, 10—20%-ная Аквол-2, 10—20%-пая Аквол-6 э Обработка отверстий ~ малого диаметра в труднообрабатываемых материалах
МР-3, МР-4, МР-8; растворы МР-99 в индустриальных маслах: 5— 10%-ные, 10—20%-ные, 20—50%-ные,, 50—100%-ные, ЛЗ-СОЖ 1Т м
МР-6, ЛЗ-СОЖ 1Т, ЛЗ-СОЖ ШО м Нарезание мелких. резьб в глухих отверстиях
10—15%-ный раствор Аквол-14, 3— 5%-ный раствор Аквол-15, 2—3%-ный раствор Аквол-5, 3—5%-ный раствор Аквол-5, 1—3%-ный раствор Карбамол С-1, 3—5%-ный раствор Аквол-1, 1—3%-ный раствор Аквол-2, 1— 3%-ный раствор Аквол-14 С Плоское, круглое, внутреннее, бесцентровое шлифование коррозионно-стойких, жаростойких, жаропрочных сталей и сплавов
10—15%-ная НГЛ-205, 5—10%-ная СДМУ-2, 7—10%-ная РЗ-СОЖ 8, 5— 10%-ная Укринол-1, 15%-ная Укри-нол-311 э
МР-3, растворы МР-5у в индустриальных маслах: 5—10%-ные, 10— 20%-ные; растворы МР-99 в индустриальных маслах: 5—10%-ные, 10— 20%-ные, 20—50%-ные м
Точение и нарезание резьбы
235
Продолжение табл. 24
Состав СОЖ Вид СОЖ Область применения
3—7%-ная РЗ-СОЖ 8, 3—10%-ная Аквол-2, 10—20%-ная Аквол-2, 10— 20%-ная Акесл-6 Э Плоское, круглое внутреннее и бесцентровое шлифование титановых сплавов
3—5%-ный раствор Аквол-15, 2— 3%-ный раствор Аквол-5, 3—5%-ный раствор Аквол-5 С Алмазное шлифование т р у д нообр аб а ты вае-мых сталей
МР-10, Укрииол-14, ЛЗ-СОЖ ПИО » м Обдирочное шлифование жаропрочных сталей
3—5%-ный раствор Аквол-15, 2— 3%-ный раствор Аквол-5, 3—5%-ный раствор Аквол-5, 1—3%-ный раствор Карбамол С-1 С Скоростное шлифование легированных сталей
10—20%-ная Аквол-6 э
50—100%-ный раствор МР-5у в индустриальных маслах, МР-10 50—100%-ный раствор МР-99 в индустриальных маслах, ЛЗ-СОЖ ПИО, ЛЗ-СОЖ 2СО м Резъбо- и зуОсшлифо-вание
Обозначения: С — синтетические и полусинтетическне СОЖ; Э — емульсии; М — масляные СОЖ-
В табл. 23 приведены рекомендуемые СОЖ для каждого вида обработки цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей (I—VI гр.), в табл. 24 — для труднообрабатываемых материалов (VII—XIV гр.).
ГЛАВА 4
ТОЧЕНИЕ И НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ
Установление рациональных режимов резания при точении, как и для любого вида механической обработки, заключается в выборе оптимального сочетания глубины резания, подачи и скорости резания, обеспечивающих
236
Точение и нарезание резьбы
26. Глубина резания в зависимости от параметра шероховатости и точности, жесткости технологической системы и припуска на обработку
Параметр шероховатости, мкм Квали-тет Технологическая система Припуск на обработку мм
31 5 1 10 1 16 1 20 30 50
Число ХОДОВ
Жесткая 1 1 2 3 3 4 4
Rz = 804-40 11—12 Средняя 2 2 3 4 4 5 5
Нежесткая 3 3 4 5 5 6 6
Жесткая 2 2 3 4 4 5 5
Rz = 404-10 8—10 Средняя 3 3 4 5 5 6 6
Нежесткая 4 4 5 6 6 7 7
Жесткая 3 3 4 5 5 6 ——
Ra = 2,5—1,25 6—7 Средняя 4 4 5 6 6 — —.
Нежесткая 5 5 6 7 — — —
наибольшую производительность при соблюдении всех требований, предъявляемых к обрабатываемой детали.
Относительно небольшое влияние глубины резания на период стойкости резцов при точении позволяет при черновой обработке весь припуск снимать за один рабочий ход, кроме снятия повышенных припусков и обработки на маломощных станках.
При чистовом точении число рабочих ходов зависит от требуемых параметров шероховатости и точности обработанной поверхности.
Рекомендуемая глубина резания приведена в табл. 25.
Рекомендуемые режимы резания представлены в виде единичных (матричных) таблиц для каждой конкретной группы обрабатываемых материалов и поправочных коэффициентов для измененных технологических условий обработки.
1. Подачи
Рекомендуемые подачи в зависимости от различных технологических условий обработки приведены в табл. 26—29. ,
Для получения обработанной поверхности высокого качества точение необходимо осуществлять за несколько
Подачи
237
26. Подачи при черновом точении деталей резцами с пластинами из твердого сплава
Размер державки резца, мм Диаметр обрабатываемой детали, мм до Глубина резания t, мм
2" Б 10 Св. 10
(Н X В) Подача на оборот 4М
20 0,30 0,24
12X20, 50 0,38 0,32 0,26
16X25 .100 0,46 0,37 0,32
200 0,55 0,45 0,38 —
50' 0,47 0,38 0,32
20X30, 100 0,57 0,45 0,39 ' —
25X25- 200 0,68 0,55 0,47 0,40
.500 0,88 0,70 0,60 0,51
Сн. 500 1,10 0,85 0,73 0,62
100 0,66 0,54 0,46 0,38
2ЙХ40 200 0,80 0,65 0,55 0,46
500 1,00 0,83 0,70 0,60
Св. 500 1,20 0,94 0,85 0,73
30X45 500 1,30 1,10 0,9 0,76
Св. 500 1,55 1,24 1,1 0,92
40X60, 75X75 Св. 500 — 2,00 1,8 1,52
Пр и м е ч а н и я: 1, При обработке деталей на карусельных станках коэффициент Kso — 0,65.
2. Поправочные коэффициенты на подачу приведены в табл. 30»
27. Подачи при черновом растачивании деталей резцами с пластинами из твердого сплава на токарных станках
Размер резца или оправки Вылет 1 резца или оправки, мм Глубина резания /, мм
2 3 Б 8,
Пода1 а на об орот £ ММ
10 50 0,19
Диаметр круглого 16 80- 0,25 0,19 0,13 —
сечения резца, мм 25 125 0,41 0,31 0,21 —
40 200 0,61 0,46 0,31 0,18
238
Точение и нарезание резьбы
Продолжение табл. 27
Размер резца или оправки Вылет 1 резца или оправки, мм Глубина резания t мм
2 3 3
Подача на оборот So, мм
Сечение оправки, мм 60X60 150 300 — 1,00 0,80 0,83 0,65 0,71 0.56
75X75 300 500 1,20 1,00 1,00 0,85 0,86 0,72
100Х100 300 500 800 1 1 1 1,40 1,20 1,00 1,20 1,00 0,82 1,00 0,82 0,70
Примечания: 1. При обработке деталей на карусельных^ станках коэффициент Ks0 = 0,65. .
2. Поправочные коэффициенты на подачу приведены в табл. 30.
28. Подача на оборот $о (в мм)
при точении я растачивании в зависимости от заданного параметра шероховатости при обработке деталей резцами с пластинами из твердого сплава
Радиус вершины резца, мм Ra, мкм
20—10 10—5,0 5,0—г 2,5 2,5—1,25 1,25—0,63
0,5 0,45 0,24 0,13 0,08
1,0 0,60 0,33 0,19 0,11 0,07
2,0 0,87 0,47 0,26 0,14 0,09
4,0 — 0,55 0,30 0,16 0,11
29. Подача на оборот £о (в мм) при отрезке и прорезке канавок резцами с пластинами ________ из твердого сплава
Ширина лезвия резца, мм № группы
I-IV V—VII VIII—X. XIII XI—XII, XIV
3 0,11—0,14 0,06—0,08 0,05—0,08 0,04—0,06
6 0,20—0,24 0,13—0,16 0,10—0,15 0,08—0,10
8 0,24—0,32 0,16—0,23 0,08—0,10 0,06—0,08
10 0,30—0,40 0,18-0,26 0,06—0,10 0,05—0,08
12 0,40—0,55 0,28—0,36 0,08—0,12 0,06—0,10
16 0,55—0,60 0,35—0,45 0,08—0,12 0,06—0,10
Примечания: 1. Верхние пределы подач рекомендуются для меньшей глубины резания и меньшей твердости обрабатываемого материала. .
2. Поправочные коэффициенты на подачу приведены в табл. 30.
Подачи
239
30. Поправочные коэффициенты на подачу для изменяющихся условий обработки (см. табл. 26—29)
- Состояние поверхности
Параметр без корки корка или прерывистая поверхность
Коэффициент 1,0 0,8
Материал инструмента Твердый сплав Быстрорежущая сталь
Коэффициент Ч, 1,0 1,5
Точение закаленных сталей HRCs 44-i-56 HRCg 57- -62
Коэффициент KSa 0,8 0,5 •
Точение фасонных поверхностей Наружных Внутренних
Коэффициент 0,85 0,7
Диаметр обрабатываемой поверхности, мм 20 50 70 150 Св. 150
Коэффициент 0,45 0,62 0,83 0,95 1,0
Ns группы обрабатываемого материала 1— IV V—VI VII—VIII с ов < < 900 МПа, IX—X VII—VIII с o„> > 900 МПа, XIV XI— XII XIII
Коэффициент Ks,, 1,25 1,07 1,0 • 0,9 0, 78 0,85
ходов с малыми подачами, обеспечивающими параметр шероховатости обработанной поверхности не менее Ra — = 1,254-0,63 мкм. Рекомендуемые подачи в зависимости от заданного параметра шероховатости приведены в табл. 28.
Подачи при отрезке и прорезке канавок в деталях из различных материалов приведены в табл. 29.
Поправочные коэффициенты на подачу даны в табл. 30.
240
Точение н нарезание резьбы
Подача
- 5oT/<so; Ks0 - ^J<saKs^<s3KS}IIKsMi
где KSn — коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности; /<5и — коэффициент, учитыва
ющий материал инструмента; — коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности; 7<s8 —
коэффициент, учитывающий влияние закалки; — коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы; KSu — коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали; SOt — табличное (матричное) зна
чение подачи.
2. Скорости резания
Режимы резания при точении твердосплавными резцами, приведенные в таблицах данной главы, даны для обработки заготовок с охлаждением. Режимы резания приведены в виде матричных таблиц и поправочных коэффициентов на скорость резания в зависимости от различных технологических факторов, влияющих на обработку.
Скорость резания
v = V^Kv, Кв = КвыКв^Кв^КвщКв^К^Кв^
где ут — матричное (табличное) значение скорости резания, м/мин; /(t,M — коэффициент обрабатываемости материала; KVH — коэффициент, учитывающий свойства материала инструмента; K„v — коэффициент, учитывающий влияние угла в плане; КГт — коэффициент, учитывающий вид обработки (KVa — для поперечного точения; Kvt — для растачивания; — для отрезки и точения
канавок; KVi — для точения торцовых канавок; — для точения фасонных поверхностей); — коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы; — коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;. KVo — коэффициент, 'учитывающий влияние СОЖ-
241
Скорости резания
Точение цветных сплавов и чугунов
31. Скорость резания (в м/мин) при точении магниевых сплавов (I группа)
Подача на оборот SQ, мм Глубина резания t, мм
0,5 1.0 1,5 2,0 2,5 3.0 х 3,5 4,0 5.0 ь,0'
0,10 1220 1070 950 882 835 805 770 —
0,15 912 800 710 660 626 603 575 560 — —
0,20 762 665 592 550 522 500 480 465 447
0,25 662 575 515 476 452 435 417 405 386 370
0,30 595 520 462 427 406 390 374 363 348 334
0,35 —- 473 427 390 370 356 340 330 318 304
0,40 — — — 377 350 331 319 305 297 288 272
0,70 — — — 292 275 264 254 246 237 228
1,00 — — — 220 210 202 195 188 181
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 35.
32. Скорость резания фт (в м/мин) при точении алюминиевых сплавов (II группа)
Подача на оборот So, мм Глубина резания мм
0,5 1,0 1.5 , 2,0 2.5 3,0 4,0 5,0 6,0
0,10 760 660 590 550 520 495
0,15 560 485 435 404 380 365 346 — —
0,20 470 410 366 340 320 307 290 276 —
0,25 405 352 316 294 277 265 250 238 228
0,30 364 316 284 264 250 238 225 214 204
0,40 278 248 230 218 208 198 187 179
0,50 — 217 202 190 182 173 164 157
0,70 —- 168 158 151 144 136 130
1,00 — — — —г- 129 124 118 112 107
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 35.
33. Скорость резания ®т (в м/мин) при точении медных сплавов (111 группа)
Подача на оборот SQ, мм Глубина резания г*, мм
0,5 1.0 1,5 2,0 | 2,6 3,0 4,0 5,п 6,0
0,10 555 482 430 400 378 362
0,15 410 354 417 295 278 266 228 —
0,20 342 300 267 248 234 224 209 200 —
0,25 296 258 230 214 202 193 180 174 166
0,30 266 230 207 192 182 173 162 157 149
0,40 —- 164 158 148 140 133 124 120 114
0,50 — 140 131 124 118 ПО 106 101
0,70 — — —— 109 103 98 91 88 84
1,00 — — — . — 85 80 75 72 68
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 35.
242
Точение и нарезание резьбы
34. Скорость резания фт (в м/мин) ' при точении чугунов (IV группе)
. Подача ва оборот SQ, мм Глубина реаания t, мм
0,5 1,0 1,6 2,0 3,0 5,0 Л0 10,0
0,10 200 178 169 160 152 141 134 127
0,15 184 165 156 149 141 130 124 118
0,20 175 156 147 141 133 123 117 111
0,25 165 148 139 132 125 117 111 105
0,30 159 142 134 128 121 112 106 102
0,40 150 135 128 122 115 107 102 96
0,50 134 121 113 109 102 95 90 86
0,70 — 105 99 94 86 80 75 71
1,00 — 92 86 82 76 66 62 58
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 35.
35. Поправочные коэффициенты ва скорость резания при точении цветных сплавов и чугунов (см. табл. 31—34)
См. ч. I, табл. 1
Материал инструмента ВК8 ВК6 | ВК4 в кз ВКЗМ
ДЛЯ III групп материалов I— 1,0 1,1 1,1 1,15 1,2
для чугунов 0,83 1,0 1.0 1,15 —*
Главный угол в плане <р° 30 45 60 75 90
ч - 1,13 1,0 0,89 0,83 0,81
Отношение диаметров d/D 0,1 0,2 0,5 0,8 Св. 0,8
Поперечное точение КС1 для материалов 1—111 групп 1,45 1,22 1,11 1,05 1,0
Кр, для чугунов 1,5 1,0
Раста чива- Диаметр растачиваемых отверстий, мм 50 75 150 250 Св. 250
0,6 0,75 0,8 0,9 1,0
Отрезка, точение Отношение диаметров d/D 0,4 0,7 0,9
канавок 0,65 0,6 0,5
Скорости резания
243
Продолжение габл. 35
Точение торцовых канавок 0,5
Точение фасонных поверхностей Наружных Внутренних
0,75 0,6
Состояние поверхности Без корки С коркой
литейной загрязненной
1.0 0,85 0,6
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
К 1,2 1,0
Примечание. Ввиду незначительных сил резания, возникающих при точении цветных сплавов и чугунов, поправочные коэффициенты на жесткость технологической системы не приводятся.
Точение углеродистых, легированных теплоустойчивых, жаростойких и жаропрочных сталей
36. Скорость резания в, (в м/мин) при точении углеродистых и легированных сталей (V—VI групп)
Подача на оборот, мм Глубина резания t, мы
^0,5 1,0. 1,5 2,0 >.о- 5,0 7,0 10,0
0,10 340 304 285 274 257 239 226 215
0,15 312 280 264 254 239 220 210 198
0,20 296' "265 250 239 225 208 198 188
0,25 280 251 236 228 214 197 188 177
0,30 270 242 228 (21& 205 190 180 171
0,40 239 216 200 182 170 160 153
г0,50 223 202 190 182 171 160 157 143
0,70 — 186 174 166 ♦ ——
1,00 — 166 157 149 — — — —
Примечание, Поправочные коэффициенты см. табл. 37.
244)
Точение и нарезание резьбы
37. Поправочные коэффициенты на скорость резания при точении углеродистых и легированных сталей (см. табл. 36)
См. ч. I, табл. 1
Материал инструмента Т15К6 Т30К4 Т14К8 Т5К10 ТТ7К12 ВК8
Къ, 1.0 1,4 0,8 0,65 0,39 0,83
Главный угол в плане q>° 45 60 75 ,90
Kvq> 1.0 0,92 0,86 0,81
Поперечное точение Отношение диаметров d/D 0,1—0,5 0,6—0,7 Св£8
Коэффициент к01 1,45 1,2 1,0
Растачивание Диаметр отверстия, мм 50 75 150 250 Св. 250
^€>2 0,6 0,75 0,8 0,9 1,0
Отрезка, точение канавок Отношение диаметров d/D 0,4 0,7 0,9
KV3 0,64 0,58 0,5
Точение торцовых канавок 0,5
Точение фасонных поверхностей Наружных Внутренних
0,75 0,6
Диаметр обрабатываемой поверхности, мм 20 50 70 150 Св. 150
Наружное продольное и поперечное точение 0,45 0,61 0,82 0,93 1,0
растачива-' ( ние 0,4 0,6 0,82 0,93 1.0
Скорости резания
245
Продолжение табл. 37
Состояние поверхности Без корки С коркой
Кс-И 1,0 0,85
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1.0 0,8
38. Скорость резания (в м/мин) при точении теплоустойчивых сталей (VII группа)
Подача на оборот So, мм Глубина реоания мм Подача на оборот So, мм Глубина резания t, мм
1,0 4,0 10,0 20,0 1,0 4,0 10,0 20,0
0,04 214 182 -0,45 120 86 76 66
0,08 177- 135 0,60 75 64 56
0,15 155 120 101 88 0,80 — 66 58 52
0$Й5 135 100 85 74
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 43.
39. Скорость резания t>T (в м/мин) при точении коррозионно-стойких сталей (VIII группа)
Подача ]на оборот SQ, мм Глубина резания мм Подача на оборот SQf мм Глубина резания 7, мм
1,0 3,0 7,0 16,0 1,0 3,0 7,0 16,0
0,04 164 142 124 109 0,26 55 49 44 38
0,07 124 109 97 85 0,33 49 45 38 33
0,10 97 85 74 67 0,41 43 36 32 28
0,13 85 74 67 56 0,51 38 33 28 25
0,16 74 67 56 49 0,64 33 29 25 22
0,21 68 56 48 43 0,80 30 24 — —
Примечание, Поправочные коэффициенты см. табл, 43.
246
Точение и нарезание резьбы
40. Скорость резания ст (в м/мин) при точении жаропрочных деформируемых сталей (IX группа)
Подача на оборот So, мм Глубина резания f, мм Подача на оборот SQ, мм Глубина резания »,
1,0 3,0 7,0 16,0 1,о 3,0 7,0 16 0
0,04 164 142 124 109 0,26 58 48 44 38
0,07 124 109 97 85 0,33 49 43 36 33
0,10 97 85 74 67 0,41 44 38 33 29
0,13 85 74 67 57 0,51 39 32 28 25
0,17 74 66 54 49 0,64 33 29 24 22
0,21 67 56 48 43 0,80 30 25 22 19
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 43.
41. Скорость резания ®т (в м/мив) при точении коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных деформируемых сталей с ов ^900 МПа (X группа)'
Подача на оборот S , мм Глубина резания t мм Подача на оборот _ So, мм Глубина резания г, мм
1,о 3,0 5,0 10,0 1,о 3,0 5,0 10, .
0,05 205 0,26 82 72 64 52
0,07 163 131 114 —. 1 0,33 72 64 58 48
0,10 148 114 101 81 0,41 — .56 52 43
0,13 131 101 91 72 0,51 — 52 47 36
0,17 114 92 83 66 0,64 42 32
0,21 103 84 74 58 0,80 — — 35 28 <1
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 43.
42. Скорость резания (в м/мин) при точении коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных деформируемых сталей с ов > 900 МПа (X группа)
Подача на оборот SQ, мм Глубина резания «, мм | Подача на оборот so. мм Глубина резания мм
1.0 3,0 5,0 10,0 1,0 3,0 5,0 10,0
0,05 96 79 65 59 0,38 59 43 40 36
0,10 87 72 59 54 0,45 54 44 36 33
0,15 79 65 54 48 0,55 43 40 33 30
0,25 72 59 48 44 0,66 44 36 30 27
0,31 65 54 44 40 0,80 40 33 27 25
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл.. 43.
Скорости резания
247
43. Поправочные коэффициенты на скорость резания при точении сталей VII—X групп (см. табл. 38—42)
обрабатываемых материалов, МПа Группа материалов
VII VIII IX X с ав< < 900 МП:' X с ав> >900 МПа
500 600 700 . 800 \ 900 \- 1000 1100 \ 1200 1300 1400 1500 1700 1,08 1,0 0,94 0,86 0,72 1,4 1,2 1,0 0,84 0,7 0,52 1,1 1,0 0,84 0,76 0,7 1,22 1,05 1,0 1,0 0,84 0,75 0,68 0,59
Материал инструмента ВК8 ВК6М Т5КЮ Т15К6
1,0 1,2 1,4 1.9
Главный угол в плане q>° 30 45 60 90
S 1.2 1,0 0,92 0,87
Поперечное точение Отношение диаметров d/D 0,1 0,2 0,5 0,8 Св. 0,8
к01 1,45 1,12 1.11 1,05 1.0
Растачивание Диаметр отверстия, мм 20 30 50 75 200 Св. 200
0,3 0,45 0,6 0,8 0,9 1.0
Отрезка, точение канавок Отношение диаметров d/D 0,4 0,7 0,9
0,65 0.6 0,5
Точение торцовых канавок 0,5
248 ' Точение и нарезание резьбы
Продолжение табл. 43
Точение фасонных поверхностей Наружных Внутренних
Kfa 0.75 0,6
Диаметр обрабатываемой поверхности, мм 20 50 70 150 Св. 150
к гж Наружное продольное и поперечное точение 0,35 0,53 0,78 0,9 1,0
Растачивание 0,3 0,5 0,76 0,85 1,0
Состояние поверхности Без корки С коркой
^»11 1,0 ' 0,75
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0 0,8
Точение жаропрочных и жаростойких сплавов, титановых сплавов и высокопрочных, сталей
44. Скорость резания (в м/мин) при точении жаропрочных и жаростойких деформируемых сплавов на никелевой основе (XI группа)
Подача на оборот So, мм Глубина резания t. мм Подача на оборот So, мм Глубина резания t, мм
1,0 2,0 3,0 6,0 1,0 2,0 3,0 6,0
0,06 60 53 — 0,24 • 42 37 32 29
0,10 53 47 42 — 0,38 37 32 29 25
0,15 47 42 37 32 0,60 — — 25 22
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 48,
45. Скорость резания 0Т (в м/мин) при точении жаропрочных литейных сплавов на никелевой основе (XII группа)
Подача на оборот SQ, мм Глубина резания i, мм Подача на оборот SQ, мм Глубина резания t, мм
1,0 2,0 3,0 6,0 1,0 2,0 3,0 6,0
0,06 20 18 0,24 12 11 10 9
0,10 18 13 — — 0,38 I» 8 7 6
0,15 13 12 — — 0,60 — 6 6 5
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 48.
Скорости резания
249
46. Скорость резания от (в м/мин) при точении титановых сплавов (XIII группа)
Подача на оборот SQ, мм Глубииа резания 4 мм Подача на оборот So, мм Глубина резания 1, мм
1,0 2,0 4,0 8,0 1.0 2,0 4,0 8,0
0,08 141 122 —- 0,30 81 67 56 46
0,13 120 99 81 76 0,38 — 61 52 42
0,16 109 90 74 60 0,48 , 56 46 38
0,20 99 80 67 56 0,60 — 51 40 33
0,25 89 74 61 50 0,80 — 39 32 27
П р и м е ч а н и е. Поправочные коэффициенты см. табл. 41 3.
47. Скорость резания 0Т (в м/мин) при точении высокопрочных сталей (XIV группа)
Подача на оборот S , мм Глубина резания мм Подача на оборот мм Глубина резания *, мм
0 5 1,0 1,5 2,0 0,Б 1,0 1,5 2,0
0,04 52 46 42 38 0,10 37 32 30 28
0,06 48 43 36 33 0,20 29 25 23 22
. 0,08 40 35 32 30
Примечание. Поправочные коэффициенты см, табл. 48.
48. Поправочные коэффициенты на скорость резання при точении сплавов XI—XIII групп и высокопрочных сталей XIV группы (см. табл. 44—47)
ов обрабатываемых материалов, МПа Группа материалов
XI XIII XIV
450 — . —
550 1,16 1,5 —
750 1,0 — —
850 0,95 1,0 —
900 0,63 —
1000 0,58 0,8 —
250
Точение и нарезание резьбы
Продолжение табл. 48
о обрабатываемых материалов, МПа Г р ушз а м а тер и а л ов
XI XIJJ XIV
поо 0,55 0,7 —
1250 0,48 —
1300 — 0,52 —
1400 — — .
1600 — — 1,35
1800 — — 1,25
2000 — — 1,0
2200 — 0,83
Сплавы XII группы № подгруппы
XII XII XII XII
41 2,4 2,0 1,2 1,0
Материал инструмента ВК8 ВК6М, ВК6-ОМ о с 55 шсс вкюхом ВК4 Т15К6, Т5КЮ
Ч XI—XII 1; 0 1; 2 1; 26 1; з 1; 1 0; 5
XIII 1,0 0,9 — — —
XIV 0,8 1,0 — — — 1,4
Главный угол в плане <pQ 30 45 60 90
ч 1,2 1,0 0,92 0,81
Скорости резания
251 '
Продолжение табл. 48
Поперечное точе-ние Отношение диаметров d/D 0,1 0,2 0,5 0,8 Св. 0,8
1,47 1,3 1,2 1,14 1,0
Растачивание Диаметр отверстия, мм 50 75 . 200 Св, 200
Xtij 0,65 0,8 0,9 1,0
Отрезка, точение канавок Отношение диаметров d/D 0,4 0,7 0,9
0,65 0,6 0,5
Точение торцовых канавок 0,5
Точение фасонных поверхностей Наружных Внутренних
0,75 °-6
Диаметр обрабатываемой поверхности, мм 20 50 70 150 Св. 150
XI, XII, Наружное продольное и поперечное точение 0,4 0,57 0,82 0,95 1,0
ХШ, XIV 0,35 0,53 0,78 0,9 1,0
XI, XII, Растачивание 0,18 0,36 0,64 0,85 1,0
ХШ, XIV 0,25 0,43 0,72 0,87 1,0
Состояние поверхности Без корки С коркой
XI—XII, XIV 1,0 0,8
ХШ 1,0 0,7
Условия обработки С СОЖ ~ Без СОЖ
1,0 0,8
252
Точение и нарезание резьбы
Точение закаленных сталей
49. Скорость резания ®т (в м/мин) при точении закаленных сталей с пластинами из твердых сплавов (t — 1,0ч-2,0 мм)
нксэ Подача на оборот SQ, мм
0,15 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
35 157 140 125 116 108 102
39 — 135 118 104 95 88 83
43 —. 116 100 88 79 73 67
46 — 107 92 78 71 64 59
49 — 83 70 60 53 48 45
51 92 75 64 40 34 —
53 79 66 44 32' 26 — __
56 58 48 38 25 20
59 40 32 24 — —-
62 34 26 — —- — — —•
Примем. а н и е. Г [оправочные коэфс эициенты см. табл. 50.
50. Поправочные коэффициенты на скорость резания (см. табл. 49)
Обрабатываемый материал нксэ
35—49 50—62
Материал инструмента Т15К6 Т30К4 ВК6 ' ОО CQ ВК4 ВК6 ВК8
1,0 1,25 0,85 0,83 1,0 0,92 0,74
Главный угол в плане ф° 30 45 60 90
К HRC3 35—39 1,13 1,0 0,92 0,81
HRC3 40—62 1,19 1,0 0,83 0,71
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0 0,8
Поперечное точение Отношение диаметров d/D 0,5 0,7 Св. 0,7
0,69 0,79 0,92
Растачивание ^«2 0,83
Точение канавок I HRCa 35—40 | HRCa 41-62 0,38 0,27
Скорости резания
253
51. Режимы резания при точении резцами с пластинами из минералокерамики
Обрабатываемый материал HRCg Точение 4 мм £0, мм vt м/мин
Углеродистые, легированные, коррозионно-стойкие, жаропрочные, жаростойкие и вы-сокопрочные стали 33—45 Полу-чистовое Чистовое *0,6—2,0 0,2—1,0 0,1—0,3 0,1—0,2 80—150 150—250
45—55 Полу-чистовое Чистовое 0,5—2,0 0,1—1,0 0,1—0,4 0,1—0,2 80—160 80—180
55—65 ' Полу-чистовое Чистовое Тонкое 0,6—1,0 0,3—1,0 0,05—0,3 0,07—0,15 0,05—0,07 0,05—0,07 60—120 80—160 100—180
Коррозионно-стойкие -хромистые стали 33—40 Полу-чистовое Чистовое 1,0—3,0 0,1—1,0 0,1—0,5 0,1—0,2- 80—150 150—200
Углеродистые инструментальные стали 55—65 Полу-чистовое Чистовое Тонкое 0,6—1,0 0,3—1,0 0,05—0,3 0,07-к), 15 к 0,05—0,07 0,05—0,07 60—120 80—160 ТОО—200
Серый чугун НВ >200 Чистовое 0,1—1,0 0,05—0,3 200—400
Серый и ковкий чугуны НВ<3 200 Полу-чистовое и чистовое 0,5—2,0 0,2—0,5 150—500
Примечания: 1. При растачивании отверстий табличные (значения подач и скооостей резания умножать на коэффициент Ка = = 0,65.
2. Меньшие значения скоростей’ резания для больших значений глубины резания и подачи.
254
Точение и нарезание резьбы
5. Режимы резания при точении резцами с пластинами из СТМ
Обрабатываемый материал Точение Марка СТМ мм So, мм V, м/мин
Сталь, закален-ная до HRCa 40—60 Полу-чистовое Композит 05, 10 ♦» 1,0—2,0 0,12—0,2 80—120
(Чистовое 0,5—1,0 0,04—0,1
Тонкое 01, 10 *1 0,1—0,3 0,02—0,06
Сталь, закаленная до HRC, 55—67 Чистовое Тонкое 01' 0,2—0,6 0,05—0,2 0,04—0,08 0,02—0,04 80—160 120—180
Инструментальная сталь, НКСЭ 55—65 Полу-чистовое Чистовое Тонкое 01, 10*» 0,6—1,0 0,3—1,0 0,05—0,3 0,07—0,15 0,05—0,07 0,05—0,07 60—100 70—120 70—120
. -JVs Тита^ьые сплавы Полу-чистовое и чистовое Карбонадо 0,1—0,2 0,02—0,07 80—100
Чугуны сёрые и высокопрочные, НВ 150—300 Полу-чистовое и чистовое 05, 01, 02, 10 *» 0,05—2,0 0,03—0,2 300—800
Отбеленные чугуны, НВ 400—600 Полу-чистовое и чистовое 05, 01, 02 0,05—2,0 0,03—0,3 50—200
Твердые сплавы, HRA 80—86 Чистовое Тонкое 01, 10 *» 0,1—0,5 0,05—0,1 0,05—0,07 10—20
*» СТМ для обработки с ударом.
Примечания: 1. При растачивании отверстий Ks=Kv — = 0,65.
2. Меньшие значения скоростей резания для больших значений глубины резания н подачи.
Скоэости резания
255
БЗ. Режимы резания при течении сталей резцами с пластинами из БВТС при стойкости инструмента 40—60 мин
Обрабатываемы й материал HRCg (СЕ. МПа) мм So, мм V, м/мкН
Углеродистые и Легированные стали 30 До 1,0 1,0—2,0 2,0—3.0 0,07—0,12 0,12—0,20 0,20—0,30 260—280 220—260 150—220
30—36 До 1,0 1,0—2,0 2,0—3,0 0,07—0,12 0,12—0,20 0,20—0,30 165—180 140—165 100—140
Коррозионно-стойкие стали (600—850) До 1,0 1,0—2,0 2,0—3,0 0,07—0,12 0,12—0,20 0,20—0,30 200—225 175—200 120—175
Жаропрочные стали (600—800) До 1,0 1,0—2,0 2,0—3,0 0,07—0,12 0,12—0,20 0,20—0,30 180—200 150—180 150
6 t Примечания: 1. При работе подрезными резцами — 0,6. 2. Меньшие значения скоростей резания для больших значении глубины резания и подачи. .
Значения vT для точения цветных сплавов и чугунов приведены в табл. 31—34, а поправочные коэффициенты на скорость резания — в табл. 35.
Значения ц. для точения углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 36, а поправочные коэффициенты на скорость резания в табл. 37.
Значения для точения теплоустойчивых, жаростойких и жаропрочных сталей приведены в табл. 38—42, в поправочные коэффициенты — в табл. 43.
Значения для обработки жаростойких и жаропрочных сплавов, титановых сплавов и высокопрочных сталей приведены в табл. 44—47, а поправочные коэффициенты на скорость резания — в табл. 48.
Режимы резания при точении закаленных сталей приведены в табл. 49, а поправочные коэффициенты — в табл. 50.
256
Точение и нарезание резьбы
Чистовое и получистовое точение резцами, оснащенными минералокерамикой, СТМ и БВТС
Применение минералокерамики для токарной обработки металлов с каждым годом расширяется. Замена твердосплавных резцов резцами, оснащенных минералокерамикой, повышает производительность труда на многих операциях при одновременном увеличении периода стойкости резцов.
Особенно эффективно использовать такие резцы при обработке закаленных сталей и чугунов, для которых рекомендуется керамика ВО-13, ЦМ-332, В-3, ВОК-60, силинит-Р, кортинит и ВОК-71. Кроме этого, резцы с пластинами из В-3, кортинита и силинита-Р применяют для точения цветных металлов на основе меди и сплавов на основе никеля. Резцы с пластинами из минералоке-рамики обеспечивают обработку деталей с точностью 6—7-го квалитета. Период стойкости резцов из минералокерамики в 5—20 раз выше, чем твердосплавных, при одновременном повышении режимов резания в 1,5—2 раза.
Резцы из сверхтвердых материалов необходимо при-^мёнять при тонкой, чистовой и получистовой обработке I деталей из Сталей, чугунов различной твердости и некото-"рых труднообрабатываемых марок сталей и сплавов. Чем выше твердость обрабатываемого материала и скорость резания, тем более существенно проявляется преимущество резцов из СТМ по сравнению с резцами, оснащенными пластинами из твердого сплава и минералокерамики. Так, при точении стали с HRC0 45—50 периоды стойкости резцов из композита и твердого сплава Т30К4 различаются в 3—5 раз.
Высокие режущие свойства и износостойкость резцов из СТМ обеспечивают высокую точность обработки (5— 6-го квалитета) и параметр шероховатости обработанной поверхности Ra до 0,16 мкм.
Безвольфрамовые твердые сплавы применяют в основном для получистового и чистового точения в условиях спокойного резания.
Режимы резания при точении материалов резцами, оснащенными БВТС, минералокерамикой и СТМ, приведены в табл. 51—53.
Режимы резания
257
3. Режимы резания при нарезании резьбы
Резьбонарезание является одним из самых сложных видов обработки резанием. Нарезание резьбы проводится путем многократных ходов с радиальной подачей резца на каждый рабочий ход или последовательной заменой метчиков, входящих в комплект.
При нарезании резьбы в деталях из различных материалов применяют в основном резцы с пластинами из твердого сплава. При нарезании специальных резьб -с большим шагом (св. 3 мм), точных резьб, а также тогда, когда невозможно применять оптимальные скорости резания для твердосплавных резцов, применяют резцы из быстрорежущих сталей.
Нарезание резьбы резцами
Нарезание резьбы резцами проводится за несколько рабочих ходов, число которых зависит от шага нарезаемой резьбы и материала заготовки. Режимы резания при нарезании резьбы резцом взаимосвязаны, что затрудняет выбор их оптимальных значений. Глубина резания при нарезании резьбы переменная: при первом ходе она равна подаче, а при последнем — высоте профиля резьбы. Обычно весь припуск снимается за несколько черновых и чистовых рабочих ходов.
Скорость резания при нарезании резьбы резцом:
K.V ~ HvK.^Vt,KvjKviKvnKv„t М И U I о з
где vT — матричное значение скорости резания, м/мин;
— коэффициент обрабатываемости искомого^ материала; КВа — коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента; KDd — коэффициент, учитывающий вид нарезаемой резьбы; K„t — коэффициент, учитывающий количество рабочих ходов; К„о — коэффициент, учитывающий влияние СОЖ; К.„3 — коэффициент, учитывающий влияние термической обработки.
Рекомендуемые режимы резания при нарезании резьбы резцами в деталях из чугунов (IV группа) и сталей (V— VI группы) приведены в табл. 54, а поправочные коэффициенты — в табл. 55.
9 В. И. Баранчиков и др.
258
Точение и нарезание резьбы
Б4. Скорость резания при нарезании резьбы резцами в деталях из чугунов (IV группа) и сталей (V—VI группы)
Резьба Шаг резьбы, мм Метрическая резьба Трапецеидальная резьба
Число . рабочих ходов VT-м/м и в Число рабочих ходов £:Т’ м/мин
черновых чистовых черновых чистовых
Чугуны
2,0 2 42 — — —ш
3,0 3 47 — —
Наружная 4,0 4 2 51 — — —
5,0 5 51 — — —.
6,0 6 55 — — —
2,0 3 32 __ __
3,0 4 ✓ 37 4 3 33
Внутренняя 4,0 5 2 40 5 3 35
5,0 5 40 6 3 36
6,0 6 44 7 4 39
8,0 — — — 9 4 42
Стали
1,5 3 139 — —
2,0 4 136 — ——
Наружная' 3,0 5 2 129 5 3 112
4,0 6 122 6 3 107
5,0 7 . 117 7 4 103
6,0 8 114 8 4 102
1,5 4 ПО . —
2,0 5 105 — —
Внутренняя 3,0 6 2 99 — — —
4,0 7 93 »"«'1 —= ——
5,0 8 87 — — ——
1 6,0 9 84 —
Пцэ имечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 55.
Режимы резаиия
259
55. Поправочные коэффипиенты на скорость резания при . нарезании резьбы в деталях из чугунов и сталей (см, табл. 54)
Kv См. ч. I, табл, i м
Материал инструмента Т15К6 Т30К4 Т14К8 ВК8 ВК6 ВК4 ВКЗ
ЛОц для чугунов — — — 0,83 1,0 1,1 1,14
Kt,a для сталей V— VI групп 1,0 1,3 0,76 0,4 0,85 — —
Резьба Наружная Внутренняя
Сккоз -пая В упор d < 100 мм ~ d > 100 мм
Сквозная В упор Сквозная В упор
^оа 1.0 0,9 0,85 0,8 1,о 0,9
Отношение фактического числа рабочих ходов к принятому (•(j/*upl 0,75 1,0 1,25 1,5 2,0
KDi 0,89 .1,0 1,08 1.17 1,3
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ,
1,0 0,85
Закалка HRCa < 35 HRCa < 45 HRCa < 62
^ю3 0,69 - 0,56 S' 0,17
Примечание, При нарезании резьбы быстрорежущими резцами К„„ = 0,2.
И
9*
260
Точение и нарезание резьбы
Б6. Режимы резания при нарезании метрической резьбы в деталях из сталей и сплавов (VII—XIV группы)
Шаг резьбы, им Число рабо-. чнх ходов 1'у (и м/мин) в зависимости от группы обрабатываемого материала
X 3 к © си ЧИСТОВЫХ | > VIII (Ов < < 900 МПа) VIII (П„ > > °00 МПа) X ( х (ств < < 900 МПа) * (°в > > 00 МПа) X X XIII Л1Х
0,75 2 69,5 56,2 30,5 24,5 43,5 24,0 13,0 6,5 25,8 10,5
1,0 3 67,2 54,5 29,5 23,8 42,0 23,2 12,5 6,3 25,0 10,2
1,25 3 62,5 50,5 29,5 21,7 39,0 21,5 11,5 5,5 24,5 10,0
1,5 4 2 62,5 50,5 27,5 21,7 39,0 21,5 11,5 5,5 23,5 10,0
1,75 4 60,0 48,5 26,3 21,0 37,5 20,5 11,3 4,7 22,7 9,7
2,0 5 60,0 48,5 26,3 21,0 37,5 20,5 11,3 4,7 22,7 9,5
2,5 5 56,0 45,5 24,5 19,5 35,0 19,5 10,5 4,3 22,0 9,0
3,0 6 54,5 44,0 24,0 18,8 34,0 18,5 10,2 4,0 21,5 8,5
II р и м е ч а и и е. Поправочные коэффициенты на скорость резания приведены в табл. 57.
57. Поправочные коэффициенты на скорость резания при нарезании резьбы в деталях из сталей и сплавов
Ов обрабатываемых материалов, МПа Группа материалов
V11 V111 IX х XI ХШ XIV
450 — —-
600 1,08 — 1,0 *J 1,16 1,5
700 1,0 1,0 *1 1,2 0,95 « 1,0 —-
800 0,94 0,92 *1 1,0 0,84 *х 0,95 1,0
900 0,86 1,1 *2 0,88 1,0 *2 0,63
1000 0,72 1,0 *2 0,8 0,84 *2 0,58 0,8 —
1100 — — 0,75 *2 0,55 0,7
1200 — — — 0,68 *2 0,48
1300 1400 — 0,84 *2 — 0.59*2 — 0,52
1500 — 0,7 *2 —
1600 — — — —- — —— 1,35
1700 — 0,52 *2 — — — —
1800 — — —- — — — 1,25
2000 — -— 1,0
2200 —. — — — — 0,83
Режимы резания
261
Продолжение табл. 57
Сплавы XII группы № подгруппы
XII XII XII XII
2,4 2,0 1.2 1,0
Матер и ал и нстру мента Т15К6 ВК8 в кем
1,0 0,8 1,2
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0 0,8
Отношение фактического числа рабочих кодов к принятому (Гф/<Пр) 0,75 1,0 1,25 / 1,5 2,0
KV{ 0,89 1,0 1,08 1,17 1,3
Резьба Наружная Внутренняя
Сквозная В упор d sj 100 мм d > 100 мм
Сквозная В упор Сквозная В упор
1,0 0,9 0,85 0,8 1,0 0,9
** Поправочные коэффициенты на скорость резания при нарезании резьбы в деталях из сталей с ов < 900 МПа.
*. Поправочные коэффициенты на скорость резания при нарезании резьбы в деталях из сталей с <тв > 900 МПа.
Режимы резания при нарезании резьбы резцами в труднообрабатываемых материалах (VII—XIV группы) приведены в табл. 56, а поправочные коэффициенты на скорость резания — в табл. 57.
Нарезание резьбы метчиками
Метчики предназначены для нарезания внутренних резьб. Нарезание резьбы характеризуется двумя параметрами режимов резания: скоростью резания и толщиной слоя металла, снимаемого одним зубом.
262
Точение и нарезание резьбы
Толщина срезаемого слоя для выбранного метчика зависит от угла заборного конуса и числа зубьев (перьев). В процессе эксплуатации метчика она практически не изменяется.
Скорость резания зависит от материала детали, диаметра и шага нарезаемой резьбы.
Комплектность метчиков при этом устанавливается следующим образом. Нарезание резьбы в сквозных отверстиях глубиной до 1,5Р (где Р — шаг резьбы) проводится одним метчиком. Нарезание точных резьб, а также резьб большой длины осуществляют комплектом из двух метчиков (чернового и чистового), а нарезание резьбы с шагом Р 3 мм — из трех метчиков. Для нарезания резьбы в глухих отверстиях с шагом Р <С 2,5 мм применяют один метчик, а с шагом Р 3 мм — комплект из двух или тре^ метчиков.
Режимы резания при нарезании резьбы в деталях из алюминиевых сплавов, серых чугунов, углеродистых и 'ированных сталей метчиками из быстрорежущей стали приведены в табл. 58, а для труднообрабатываемых материалов — в табл. 59.
В табл. 60 приведены поправочные коэффициенты на скорость резания при нарезании резьбы в деталях из алюминиевых сплавов, чугунов, углеродистых, легированных сталей и труднообрабатываемых материалов.
58. Скорость резания (в м/мин) при нарезании резьбы в деталях из алюминиевых сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей метчиками из быстрорежущих . сталей
Диаметр Шаг резьбы. Алюминие- Серый чугун Стали
резьбы, мм мм вые сплавы НЕ 156—229 V —VI групп
6 0,75—1,0 14,5 5,9 8,3
8 0,75—1,25 24,6 8,4 11,8
10 1,0-1,5 41,2 8,4 11,8
12 1,0—1,75 47,8 10,5 14,5
16 1,5—2,0 35,5 10,5 14,5
20 1,5—2,5 33,6 8,5 12,0
24 1,5—3,0 38,3 8,9 12,6
30 2,0—3,5 45,5 10,2 14,3
36 3,0—4,0 — 11,3 15,8
Приме ч а н и е. Поправочные коэффициенты на скорость
резания см. тасл. 60.
Режимы резания
263
59. Скорость резания рт (в м/мин) при нарезании резьбы в деталях из труднообрабатываемых сталей и сплавов метчиками из быстрорежущих сталей
Обрабатываемый материал Резьба
№ труппы ов, МПа Ml—М1,6 М2—М4 М5—Мб М8—Ml 2 оо S J, § М20—МЗО
VII <1000 2,0—3,0 3,0— 4,0 5,0— 6,0 7,0—' 8,0 9,0— 10 10—11
VIII <1000 >1000 1,5—2,5 1,0—1,5 4,2— 5,0 2,0— 3,0 5,2— 6,5 3,7— 4,6 6,5— 7,8 4,6— 5,5 7,8— 9,0 5,5— 6,5 9,0— 10,3 6,5— 7,4
IX 600—1000 700—1000 0,8—1,2 0,8—1,0 1,2— 2,2 1,0— 1,8 4,0— 5,0 2,6— 3,2 5,0— 6,0 3,2— 3,8 6,0— 7,0 3,8— 4,5 7;0 8,0” 4,5-5,1
XI 1000—1100 1050—1300 0,5—0,8 Ручная 0,8— 1,5 0,5— 1.0 2,2— 2,6 1,1— 1,4 2,6— 3,2 1,4— 1,7 3,2— 3,7 1,7— 2,0 3.7— 4,3 2,0— 2,2
XII 800—1000 Ручная 0,3— 0,5 0,5— 1,0 1,0— 1,5 1,5— 1,8 1,8— 2,0
XIII <600 >600 0,8—1,0 0,5—0,8 1,5— 2,5 1,0— 1,5 3,3— 4,2 2,0— 2,6 4,2— 5,0 2,6— 3,1 5,0- 5,8 3,1— 3,6 5,8— 6,7 3,6— 4,1
XIV <1700 Ручная 0,5— 1,0 1,0— 1,5 1,5— 2,0 2,0— 2,5
Примечания: 1. Большие значения скоростей резаиия для резьбы больших диаметров.
2. Поправочные коэффициенты на скорость резания см. табл, 60.
264
Точение и нарезание резьбы
60. Поправочные коэффициенты иа скорость резания при нарезании резьбы метчиками (см. табл. 58—59)
Параметр Резьба
сквозная В упор
1,0 0,5
Материал инструмента Р18 Р9К5 Р10К5Ф5 Р18Ф2К8М
1,0 1,1 1,1 1 >’2
Нарезание резьбы плашками
Плашки предназначены для нарезания наружных резьб. Подача на зуб при нарезании плашками определяется в зависимости от угла заборной части и числа зубьев, а скорость резания — в зависимости от обрабатываемого материала, диаметра и шага резьбы.
Рекомедуемые значения скоростей резания при нарезании резьбы плашками в цветных сплавах и сталях приведены в табл. 61.
Для конкретной марки' обрабатываемого материала скорость резания
v =
где от — рекомендуемое значение скорости резания (табл. 61), м/мин; —коэффициент обрабатываемости, искомого материала по табл. 1.
61. Скорость резания г»,, (в м/мин) при нарезании резьбы плашками
Диаметр резьбы, мм Шаг резьбы, мм Алюминиевые сплавы Латуни Углеродистые и легированные стали
4—6 0,5—1,0 10,2^—15,3 7,6—8,1 2,45—3,45 .
8—10 0,75—1,5 12,3—20,0 8,8—9,2 2,65—4,25
12 1,0—1,75 12,8—25,0 9,6 2,85—5,65
16 1,5—1,75 15,3—26,5 11,5 3,45г-4,9
20 1,5—2,0 20,0—28,0 15,0 3,45—6,4
24 1,5—3,0 15,3—35,0 16,5 3,45—7,9
Примечав и е. большие значения скоростей резания при ‘ нарезании резьб с меньшим шагом.
Режимы резания
265
ГЛАВА 5
СВЕРЛЕНИЕ, ЗЕНКЕРОВАНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ
Гл. 5 справочника содержит нормативные материалы для выбора режимов резания при обработке отверстий стандартными сверлами из быстрорежущих сталей и твердого сплава. В таблицах приведены режимы обработки для каждой группы обрабатываемых материалов и поправочные коэффициенты на подачу и скорость резания в зависимости от различных технологических факторов. Назначение режимов резания при обработке отверстий заключается в выборе глубины резания, подачи и скорости резания.
1. Режимы резания при сверлении
Рекомендуемое число рабочих ходов при сверлении приведено в табл. 62, а рекомендуемые длины участков сверления между выводами сверл — в табл. 63.
62. Число рабочих ходов при сверлении
№ группы обрабатываемого материала Диаметр отверстия d, мм
15 25 Св. 25
I—IV 1 1
V—X, ХШ—XIV 1 1
XI—XII 1 2
63. Рекомендуемые длины участков (в мм) сверления между выводами сверл
№ вывода’ Диаметр сверла, мм
До 5 5—10 10—18 18—25 До 5 5 — 10 10—18 18—25
Для материалов V—XII, XIV групп Для материалов ХШ группы
До 1-го 5D 40 3,50 30 40 30 2,50 . 20
Между 1-м и 2-м 2D 1,50 О О 0,80 0,6D
266 Сверление, зенкерование и развертывание
Продолжение табл. 63
Xs вывода Диаметр сверла» мм
До 5 5—Ю Ю—18 18—25 До 6 5—10 10—18 18—25
Для материалов V—»Х11, XIV групп Для материалов XIII группы
Между 2-м и 3-м 2D 1,50 0,50 D 0,8 0,5
Между 3-м и 4-м D 0,50 D 0,80 0,60 0,5D
Между 4-м и 5-м — 0,80 0,50 D 0,80 0,60 0,50
Между 5-м и 6-м — 0,50 — 0,80 0,50
Подачи
При сверлении рекомендуются три группы подач:
I группа — сверление отверстий в жестких деталях без допусков или с допуском 12-го квалитета под последующую обработку сверлом, зенкером или резцом;
•1 II группа — сверление отверстий в деталях средней жесткости или сверление с получением параметра Rz = = 20-М0 мкм под последующую обработку зенкером или двумя развертками;
III группа — сверление отверстий в деталях малой жесткости или сверление отверстий с точностью 11-го квалитета под последующую обработку развертками или нарезание резьбы метчиком.
Сверление отверстий в деталях из чугунов твердосплавными сверлами рекомендуется осуществлять с меньшими подачами, чем сверламй из быстрорежущих сталей. В этом случае используются I и 11 группы подач.
Подача при сверлении
So = So. TKS; К = /<Sz/CSjk/CSb/<SZ8m«
где So. т — матричное (табличное) значение подачи на оборот, мм; &s — коэффициент, учитывающий глубину сверления; K,s — коэффициент, учитывающий жест-
Режимы резания при сверлении
267
64. Подача иа оборот So. т (в мм) при сверлении отверстий быстрорежущими сверлами
Диаметр сверла D, мм Группа подач Диаметр сверла £>, мм -Группа подач
1 н ill 1 1 11 III
2,0 0,04 0,03 0,02 10,0 0,25 0,18 0,12
3,0 0,06 0,04 0,03 12,0 0,28 0,20 0,14
4,0 0,08 0,07 0,05 16,0 0,34 0,25 0,17
5,0 0,12 0,10 0,07 20,0 0,40 0,30 0,20
6,0 0,16 0,12 0,08 25,0 0,44 0,33 0,22
8,0 0,20 0,15 0,10 30,0 0,50 0,38 0,25
65. Поправочные коэффициенты иа подачу при сверлении
____ _____________(см. табл, 64)____________________
Глубина сверления ’ 30 50 7D 100 150
Л'я( 1,0 0,85 0,7 0,6 0,5
$К<?сткость техно-логической систе- мы Высокая Средняя Низкая
Л’«ж 1,0 0,75 0,5
Материал инструмента Быстрорежущая сталь Твердый сплав
Л'яи 1,0 0,6
Отверстие Сквозное Глухое
1,0 • 0,5
1'руппа подач I 1» III
Л'вм № группы обрабатываемого ма- териала
I 2,7 2,9 3,2
II 1,36 1,52 1,85
III 2,0
IV 2.071,4 «
V—VI (ов — 800 МПа) 1,0-
V—VI (ой = 800 МПа) 0,75
VII—X, XIII 0,75
XI—XII, XIV 0,55
** При обработке чугуна с НВ > 229,
268
Сверление, зеикероваиие и развертывание
кость технологической системы; К5и — коэффициент, учитывающий материал инструмента; KSd — коэффициент, учитывающий тип обрабатываемого отверстия; К,8ы—коэф, фициент, учитывающий марку обрабатываемого материала.
Табличные значения подачи 50. т приведены в табл. 64, а поправочные коэффициенты на подачу — в табл. 65.
Скорость резания
Скорости резания, приведенные в табл. 66, 68, 70, рассчитаны на обработку одним инструментом с заданным периодом стойкости при нормальном его затуплении и работе с охлаждением.
Скорость резания
где vT — матричное (табличное) значение скорости резания, м/мин; — коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала; KVu — коэффициент, учитывающий материал инструмента; К0(! — коэффициент, учитывающий тип отверстия; KVq — коэффициент, учитывающий условия обработки; — коэффициент, учитывающий стойкость инструмента; f\V( — коэффициент, учитывающий длину сверления.
Поправочные коэффициенты на скорость резания для цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 67, а для труднообрабатываемых материалов — в табл. 69 и 71.
66. Скорость резания (в м/мии) при сверлении цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей сверлами из быстрорежущих сталей
Диаметр сверла D, мм Подача на оборот So> мм Группа материалов
1 и Ш IV V — VI
О 0,07 49 41 68 42 38
0,10. 34 29 42 36 32
Режимы резания при сверлении
269
Продолжение табл. 66
. Диаметр сверла £), мм Подача на оборот SQ, ММ Группа материалов
I 11 111 IV V—VI
0,07 81 68 82 52 46
0,10 58 . 48 74 42 37
0,15 43 36 63 36 32
0,20 33 27 56 32 28
0,07 117 98 86 48 38
0,10 83 69 80 42 32
6 0,15 60 ' 50 72 36 28
0,20 48 40 64 32 24
0,30 38 32 56 29 20
0,10 106 88 90 48 37
0,15 78 65 77 42 32
8 0,20 62 52 68 36 28
0,30 49 41 55 29 24
0,40 41 34 47 25 20
0,15 94 78 96 - 48 37
0,20 74 62 80 42 32
10 0,30 59 49 72 32 28
0,40 49 41 64 29 24
0,60 41 34 56 25 20
0,80 34 — 50 23 17
0,15 107 98 94 46 36
0,20 85 76 82 44 30
12 0,30 69 65 76 36 28
0,40 58 52 68 30 24
0,60 48 46 62 28 20
0,80 40 37 56 25 16
1,00 36 32 52 23 —
0,20 99 83 86 42 34.
0,30 78 65 72 34 28
0,40 67 56 64 28 24
15 0,60 55 46 58 26 22
0,80 47 39 50 24 18
1,00 41 34 46 21 —
1,20 37 — — — —
270
Сверление, зенкероваиие и развертывание
Продолжение табл, 66’
Диаметр сверла D, мм Подача на оборот S f мм Группа материалов
1 п Ill IV V—VI
0,20 120 100 75 36 32
0,30 95 79 60 32 27’
0,40 81 69 52 29 24
0,60 67 56 46 25 20
0,80 56 47 41 23 15
1,00 49 41 37 20 —
1,20 45 — — — —
0,30 114 95 68 38 32
0,40 96 80 57 34 28
Св. 20 0,60 80 67 52 30 22
0,80 67 56 46 26 18
1,00 60 50 40 24 15
1,20 54 45 — — —
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 67,
67. Поправочные коэффициенты иа скорость резания (см. табл. 66)
См. ч. 1, табл. 1
Материал инструмента Р9К5 Р10К5Ф5 Р6М5К5 Р12ФЗ Р6М5
1,0 1,15 0,96 1,0 0,91
Отверстия Глухое Сквозное
1,0 0,9
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0; 1,2 ** 0,8; 1,0**
Глубина сверления, мм 3D 5D 7D 10D
Kvi 1,0 0,9 0,8 0,75 ,
** Поправочный коэффициент на скорость резания при сверлении цветных сплавов (I—III групп).
Режимы, резания при сверлении
271
68. Скорость резания (в м/мин) при сверлении теплоустойчивых, коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей
Группа материалов
Диаметр сперла D, мм Подача на обо-рот So, ММ > VIII (%< С Ю00 МПа) VIII (ав> > 1000 МПа) X X (%< С 800 МПа) X (0В > >800 МПа)
0,03 43 28 12 35 42 16
0,04 31 20 11 27 30 12
4 0,05 26 17 10 22 25 10
0,06 22 14 10 20 22 8,6
0,07 19 10 18 7,4
0,08 16 — — 17 — 7,0
0,04 37 26 15 36 48 18
А 0,06 26 18 13 25 36 16
0,08 19 13 И 22 24 12
0,10 16 11 10 17 20 8,5
0,04 37 28 16 28 43 16
0,06 26 20 14 23 30 12
8 0,08 19 14 12 19 22 8,6
0,10 16 12 И 15 18 7,4
0,15 * 12 9 10 12 14 5,4
0,05 37 26 18 25 43 16
0,07 26 20 16 22 30 12
12 0,10 19 16 14 15 22 8,6
0,15 14 14 11,5 12 18 7,4
0,20 10 12 10,5 10,5 14 5,4
0,06 31 23,5 20 25 40 14,5
0,08 22 16,5 16,5 22,5 34 13,5
0,10 19 14,5 14,5 17 26 12,0
17 0,15 14 10,0 13,5 15 20 8,6
0,20 10 7,5 12,0 13 16 6,3
0,25 8,5 6,5 11,0 10 12 4,8
. 0,05 3? 27,5 21,0 26 38 14
0,07 26 19,5 15,5 22 30 12
26 0,10 19 14,5 13,5 16 22 8,6
0,15 16 10,0 12,5 12,5 16 6,3
0,20 12 7,5 11,5 9,2 12 4,8
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 69.
ZI2
Сверление, зенкерование и развертывание
69. Поправочные коэффициенты /ГОм на скорость резания (см. табл. 68)
ов обрабатываемого Материала, МПа Группа материалов
VII V111 IX * * х
600 650 п 1 1 1 ° 1 1 § 1,2 *а — 1,0 *а 0,9 *а 0,8 *2 1,0 0,8 0,6
700 800 850 1,3
900 1000 1,0 *2 1,0
1100 1200 1300 1400 , 1500 1 1700 1,1 1,0 0,93 0,68 0,50 0,8
Материал инструмента Р6М5 Р6М5К5 Р9К5 Р10К5Ф5 Р9М4К8
0,86 0,92 1,0 1,15 1,3
Отверстие Глухое Сквозное
Kpd 1,0 0,9
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0 0,8
Отношение фактической стойкости к нормативной (Ш) 0,5 1,0 1,5 2,0 4,0
Лр, 1,18 1,0 0,86 0,83 0,73
Глубина сверления, мм 3 5 7 10
1,0 0,8 0,65 0,5
** Поправочный коэффициент на скорость резания сталей 10Х11Н20Т2Р, 10Х11Н20ТЗР, 10X11H23T3MP КСм=0,5.
*2 Поправочные коэффициенты на скорость резания при сверлении сталей VIII и X групп 1000 МПа и ов 800 МПа соответственно.
Режимы резания при сверлении
273
70. Скорость резания (в м/мин) при сверлении жаропрочных, жаростойких и титановых сплавов и высокопрочных сталей
Диаметр сверла D, мы Подача па оборот So, мм Группа материалов
XI XII XIII XIV
0,01 24 32
0,02 21 26
4 0,03 10,4 17 36,3 14,5
0,04 9,1 12,5 25,3 11,5
0,06 7,1 7,5 14,9 —•
0,08 5,6 6,3 10,4 —
0,01 28
0,02 II — — 24
0,04 10,4 12,5 30,5 18
8 0,05 9,8 10,0 21,3 13
0,06 9,1 8,6 17,8 —
0,08 7,1 7,5 12,4 —
0,10 6,4 5,2 8,7 —
0,15 4,4 4,6 6,4 —
0,02 32
0,03 — — .30
0,04 20 36,3 26,5
0,05 10,4 17 25,3 24,5
0,06 9,1 15 21,3 18,5
12 0,08 8,0 12,5 14,9 15,0
0,10 6,4 . 9,0 10,4
0,15 4,9 6,3 6,7
0,20 4,0 4,8 5,0 —
0,07 9,1 14 25,3 36
0,08 8,0 12,5 21,3 34,5
20 0,10 6,4 8,6 14,9 28
0,15 4,9 6,3 8,7 18
0,20 4,0 4,8 6,1 —
Примечание. Поправочные
коэффициенты см. табл. 71.
274
Сверление, зенкерование и развертывание
71. Поправочные коэффициенты иа скорость резания (см. табл. 70)
ов обрабатываемого материала, МПа Группа материалов
XI Х1Н XIV
450 600 1 1 1 ° о- 1 fe н 1 1 1 1,0 1,56 1,38 1,24 1,0 0,91
650 750 800 0,7
900 1000 0,65
1100 1200 1400 1600 1700 1800 2000 2200 0,55
2- 1 1 1 г
Сплавы XII группы № подгруппы
XII.1 XII.2 ХП.З XII.4
1,0 0,8 0,4 0,3
Материал инструмента Р6М5 1 Р6М5К5 Р9К5, Р10К5Ф5 Р9М4К8 г Р12МЗК8Ф2
К *1 0,73 0,92 1,0 1,47 1,5
Материал инструмента для сталей XIV группы ВК6-ОМ ВК6М ВК8 вкюм ВКЮМ
1,25 1,15 1,0 0,9 0,7
Отверстие Глухое Сквозное
1,0 0,9
Режимы резания при зеикеровании
275
Продолжение табл. 71
Условия обработки с СОЖ Без СО/К
Кео 1,0 0,8
Отношение фактической стойкости к нормативной (Тф/ Тн} • 0,5 1,0 2,0 4,0
1,18 1,0 0,83 0,7
Глубина сверления, мм ' 3D 5D 7D 10D
Кщ 1,0 0,8 0.65 0,5
*) При сверлении сплавов XI—XIII группа твердосплавными сверлами КОа= 1,5.
2. Режимы резания при зеикеровании
Процесс зенкерования предназначен для обработки отверстий после сверления с целью обеспечения правильной геометрической формы и необходимого параметра Шероховатости обработанной поверхности.
Операция зенкерования может быть предварительной под развертывание с точностью 6—8-го квалитета и окончательной с точностью отверстия 11—13-го квалитета и с шероховатостью обработанной поверхности Rz = «= 10-4-20 мкм.
Выбор режимов резания при зеикеровании заключается в определении глубины резания, подачи и скорости резания.
Глубина резания и число ходов
Глубина резания определяется как половина припуска по диаметру обработки отверстия.
В табл. 72 приведены рекомендуемые предельные припуски при зеикеровании.
Число ходов при зеикеровании определяют исходя из размера обрабатываемого отверстия, припуска на обработку, требований к качеству обработки (обычно оно не превышает двух).
276 Сверление, зеикерование и развертывание
72. Предельный припуск 2t (в мм) при зенкерованин отверстий
Диаметр Группа материалов Диаметр Группа материалов
зенкера D, мм I —VI VII —XIV зенкера D, мм I—VI VII —XIV
До 18 18—30 30—50 2,5—3,5 4,0—4,5 5,5—8,0 1,0—1,5 1,5—2,0 2,0—3,5 50—80 80—100 7,0—10,0 8,0—12,0 3,5—5,0
Подачи
Подачи при зенкерованин назначают с учетом требований к параметрам шероховатости и точности обработки отверстий и в зависимости от прочностных характеристик обрабатываемых материалов.
При зепкеровапии рекомендуется три группы подач:
I группа — зеикерование отверстий в жестких деталях без допуска и с допуском 13-го квалитета с последующей обработкой двумя развертками;
II группа — зеикерование в деталях средней жесткости и зеикерование с получением параметра шероховатости Rz — 10-4-20 мкм с последующим применением одной развертки;
III группа — зеикерование отверстий в деталях малой жесткости и зеикерование с получением параметра шероховатости Rz ~ 6,3-4-10 мкм без последующей обработки.
Подачи при обработке цветных, и черных металлов и поправочные коэффициенты на подачу приведены в табл, 73.
73. Подачи на оборот 5О. т (в мм) при зенкерованин материалов и поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от технологических условий обработки
Ди аметр зенкера D мм Группа подач Диаметр' зенкера D, мм * Группа подач
I П Ш 1 И 11
15 1,50 1,25 0,7 35 2,20 1,70 1,15
18 1,57 1,32 0,8 40 2,40 1,80 1,25
20 1,65 1,40 0,9 45 2,50 1,85 1,30
25 1,72 1,50 1,0 50 2,70 1,95 1,35
30 1,80 1,60 1,1
Режимы резания при зеикеровании
277
Продолжение табл. 73
Поправочные коэффициенты иа подачу для изменяющихся условий обработки
Отверстие Глухое Сквозное z
Ksd 0,5 - 1,0
№ группы обраба-. тываемого материала I II IV V—VI VII—X, XIV XI— XIII
KS№ при группе подач I 1,0 0,83 0,57 0,40 0,36 0,27
II 1,0 0,75 0,49 0,43 0,32 0,23
III 1,0 0,87 0,52 0,45 0,36 0,23
Скорость резания
Скорость резания для конкретной марки материала
где ит — матричное (табличное) значение скорости резания, м/мин; — коэффициент обрабатываемости материала; К„а — коэффициент, учитывающий тип обрабатываемого отверстия; ЛГ(1 — коэффициент, учитывающий материал инструмента; КЕт — коэффициент, учитывающий фактическую стойкость инструмента; Кв — коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности; К„о — коэффициент, учитывающий влияние охлаждения.
Скорости резания и поправочные коэффициенты на скорость резания приведены в табл. 74—76 для магниевых, алюминиевых сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей, а для труднообрабатываемых материалов — в табл. 77—85.
278
Сверление, зенкерование и развертывание
74. Скорость резания (в м/мин) при зеикеровании отверстий в магниевых и алюминиевых сплавах зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера X), мм Магниевые сплавы Алюминиевые сплавы
Пог.йчя на оборот So, мм
0,7 1,0 1,5 | 2,0 0,7 1,0 | 1.5 | 2.0
Цельные зенкеры
10 36 30 25 — 24 20 17 —
15 52 45 36 30 35 ,30 24 20
20 70 57 48 42 47 38 32 28
25 87 72 60 51 58 48 40 34
30 — 84 70 60 —— 56 47 40
40 105 87 72 — 70 58 48
50 — 129 105 90 — 86 70 60
Насадные зенкеры
60 70 57 48 47 38 32
70 — 93 78 64 —— 62 52 43
80 — 115 93 79 — 77 62 53
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 76.
75. Скорость резания (в м/мин) при зеикеровании отверстий в чугуиах, углеродистых и легированных сталях • зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера D, '• мм Глубина резания tt мм И угу и | Стали V —VI группы
Подача На оборот So, мм
0,75 1,0 1,3 1,8 0,75 1,0 ],3 1,8
15—35 0,5—1,0 29 26 23 21 22 19 16 14
цельные 1,1—2,0 27 24 22 19 19 16 14 12
36—80 0,5—1,0 26 23 21 18 20 17 15 13
насадные 1,1—2,0 25 22 20 18 17 15 13 И
Примечание. Поправочные коэффициенты см. габл. 76,
Режимы резания при зенкерованин
279
76. Поправочные коэффициенты на скорость резание при зенкерованин (см. табл. 74—75)
См. ч. 1, табл 1
Отверстие Глухое Сквозное
^»d 0,9 1,0
Материал инструмента Р6М5 Р9К5, Р12ФЗ Р6М5К5, Р6М5ФЗ Р9М4К8
0,91 1,0 0,93 0,96 1,3
Состояние поверхности Без корки С коркой
Л’оц 1,0 *г 0,8
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
^г>о 1,0; 1,2 *2 0,8; 1,0 *а
*1 Поправочные коэффициенты для чугуна и стали IV—V групп.
** Поправочные коэффициенты для цветных сплавов I—II групп.
77. Скорость резания vT (в м,'а:ии) при зенкерованин отверстий -в сталях VII—VIII групп с оя = 600-4-1000 .’А Г! а зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера D, . мм Глубина резания /, мм Подача на оборот SQ, мм
0,2 0,28 0,35 0,55 0,77
12 0,3—0,4 21,0 18,8 16,5 15,0
20 0,4—0,6 23,4 20,4 18,6 16,3 14,6
35 0,6—0,8 —- 23,7 21.0 18,4 16,3
40 0,8—1,2 — — 24,0 21,6 18.0
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл, 81.
280
Сверление, зенкерование и развертывание
78. Скорость резаний ®т (в м/мнн) при зеикеровании отверстий в сталях VII—VIII групп с ов — 11004-1300 МПа зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера D, мм Глубина резания /, мм Подача на оборот мм
0,2 0,28 0,35 0,55 0,77
12 0,3—0,4 7,8 6,4 5,3 4,4
20 0,4—0,6 8,9 7,2 6,0 5,2 4,3
35 0,6—0,8 — 7,8 6,6 5,5 4,6
40 0,8—1,2 — 6,0 5,0 4,0
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 81.
79. Скорость резаиия ®г (в м/мии) при зеикеровании отверстий в сталях IX группы зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера D, мм Глубина резания t, мм Подача на оборот So, мм
0,2 0,28 0,39 0,55 0,77
8 15 28 0,3—0,4 0,4—0,6 0,6—0,8 35 31 28 25 —
40 0,8—1,2 — 44 36 31 27
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл, 81.
80. Скорость резания ®г (в м/мин) при зеикеровании отверстий в сталях X группы зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера D, мм Глубина резаиия мм Подача на оборот So, мм
0,2 0,28 0,39 0,55 0,77
12 0, *5—0,4 21,8 17,7 14,6 12,5
20 0,4—0,6 25,0 20,4 17,0 14,4 12,0
35 . 0,6—0,8 — 22,0 18,0 15,4 12,6
40 0,8—1,2 — — 17,0 15,0 11,5
Примечание. Поправочные
коэффициенты см. табл. 81.
Режимы резания при зеикеровании
281
81. Поправочные коэффициенты на скорость резания при зеикеровании к табл. 77—80
ов обрабатываемого материала, МПа Группа материал©»
VII—VIII IX * *а X
600 1,24 1,0
700 800 900 1,16 1.0 0,86 1,1 1,0 *1 0,9 0,8 *! 1,2 §§111 II
1000 1,0
1100 1200 0,8
1300 1400 —
Отверстие Сквозное Глухое
1.0 0,7
Материал инструмента Р9М4К8 Р9К5, Р10К5Ф5 Р6М5К5 Р6М5
1,3 1,0 0,92 0,86
Состояние поверхности Без корки С коркой
1,0 0,8
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0 0,8
Отношение фактической стойкости к нормативной (Гф/Ти) 0,5 1.0 2,0 3,0
/Ц 1,27 1.0 0,8 0.7
*' Для сталей с ов> 1000 МПа.
*2 Для сталей 10Х11Н20Т2Р, 10Х11Н20ТЗР, 20X11H23T3MP . коэффициент Кгд, — 0,5.
282
Сверление, зеикерование и развертывание
82. Скорость резания от (в м/мин) при зенкерованин отверстий в сплавах XI группы зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера D, мм Глубина резания t, мм Подача иа оборот SQ, мм
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
8 0,3—0,4 8,4 5,4 3,7 3,0 2,4 2,0
10 9,4 6,0 4,2 3,4 2,6 2,4
13 9,6 6,1 4,2 3,4 2,9 2,5
16 0,4—0,6 10,7 6,9 4,8 3,9 3,1 2,9
20 12,0 7,6 5,4 4,6 3,4 3,1
25 П,7 7,5 5,4 4,1 3,4 3,0
30 0,6—1,0 13,0 8,2 5,9 4,6 3,8 3,4
37 14,6 9,1 6,5 5,1 4,1 3,8
40 16,0 10,0 7,4 5,9 4,6 4,1
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 85.
83. Скорость резания ст (в м/мии) при зенкерованин отверстий в сплавах XII группы зенкерами из быстрорежущих сталей
Диаметр зенкера £>, мм Глубина резания t, мм Пода’ча на оборот SQ, мм
0,11 0,14 0,17 0,21 0,26 0,32
6 0,3—0,4 4,9 4,2 3,9 3,5
10 0,5—0,8 6,0 5,3 4,9 4,6 —» —
15 0,5—0,8 7,4 6,7 6,0 5,3 4,9 —
17 7,7 7,0 6,3 5,6 5,3 4,0
20 0,8—1,2 8,4 7,7 7,0 6,3 5,6 5,3
23 9,1 8,4 7,7 7,0 6,3 5,6
27 10,2 9,1 8,4 7,7 7,0 6,3
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл, 85.
Режимы резания при зеикеровании
283
84. Скорость резания <рт (в м/мии) при зеикеровании отверстий в сплавах XIII группы зенкерами из быстрорежущих' сталей
Диаметр зенкера £>, мм Глубина резаиия t, мм Подача на оборот SQ, мм
0,2 0,3 0,4 0,5_ 0,6
10 0,3—0,4 11,3 8,7 6,5 5,8 4,3
13 13,0 9,4 7,2 6,5 5,8
17 0,4—0,6 14,4 11,3 8,6 7,2 6,5
22 0,6—О',8 17,0 13,0 10,0 8,6 7,9
30 18,7 15,0 11,5 10,0 8,6
40 0,8—1,2 21,6 18,7 15,0 13,7 13,0
Примечание. Поправочные коэффициенты см, табл. 85.
85. Поправочные коэффициенты на скорость резания при зеикеровании (см. табл. 82—84)
св обрабатываемого материала, МПа Группа материалов
XI Х1П
450 600 1,2 1,1 1,0 0,77 0,67 1,8
650 750 800 1,27
900 1000 0,2
1200 1400 1,0 0,73
Сплавы XII группы № подгруппы
XII.1 ' XII.2 ХП.З XI1.4
2,0 1,75 1,0 0,8
Отверстие Сквозное Глухое
1,0 0,7
284
Сверление, зенкероваиие и развертывание
Продолжение табл. 85
Состояние поверхности •Без корки С коркой
1.0 0,8
Условие обработки С СОЖ Без СОЖ
1.0 0,8
Материал инструмента Р6М5 Р9К5, Р10М5Ф5 Р6М5К5 Р9М4К8
KVa для материалов группы: XI—XII XIII 0,92 0,76 1,0 1.0 0,95 0,8 1.47 1,35
Отношение фактической стойкости к нормативной (Тф/Гн) 0,5 1,0 1,5 2,0
Kvj, 1,4 1.0 0,8 0,7
3. Режимы резания при развертывании
Развертывание предназначено для окончательной обработки отверстий с точностью 7—11-го квалитета и с параметром шероховатости обработанной поверхности = == 1,25-т-0,14 мкм.
Параметрами режимов резания при развертывании являются: припуск на обработку по диаметру, подача и скорость резания.
Припуск под развертывание принимают в среднем 0,15—0,25 мм на сторону для черновых разверток и 0,05—0,12 мм — для чистовых.
Режимы резания при развертывании
285
Подачи
При развертывании применяют три группы подач:
I группа — черновое развертывание отверстий с точностью 9—11-го квалитета и параметром шероховатости обработанной поверхности Ra — 2,5—1,25 мкм;
II группа — чистовое развертывание отверстий после чернового с точностью 8-го квалитета и параметром .шероховатости обработанной поверхности Ra — 1,25+ 0,63 мкм;
III группа — чистовое развертывание отверстий после чернового с точностью 7-го квалитета и параметром шероховатости обработанной поверхности Ra = 0,634-0,32 мкм.
Рекомендуемые подачи при развертывании отверстий и поправочные коэффициенты на подачу для изменяющихся условий обработки приведены в табл. 86.
86. Подачи на оборот 5О.Т (в мм) при развертывании отверстий в цветных и черных металлах и поправочные коэффициенты на подачу
Диаметр Группа подач Диаметр Группа подач
развертки D, мм I II III развертки D, мм I н 111
10 0,8 0,7 0,5 30 1,2 1,0 0,8
15 0,9 0,8 0,6 35 1,3 1,1 0,9
20 1,0 0,8 0,7 40 1,4 1,2 1,0
25 1,1 0,9 0,8 г
Поправочные коэффициенты иа подачу для измененных условий обработки
Отверстие Глухое 0,5 Сквозное 1,0
Обрабатываемые материалы, N гр. I II IV V—VI VII- —X, XIV XI- -XIII
Кцы при группе подач: I 11 111 2,64 1,7 0,57 1,6 1,62 0,42 2,0 2,0 2,0 1,0 2,0 1,0 1,0 0,85 0,65 0,5 0,37 0,33
286
Сверление, зенкерование и развертывание
Скорость резания
Формулы для определения скорости резания при развертывании аналогичны формулам при зеикеровании.
Скорости резания для развертывания отверстий в магниевых и алюминиевых сплавах, чугунах, углеродистых и легированных сталях приведены в табл. 87, 88, а поправочные коэффициенты на скорость резания для изменяющихся условий обработки — в табл. 89.
Скорости резания для развертывания отверстий в теплоустойчивых, коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталях приведены в табл. 90—93, а поправочные коэффициенты — в табл. 94.
Скорости резания и поправочные коэффициенты для жаропрочных и титановых сплавов приведены соответственно в табл. 95—97 и табл. 98.
87. Скорость резаиия от (в м/мин) при развертывании отверстий в магниевых и алюминиевых сплавах развертками из быстрорежущих сталей
Диаметр развертки D, мм Подача на оборот мм
0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0
10 95 53 31 25 21 16
15 116 69 40 32 25 20
20 157 87 52 41_ 33 26
25 — 105 62 50 40 32
30 — 120 71 58 46 37
40 — 86 69 56 44
50 104 83 67 53
80 — — ПО 87 70
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 89.
Режимы резаиия при развертывании
287
В 88. Скорость резания 2?т (в м/мнн) при развертывании t| отверстий в чугунах, углеродистых и легированных сталях развертками из быстрорежущих сталей
В Диаметр В развертки £), И мм Подача на оборот S , мм
0,6 0,8 1.0 1,3 1,6 2,0 2,5 ‘1
Г Чугуны Г 10—20 I 14,0 I 12,5 I 11 1 10,0 1 8,7 I 7,8 | 21—80 1 12,5 1 11,0 1 10 ] 8,7 | 7,8 | 7,0 | Стали 10—20 I 15,6 I 12,7 I 11,0 I 9,5 1 8,0 1 7,0 21—80 1 12,7 [ 11,0 | 9,5 | 8,0 | 7,0 ] 6,0 I Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл 1 89. Поправочные коэффициенты на скорость резания npi 1 развертывании (см. табл. 87—88) 7,0 ’ 6,0 । _ ”1 II 89. я
См. ч. I, табл. 1
L Материал инструмен- 1 та Р9К5 Р6М5 Р6М5ФЗ Р6М5К5 Р9М4К8
1,0 0,91 ** 0,96 ** 0,98 1,3
К Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
j Кед 1,0; 1,2 *2 0,8; 1,0 *г
1 *х Для цветных сплавов. V *'• При обработке цветных сплавов. 1 В 90. Скорость резаиия ®т (в м/мин) при развертывании отверстий в теплоустойчивых сталях развертками из быстрорежущих сталей
В Диаметр В развертки Dt 1 мм Подача на оборот So, мм
0,35 0,44 0,57 0,74 0,96 1,2 ]
| 8 1 и I 24 [ 40 1 Приме 3,8 4,3 ч а н и е. 3,2 3,6 4,3 Поправоч 2,7 3,1 3,6 Вые коэф 2,3 2,6 3,0 3,6 фициенты 2,2 2,6 3,0 см. табл. 2,2 - 2,6 1 94.
288
Сверление, зенкерование и развёртывание
91. Скорость резаиия (в м/мин) при развертывании отверстий в коррозионно-стойких сталях развертками из быстрорежущих сталей
Диаметр развертки D, мм Подача иа оборот Sg, мм
0.35 0,44 0,57 0,74 0,96 1,2
8 4,4 3,7 3,1 2,6 -
14 5,2 4,2 3,6 3,0 2,5
24 — 4,9 4,2 3,5 3,0 2,5
40 -- — — 4,2 3,5 3,0
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 94.
92. Скорость резания от (в _м/мин) при развертывании отверстий в жаропрочных сталях (IX группа) развертками из быстрорежущих сталей
Диаметр развертки D, мм Подача на оборот SQ, мм
' 0,35 0,44 0,57 0,74 0,96 1.2
8 4,6 3,9 3,2 2,8
14 5,2 4,4 3,6 3,2 2,8 —-
24 .— 5,2 4,4 3,6 3,2 2,8
40 — — 5,2 4,4 3,6 3,2
Приме ч а н и е. Поправоч < ные коэффициенты см. табл. 94.
93. Скорость резания (в м/мин) при развертывании отверстий в сталях X группы развертками из быстрорежущих сталей
Диаметр развертки /), мм Подача на оборот SQ, мм
0,35 0,44 0,57 0,74 0,96 1,2
8 2,3 2,0 1,6 1,4
14 2,6 2,2 1,8 1,6 1,4 —-
24 — 2,6 2,2 1,9 1,6 1,4
40 — — 2,6 2,2 1,8 1,6
Приме ч а н и е. Поправ очные ко эффициент ы на св орость
резания см. табл. 94.
Режимы резания при развертывании
289
94. Поправочные коэффициенты на скорость резаиия при развертывании (см. табл. 90—93)
'>в обрабатываемого материала, МПа Группа материалов
VII VIII IX •* X
600 1,5 __ 2,5
680 — 1,24 — —
700 2,2
750 —. 1,16 —
800 — — 1 ,о 2,0
900 1,0 1,0 —
1000 —- 0,96 1,0 1,0
1100 0,86 А Я __
1200 0,86 0,75 U,о 0,8
1300 0,68
1400 0,62 — 0,6
Материал инструмента Р6М5 Р6М5К5 Р9К5 Р10К5Ф5 Р9М4К8
ч 0,86 0,92 1,0 1,15 1.3
Отношение фактической
стойкости к нормативной 0,5 1,0 1,5 2,0
(Тф/Ти)
1,39 1,0 ' 0,83 0,72
Условия обработки С со>к Без СОЖ
1,0 0,8
*1 При развертывании отверстий в сталях 10Х11Н20Т2Р,
10Х11Н20ТЗР, 10X11H23T3MP коэффициент = 0,5.
10 В. И. Баранчиков и др. -
290
Сверление, зенкерование и развертывание
65. Скорость резания от (в м/мин) при развертывании отверстий в жаропрочных сплавах XI группы развертками из быстрорежущих сталей
Диаметр развертки D, мм Подача на оборот SQ, мм
0,35 0,4 0,5 0,6 0,75 о.е
8 4,1 3,6 3,2 2,9 2,6
10 4,5 4,1 3,6 3,2 2,9 2,6
12 5,1 4,5 4,1 3,6 3,2 2,9
15 5,7 5,1 4,5 4,1 3,6 3,2
18 6,4 5,7 5,1 4,5 4,1 3,6
22 — 5,7 5,1 4,5 4,1
Приме ч а н и е. Поправочные коэффициенты см. табл . 98.
96. Скорость резании О, (в м/мии) при развертывании отверстий в жаропрочных литейных сплавах XII группы развертками из быстрорежущих сталей
Диаметр развертки D, мм Подача иа оборот S& мм
0.25 0,3 0,35 0,45 0.5 0,65
8 2,5 2,1
10 2,9 2,5 — — —
12 3,2 2,9 2,5 2,1 — —
16 3,6 3,2 2,9 2,5 2,1 —.
20 4,0 3,6 3,2 2,9 2,5 2,1
25 4,6 4,0 3,6 3,2 2,9 2,5
30 5,2 4,6 4,0 3,6 3,2 2,9
40 5,8 5,2 4,6 4,0 3,6 3,2
Примечание. Поправочные коэффициенть см. табл . 98.
97. Скорость резания £>г (в м/мин) при развертывании отверстий
в титановых сплавах (XII группа) развертками из быстрорежущих
сталей
Диаметр развертки D мм Подача на оборот So, мм
0,15 о,г 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 1,2
8 6,7 5,9 5,0
12 7,6 6,/ 5,9 5,0 4,4 —. —
18 8,3 7,4 6,7 5,9 5,0 4,4 — —-
27 —- 7,4 6,7 5,9 5,0 4,4 3,9 —-
40 — —- 6,9 6,3 5,9 4,6 4,2 3,8
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 98.
Режимы эезания при развертывании
291
@8. Поправочные коэффициенты иа скорость резания при развертывании (см. табл. 95—97)
u обрабатываемого материала, МПа I руппа материалов
XI XIII
450 600 1.5 1.3 1.1 1.0 0,8 0,6 1,8
650 750 800 1,27
900 1000 1,18
1100 1200 1,0
1300 . 1400 . 0,73
Сплавы XII группы № подгруппы
XII.1 XII.2 ХП.З XII.4
2.8 2,6 1,5 1.0
Материал инорумёнта Р9К5, Р10К5Ф5 Р6М5К5 Р9М4К8 Р12К5Ф4
KVu для материалов группы: XI—XII XIII 1,0 1,0 0,95 0,8 1.3 1,35 1.4
Отношение фактической стойкости к нормативной (Тф/Ти) 0,5 1,0 1,5 2,0
/4 1,2 1,0 0,9 0,8
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ '
10* 1,0 ’ 0,8
292
Протягивание
ГЛАВА б
ПРОТЯГИВАНИЕ
В гл. 6 приведены нормативы режимов резания, охватывающие обработку протягиванием наиболее распространенных в машиностроении конструкционных, углеродистых и легированных сталей, чугунов, бронз, латуней, алюминиевых сплавов и труднообрабатываемых материалов.
Назначение режимов резания при протягивании заключается в выборе числа ходов, подачи и скорости резания.
Число ходов при протягивании зависит от обрабатываемого материала и материала протяжки, припуска на обработку, мощности станка и требований к протягиваемой поверхности.
I. Подачи
Режущая часть протяжки состоит из двух основных частей. Черновая часть, снимающая максимальную долю припуска, имеет зубья с наибольшим подъемом; чистовая часть, обеспечивающая получение требуемых размеров и качества обработанной поверхности, имеет зубья с меньшим подъемом. Подача на зуб для чистовой части протяжки составляет: для внутренних протяжек 0,02 мм; для наружных 0,03 мм. Наименьшая подача на зуб 0,005 мм.
Подача для черновой части в основном зависит от стойкости протяжки. Для обеспечения наибольшей производительности и наименьшей длины протяжки подача для черновой части принимается наибольшей с учетом стойкости и прочности инструмента, мощности станка, размещения стружки в стружечных канавках и свойств обрабатываемого материала.
Подачи на зуб для черновой части протяжки при обработке цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 99, а для труднообрабатываемых сталей и сплавов — в табл. 100.
Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от условий обработки приведены в табл. 101.
Подачи
293
99. Подача на зуб Sz (в мм) при протягивании цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей
Скорость резания V, м/м и в Группа материалов
11 111 IV V—VI
3 0,15—0,20 0,14—0,18 0,16—0,20 0,12—0,15
3—6 0,12—0,17 0,11—0,15 0,13—0,17 0,10—0,12
6—10 0,10—0,14 0,09—0,12 0,10—0,14 0,08—0,10
10—15 0,08—0,12 0,07—0,10 0,08—0,12 0,06—0,08
Примечания: 1. Меньшие значения подач приведены для шероховатости обработанной поверхности Ra — 1,25 мкм, большие — Ra = 2,5 мкм. 2. Коэффициенты Kbz см. в табл. 101.
100. Подача на зуб Sz (в мм) прн протягивании труднообрабатываемых материалов
Ширина зуба протяжки В, км Группа материалов при обработке Ширина зуба протяжки В. мм Группа материалов при обработке
предварительной окончательной предварительной окончательной
VII-X. XIV XI-XII1 VII-X, XIV XI-XIII VI1-X, XIV XI-XIII VII-X, XIV XI-XIII 1
2,5 0,1 0,1 0,04 0,04 ' 15 0,05 0,04 0,021 0,015
4,0 0,08 0,08 0,035 0,03 25 0,04 0,03 0,018 0,012
6,5 0,07 0,06 0,03 0,025 40 0,03 0,02 0,015 0,01
10 0,06 0,05 0,025 0,02 Св.40 0,03 0,02 0,013 0,008
Примечание. Коэффициенты Ksz см. табл. 101.
101. Поправочные коэффициенты на подачу при протягивании (см. табл. 99—100)
Форма обрабатываемой поверхности Прямолинейная Сложная криволинейная
1,0 0,8
Схема резания Генераторная Профильная
Лбр 1,0 0,8
Ra, мкм 5,0—2,5 2,5—1,25 1,25—0,32
Ksz ДЛЯ материалов VII— XIV групп 1,2 1,0 0,7
294
Протягивание
2. Скорости резания
Скорости резания при протягивании цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 102, а для труднообрабатываемых материалов — в табл. 103. Поправочные коэффициенты на скорость резания приведены в табл. 104.
102. Скорость резан ня ст (в м/мин) при протягивании цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей протяжками из быстрорежущих сталей
Протяжки Ra, мкм Группа материалов
И III —IV V —Vi
Круглые, шпоночные, 2,5—1,25 3 5 2
наружные и пазовые простого профиля 5,0—2,5 5 6 3
Шлицевые, наружные, 2,5—1,25 3 4 2
внутренние и пазовые сложного профиля 5,0—2,5 4 5 2
Примечание. Поправочные коэффициенты на скорость резания см. табл. 104.
103. Скорость резания тт (в м/мин) при протягивании деталей из жаропрочных сталей и сплавов протяжками из твердого сплава ВК8
Обрабатываемый матери ал Подача па зуб S2, мм Ширина зуба протяжки ti, мм
№ Группы ов. МПа 2,5 6,0 10 20 40 Св. 40
0,015 5,9 5,0 4,2
0,020 — -— 5,9 5,0 4,2 3,6
0,025 — 5,9 5,0 4,2 3,6 3,1
VIII 900—1100 0,033 5,9 5,0 4,2 3,6 3,1 2,6
0,043 5,0 4,2 3,6 3,1 2,6 2,2
0,056 4,2 3,6 3,1 2,6 2,2 —.
0,070 3,6 3,1 2,6 2,2 — —
0,080 3,1 2,6 2,2 — — —
Скорости резаиия
295
Продолжение табл. 103
< дорабатываемый материал Подача на зуб S?, мм Ширина зуба протяжки В, мм
№ группы ов, МПа 2.5 5,0 10 90 40 Сь 40
X 900—1000 0,015 0,020 0,025 0,033 0,043 0,056 0,070 0,080 7,0 6,0 5,1 4,4 3,7 7,0 6,0 5,1 4,4 3,7 3,2 7,0 6,0 5,1 4,4 3,7 3,2 2,7 7,0 6,0 5,1 4,4 3,7 3,2 2.7 6,0 5,1 4,4 3,7 3,2 2,7 5,1 4,4 3,7 3,2 2,7
XI 1000—1250 0,015 0,020 0,025 0,033 0,043 0,056 0,070 0,080 5,3 4,5 3,8 3,3 2,8 5,3 4,5 3,8 3,3 2,8 2,4 5,3 4,5 3,8 3,3 2,8 2,4 2,0( 5,3 4,5 3,8 3,3 2,8 2,4 2,0 4,5 3,8 3,3 2,8 2,4 2,0 3,8 3,3 2,8 2,4 2,0
XII 850—1000 0,015 0,020 0,025 0,033 0,043 0,056 0,070 0,080 4,7 4,0 3,4 2,9 2,5 4,7 4,0 3,4 2,9 2,5 2,1 4,7 4,0 3,4 2,9 2,5 2,1 1,8 4,7 *,0 3,4 2,9 2,5 2,1 1,8 4,0 3,4 2,9 2,5 2,1 1,8 3,4 2,9 2,5 2,1 1.8
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 104.
104. Поправочные коэффициенты на скорость резании при протягивании (см. табл. 102—103)
НВ Для П —HI группы Для IV групп Для V—VI групп
160—230 179—269 300 300—340 255 — 300 255
Kv' ТВ I 1.0 1,0 1,45 1,0 1,8 2,3 2,6
296
Протягивание
Продолжение табл. 104
Схема резания Генераторная Профильная
1,0 0,8
Ra, мкм 5,0—2,5 | 2,5—1,25 1,25—0,32
'.2 | 1,0 0,7
*1 Для материалов VIII, X—XII групп КОтв = 1,0.
Примечание. При использовании быстрорежущих протяжен для материалов VIII, X—XIII групп KVa — 0,8.
3. Скоростное протягивание
Скоростное протягивание осуществляется на универсальных протяжных станках 7А520, 7А540, 7Б74, 774, модернизированных с целью обеспечения скоростей резания, повышенных до 30 м/мин. Сущность модернизации заключается в уменьшении на 27—50 % внутренних диаметров- цилиндра и поршня гидропривода станка.
Особенности модернизированных станков приведены в табл. 105. .
Протягивание на повышенных скоростях резания осуществляют также на скоростных протяжных станках, изготовляемых на Минском станкостроительном производственном объединении им. С. М. Кирова. Технические характеристики станков приведены в табл. 106.
105. Характеристика модернизированных протяжных станков
Модель До модернизации После модернизации
Диаметр цилиндра, мм Скорость рабочего хода, м/мин Дн аметр цилиндра мм Скорость рабочего хода, м/мин
7А540 300 ’ 8 . 200 30
7А520 200 11 150 30
7Б74 125 11 98 30
774 • 125 11 98 30
Скоростное протягивание
297
106. Технические характеристики скоростных протяжек станков
Модель станка Скорость рабочего хода, м/мин Длина хода, мм Тяговое усилие, Н
МП2-797, горизонтальный с электромеханическим приводом 1,2—50 4500 150 000
МП5-847, вертикальный с гидроприводом 0,6—27 1000 50 000
2МП-301, горизонтальный с электромеханическим приводом 1,2—50 3200 100 000
Скоростное протягивание следует проводить с использованием блочной кассетной схемы многосекционного протягивания. Зазор между протяжным блоком и адаптером не должен превышать 0,06 мм.
С целью увеличения стойкости твердосплавной протяжки в результате исключения выкрашивания зубьев на выходе из материала заготовки протягивание необходимо проводить с опорными кольцами или вкладышами из серого чугуна СЧ21 (НВ 307—329), установленными со стороны выхода зубьев протяжки из заготовки.
ГЛАВА 7
ФРЕЗЕРОВАНИЕ
В гл. 7 приведены нормативные данные по выбору режимов резания при обработке деталей из материалов, близких по обрабатываемости. При назначении режимов резания новых марок сталей и сплавов необходимо отнести их по химическому составу и физико-механическим свойствам к соответствующей группе материалов.
Расчетные зависимости, приведенные ниже, с достаточной степенью точности позволяют определить скорость резания для новой марки материала.
Одной из .особенностей процесса фрезерования является прерывистый характер резания. Каждый зуб
298
Фрезерование
участвует в резании лишь на определенной части оборота фрезы, а остальную часть проходит вхолостую, что обеспечивает дробление стружки и способствует охлаждению лезвия. Другая особенность заключается в том, что толщина срезаемого слоя металла каждым зубом фрезы переменна и изменяется от некоторого минимального до максимального значения.
В соответствии с принятой классификацией и структурой типажа фрез различают фрезерование торцовыми, концевыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами.
1. Типовые схемы закрепления фрез и шифр технологических условий обработки
Типовые схе.мы закрепления фрез приведены в табл. 107.
При назначении режимов резания необходимо учитывать степень жесткости технологической системы с помощью поправочных коэффициентов. В зависимости от габаритных размеров детали, схемы закрепления, типа фрезы и отношения вылета фрезы к диаметру устанавливается шифр типовой схемы технологических условий
107. Типовые схемы закрепления фрез
Схема А. Балка, защемленная ОДНИМ концом
Схема Б. Балка, защемленная одним конном с дополнительной опорой
I — расстояние от торца фрезы до шпинделя, мм;
L — вылет инструмента или оправки, мм; d, D — диаметр фрезы, мм; d0Dp — диаметр оправки, мм е
108. Шифр типовых схем технологических условий фрезерования
Ci Диаметр фрезы Шифр типовой схемы
я п к Фрезы 1 И (II IV V- VI
Схема плени: равки, мм, до Отношение вылета к диаметру инструмента или оправки (l/d)
Станки Типа 6Н13,6Н14,6Н82Г, 683, 6Н83Г, 6Н81Г. 684, 6Н84 и т. д. ^стола > 320 X 1200 мм; N = 7 кВт А Концевые Дисковые Цилиндрические 15 30 60 Св. 60 1,5 2,0 3,5 2,0 3,0 4.0 2,0 3.0 4.0 5,0 4,0 5,0 7,0 5,0 6,0 6,0 8,0
Тиски, планки; специальные приспособления с болтами, прихватами и т. д.; приспособления на поворотном столе Дляиа оправки Л, мм
Приспособления Б Дисковые Цилиндрические Фасонные 100 200 Св. 200 200 400 600 250 475 650 300 550 750 350 650 900 400 800 1000 —
Детали Крупногабаритные типа корпусов, фланцев, втулок, колец, дисков, цапф и т. д. А Торцовые 100 II
200 I
Схемы закрепления фрез 299
Характеристика технологической системы
Станки Типа 6Н11, 612, 681Г, 6Н81, 6Н81Г и т. д.; ^стола > 250Х 1000 мм; ^ = 4,5 -г 7 кВт
Приспособления Планки, тиски; специальные приспособления с болтами, прихватами и т. д.; приспособления на поворотном столе
Детали Типа фланцев, втулок, корпусов, обойм, рычагов, лопаток и т. д.
Станки Типа 6Н11, 612, 6Б12, 6Н81, 681Г, 6Н81А, 6Б82, 6Б82Г; FCTOjja > 250 X 1200 мм; N — 2,8-т-4,5 кВт-
Продолжение табл. 108
Схема закрепления Фрезы Диаметр фрезы или оправки, мм, до Шифр типовой схемы
1 Ill IV V VI
Отношение, вылета к диаметру инструмента или оправки (//</)
А Концевые Дисковые Цилиндрические 15 30 60 Св. 60 — 1,5 2,0 3,5 2,0 2,0 3,0 4,0 3,0 4,0 5,0 4,0 5,0 7,0 5,0 6,0
Б Дисковые Цилиндрические Фасонные 100 200 Св. 200 Длина оправки L, мм
— 200 400 600 250 475 650 300 550 750 350 650 900 —
А Торцовые 70 III
120 II
А Концевые Дисковые Цилиндрические 15 30 60 Св. 60 — — 1,5 2,0 3,5 2,0 3,0 4,0 3,0 4,0 5,0 4,0 5,0 6,0
300 Фрезерование
Приспособления Кулачковые патроны, оправки, цанговые патроны, в центрах, с применением делительных головок Б
Детали Типа стаканов, колец, штуцеров, патрубков, валов, гаек, болтов, кронштейнов и т. д. А
Станки Типа 610, 610М, 678, 679, 680, 680М, 6П80Г, 681Г; Рстола > 180X 600; W = 2,8 кВт А
Приспособления Тиски, кулачковые патроны, цанговые зажимы, специальные приспособления Б
Детали Типа корпусов, втулок, крышек, шестерен, заглушек, пробок, гаек, болтов, внлок, угольников н т. д. А
Для=5 эоравкя L, mv
Дисковые 100 200 250 300
Пнлнндри- 200 — — 400 475 550 —
ческие
Фасонные Св. 200 —* —* 600 650 750 —
Торновы' 70 IV
120 III
Концевые 15 1,5 2,0 3,0
Дисковые 30 —- — — 2,0 3,0 4,0
Цилиндр и- 60 — — —* 3,5 4,0 5,0
ческие
Св. 60 — — — — 1,5 —
Длина оправки L, мм
Дисковые 100 —. 200 250 —
Цнлнндри- 200 — — — 400 475 —
ческие
Фасонные Св. 200 —* — — 600 650 —
Торцовые 70 IV
Схемы закрепления фрез
302
Фрезерование
109. Поправочные коэффициенты на скорость резания и покачу при <) резерованни в зависимости от технологических условий обработки твердосплавными н быстрорежущими фрезами сталей и сплавов
Фрезы
Шифр типовой схемы
1,1 1,2
1,1 1,2
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
0,85
0,9
0,86
0,85
0,6 - — -
0,8 0,5 0,6 0,35
0,65 0,5 0,5 0,3
0,6; — — -
0,5*
0,4
0,4
Торцовые Концевые Дисковые Ци-лин-дриче-ские
1,1 1,2
1,1 1,2
** Для сплавов.
Примечание. При обработке тонкостенных деталей с толщиной до 3 мм Ко = 0,3 и Ks = 0,25.
обработки (табл. 108). По установленному шифру типовой схемы, обрабатываемому материалу и типу фрезы выбирают поправочные коэффициенты на подачу К$г и скорость резания /<„ (табл. 109),
2. Режимы резания
Режимы резания при фрезеровании — это наивыгоднейшее сочетание скорости резания, подачи и глубины резания, обеспечивающее наименьшую трудоемкость выполнения операции при наиболее рациональном использовании оборудования и режущего инструмента.
При черновом и получистовом фрезеровании весь припуск целесообразно снимать за один ход. Если мощность станка не обеспечивает обработку за один ход, то необходимо фрезерование проводить в несколько ходов.
Подачи
Основными факторами, предопределяющими подачу на зуб фрезы, являются прочность зуба и жесткость технологической системы. В условиях чистового фрезерования
Режимы резания
303
110. Подача на зуб S ь.м) при фрезеровании торцовыми т
фрезами с пластинами из твердых сплавов
Группа материалов Диаметр фрезы £), мм Глубин* резания 1, мм
б 10 16
100 0,37 0,30 0,26
200 0,42 0,33 0,28
100 0,30 0,22 0,18
200 0,33 0,26 0,23
III 100 0,30 0,22 0,20
200 0,33 0,26 0,23
IV 100 0,24 0,20 0,15
200 0,30 0,25 0,16
V—VI 100 0,14 0,11 0,08
200 0,18 0,14 0,10
VII—X 100 0,10 0,07 0,06
200 0,16 0,10 0,08
XI—XII 100 0,08 0,06 0,05
200 0,13 0,10 0,08
ХШ 100 0,07 0,05 0,03
200 0,11 0,08 0,07
Примечание, Поправочные коэффициенты К* в табл. 114. с приведены 2
111. Подача концевыми
на зуб S (в мм) при фрезеровании фрезами из быстрорежущих сталей
Группа материалов Диаметр фрезы D, мм Глубина резания t, мм
3 5 10 15 20 30
10 0,10 0,08 — ——
I—IV 16 0,12 0,10 0,08 — -— —•
20 0,15 0,12 0,10 — — ——
25 0,18 0,15 0,12 — —
-30 0,22 0,18 0,15 0,12 0,10 —
304
Фрезерование
Продолжение табл. 111
Группа материалов Диаметр фрезы D, мм Глубина резания t, мм
3 б 10 15 20 30
40 0,25 0,22 0,18 0,15 0,12 —
1—IV 50 0,30 0,25 0,22 0,18 0,15 0,12
10 0,07 0,05 0,04
16 0,10 0,09 0,07 0,05 — —
20 0,12 0,10 0,08 0,07 0,06 —
25 0,15 0,12 0,10 0,08 0,07
V—X 30 0,18 0,14 0,12 0,10 0,08 0,07
40 0,20 0,18 0,14 0,12 0,10 0,08
50 0,25 0,21 0,18 0,14 0,12 0,10
10 ’ 0,04 0,03 0,02
16 0,06 0,05 0,04 0,03 — —•
20 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 —
XI—XIII 25 0,11 0,08 0,07 0,06 0,05 —
30 0,13 0,11 0,08 0,07 0,06 0,05
40 0,16 0,13 0,11 0,08 0,07 0,06
50 0,20 0,17 0,13 0,11 0,10 0,09
Примечание. Поправочные коэффициенты f\s см. табл. 114.
112. Подача на зуб S (в мм) при фрезеровании т
дисковыми фрезами из быстрорежущих сталей
Группа материала Диаметр фрезы D, мм Глубина резания ММ
5 10 15 20 35
100 0,25 0,22 0,20 0,17 0,13
I—IV 150 0,28 0,24 0,22 0,18 0,15
250 0,32 0,28 0,24 0,20 0,17
100 0,15 0,12 0,11 0,10 0,09
V—X 150 0,18 0,15 0,14 0,12 0,11
250 0,22 0,19 0,17 0,15 0,12
100 0,12 0,10 0,09 0,08 0,07’
XI—XIII 150 0,15 0,13 0,11 0,09 0,08
250 0,18 0,15 0,13 0,11 0,10
Примечание. Поправочные коэффициенты Кs см. табл.
114,
Режимы резаиия
305
113. Подачи SiT (в мм) при фрезеровании цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Группа материала Глубина резания t, м.м
2 3 4 6 10 15
I—II — — 0,32 0,25 0,20 0,18
III—IV 0,38 0,35 0,27 0,22 0,18 0,15
V—X 0,28 0,25 0,20 0,16 0,13 0,10
XI—XII 0,25 0,21 0,17 0,14 0,10 0,08
XIII 0,10 0,08 0,06 0,05 0,04 0,03
Примечание. Поправочные коэффициенты Kst см. табл. 114. подача выбирается в зависимости от необходимой величины микронеровностей обработанной поверхности.
Рекомендуемые подачи на зуб, приведенные в табл. НО—ИЗ, обеспечивают обработку поверхностей с параметром шероховатости Rz — 204-40 мкм при нормальной жесткости технологической системы, т. е. для II лшоиоп схемы (см. табл. 108 и 109).
Поправочные коэффициенты на подачу для изменяющихся условий обработки приведены в табл. 114.
114. Поправочные коэффициенты на подачу при фрезеровании (см. табл. 110—113)
Материал инструмента Быстрорежущая сталь Твердый сплав
Квт 1,0 0,85
Вид обрабатываемой поверхности Плоскость, уступ Паз, колодец Фасонный профиль
Коэффициент KSz^ 1,0 0,66 0,57
Нг, мкм 320—160 160—80 80—40 10—6,3
1,3 ‘1,0 0,5 0,25
Фрезерование
206'
Подача
5г ~ SZrKszi Ksz =
где SZt — табличное (матричное) значение иодачи на зуб, мм; KkiC — коэффициент, учитывающий шифр схемы фрезерования; К*и1 — коэффициент, учитывающий материал фрезы; Ks — коэффициент, учитывающий шероховатость обработанной поверхности; Ks^ — коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности.
Скорость резания торцовыми фрезами
Скорость резания при фрезеровании, в том числе и при торцовом,
V — V^Kv't Кв ~
где — табличное (матричное) значение скорости резания, м/мин; Кв — коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала; Кв„ — коэффициент, учитывающий материал инструмента; КСа — коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности; Кв — коэффициент, учитывающий шифр типовой схемы фрезерования; КСф — коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности; ЛС(, — коэффициент, учитывающий условия обработки; К„в — коэффициент, учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормативной; — коэффициент, учитывающий главный угол в плане.
Скорости резания для торцового фрезерования цветных сплавов приведены в табл. 115, а чугунов, углеродистых и легированных сталей — в табл. 116, 117.
Поправочные коэффициенты на скорость резания приведены в табл. 118.
Скорость резания труднообрабатываемых материалов приведена в табл. 119—123, а поправочные коэффициенты — в табл. 124.
Режимы резания
307
115. Скорость резания (в м/мин) при торцовом фрезеровании цветных сплавов (I—III группы) фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр фрезы D. мм f луби-на резания t. мм Подача на зуб S^, им
0,07 0,09 0,12 0,16 0,22 0,29 0,40
2 • 700 670 650 640 614 565 510
7R 1 кл 4 620 595 580 565 540 500 450
/О— 1DU 6 570 550 535 523 500 460 415
8 536 515 500 490 470 434 390
3 640 615 600 585 560 515 465
Ола ora 5 590 565 550 540 515 475 430
8 545 525 510 500 480 440 397
10 515 495 473 470 450 415 375
4 • 620 595 580 565 540 500 450
300—350 6 570 555 535 520 500 460 415
10 535 514 500 487 470 430 388
12 500 480 470 460 440 405 365
Примечание. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 118.
116. Скорость резания ©т (в м/мин) при торцовом фрезеровании чугунов (IV группа) фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр фрезы D, мм Глуби на резания t, мм Подача на з\б S?, мм
0,1 0,13 0,18 0,26 0.36 0,5
- 1,5 260 232 204
75—90 3,5 232 204 181 — — -
7,5 204 181 162 — — —
1,5 228 203 180 158 141 126
110—200 3,5 203 180 158 141 126 112
7,5 180 158 141 126 112 100
3,5 185 165 145 128 115 102
250 7,5 165 128 115 102 90 81
16 145 128 115 102 90 81
3,5 172 153 136 121 107 96
300—350 7,5 . 153 136 121 107 96 85
16 136 121 107 96 83 75
Примечание. Поправочные коэффициенты см, табл. 118.
зоа
Фрезерование
117. Скорость резаии.ч (в м/мин) при торцовом фрезеровании сталей (V, VI групп) фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр фрезы D, мм Глубина резания Л мм Подача на зуб $ мм
0,1 0,13 0,18 0,24
75—150 1.5 5,0 207 186 185 166 164 147 145 130
200—250 1.5 196 174 155 137
5,0 174 155 137 122
320 1.5 187 165 148 131
5,0 165 148 131 116
Примечай и е. -Поправочные коэффициенты Kv см. табл. 118.
118. Поправочные коэффициенты на скорость резания при торцовом фрезеровании (см. табл. 115—117)
См. ч. 1, табл. 1
Материал инструмента ВК8 ВК6 Т5КЮТ15К6
0,89 *2; 1,0 ** 10*2 1,0 *3 1,52 *5
Состояние поверхности С коркой Без корки
0,8; 0,9 4:1 1,0 •
Главный угол в плане 30 45 60 90
1.3 1,1 1,0 0,7
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1.2 1.0
Режимы резания
309
Продолжение табл. 118
Отношение фа ктической ширины фрезерования к нормативной (Вф/Вн) 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0
1 ‘-4 1.3 1,2 1 1,1 1,0
Поправочные коэффициенты: *х Для цветных сплавов. *• Для чугунов. ** Для сталей.
Примечание. Нормативная ширина фрезерования Ви для фрез: диаметром 40—60 мм составляет 35—45 мм, диаметром 100 мм — 65—75 мм, диаметром 160 мм — 115—125 мм, диаметром 250 мм — 190—200 мм, диаметром 350 мм — 290—310 мм.
119. Скорость резания (в м/мин) при торцовом фрезеровании сталей VII—X групп с < 1000 МПа фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр Ширина фрезерования В, мм Подача нз зуб Sz, мм Глубина резания t, мм
фрезы D, мм 2 4 7 10 13 18
0,02 но 88 74 68 60 55
40—60 35—45 0,04 0,06 87 75 69 60 58 50 52 45 48 41 43 37
• 0,08 70 55 45 42 38 35
0,02 106 85 71 65 59 53
0,04 84 67 56 51 46 42
100 65—75 0,06 72 58 49 44 40 36
0,08 67 53 45 41 37 33
0,11 60 48 41 37 33 30
0,04 77 61 52 46 42 39
0,06 66 53 45 40 37 34
160 115—125 0,08 61 49 41 37 34 31
0,11 55 44 38 34 31 28
0,15 50 40 34 30 28 25
0,20 46 36 31 28 25 23
0,04 70 56 48 43 39 35
0,06 61 49 41 37 33 30
250 190—200 0,08 56 45 38 34 31 28
0,11 51 41 34 31 28 25
0,15 46 37 31 27 25 23
0,20 42 34 28 26 23 21
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 124.
310
Фрезерование
120. Скорость резания (в м/мин) при торцовом фрезеровании сталей VIII и X групп с вв> 1000 МПа фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования Д, мм Подача на зуб S*, мм Глубина резания мм
2 4 7 10
0,01 50 45 41 37
0,03 41 37 34 31
у 40—60 35-45 0,05 37 34 31 28
0,07 34 31 29 25
0,10 31 28 25 23
0,03 39 35 32 29
0,05 35 32 29 26
100 65—75 0,07 0,10 32 29 ' 29 26 26 24 24 22
0,14 23 21 19 17 .
0,20 19 17 15 14
0,03 35 32 29 27
0,05 32 29 26 24
160 115—125 0,07 0,10 29 26 26 24 24 22 22 20
0,14 21 19 17 16
- 0,20 17 16 14 13
0,03 36 33 31 27
0,05 33 30 27 25
250 190—200 0,07 30 27 25 22
0,10 27 25 22 20
0,14 19 18 16 15
0,20 16 14 13 12
Примечание. Поправочные коэффициенты Кс см. табл. 124,
121. Скорость резания г>т (в м/мин) при торцовом фрезеровании сталей XIV группы и сплавов XI группы фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр фрезы В, мм Ширина фрезерования Bt мм Подача на зуб Sz, мм Глубина резания 't мн
1 2 0
100 65—75 0,03 0,05 62 52 54 45 49 42
0,10 41 35 32
Режимы резании
311
Продолжение табл. 121
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Подача на зуб <SZ, мм Глубина резания t, мм
1 2 3
0.03 56 48 44
125 85—100 0,05 46 40 37
0,10 36 32 29
0,05 46 40 36
160 115—125 0,08 38 33 31
0,12 И 33 29 27
Примечание. Поправочные коэффициенты Ко см. обл. 121.
122. Скорость резания ©т (в м/мин) при торцовом фрезеровании сплавов XII группы фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Подача на зуб S& мм 1 дубина резания tt мм
2- 3 6
0,02 33 30 27
0,04 22 20 18
60 35—45 0,06 17 15 13
0,08 13 12 10
0,12 11 10 9
0,04 22 20 18
0,06 17 15 14
100 50—75 0,08 13 12 11
150 90—135 0,12 11 10 9
0,15 10 9 8
0,20 9 8 7
Примечание. Поправочные коэффициенты Kv см. табл. 124.
123. Скорость резания (в м/мин) при торцовом фрезеровании титановых сплавов XIII группы фрезами с пластинами из твердых сплавов
Диаметр фрезы Р, мм Ширина фрезерования В, мм Подача на зуб Sz. мм Глубина резания t, мм
2 3 5 7 10
0,03 122 108 95 85 75
0,05 88 78 69 61 54
40—60 35—45 0,07 63 56 49 43 38
0,09 53 47 41 37 ,32
0,11 44 40 35 31 27
312
Фрезерование
Продолжение табл. 123
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования J3, мм Подача на зуб Sz, мм Глубина резания tt мм
2 3 5 7 10
0,03 114 102 90 79 70
0,05 82 73 64 57 50
0,07 59 52 46 41 36
120 85—120 0,09 0,11 50 42 44 37 39 33 34 29 30 26
0,13 35 31 28 24 22
0,16 30 26 23 21 18
0,19 25 22 20 17 15
0,05 79 70 62 55 48
0,07 57 50 44 39 35
0,09 48 43 38 33 29
170 120—160 0,11 40 36 31 28 25
0,13 34 30 27 24 21
240 170—230 0,16 29 26 22 20 18
0,19 24 21 19 17 15
0,22 21 19 16 14 13
0,27 17 15 14 12 11 .
Примечание. Поправочные коэффициенты Ки см. табл. 124.
124. Поправочные коэффициенты на скорость резания при торцовом фрезеровании (см. табл. 119—123)
(Уе обрабатываемого материала, МПа Группа материалов
VII —X (%-< 1000 МПа) VIII, X (°в > > 1000 МПа) XI XIII XIV
450 — __ 1,5
550 1,25 — — —
650 — — —
700 1,0 — —
800 — 1,0 1,2
900 0,83
1000 1,0
0,75
1100 — 1,25
1200 — 1,18 0,75 —
1300 1,0 0,47 —
1400 —— 0,85 —
Режимы резания
313
Продолжение табл. 124
обрабатываемого материала, МПа Г руппа материалов
VII —X (°в< < 1000 МПа) V111, X (°в > > 1000 МПа) XI ХШ XIV
1600 1700 1800 1900 2000 2100 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 — — 1,12 1,0 0,91 0,83 0,76 0,7
Сплавы XII труп-пы Ns подгруппы
XII.1 XII.2 XI 1.3 XII.4
2,0 2,0 1,0 1,0
Материал инструмента ВК8 ВК6М Быстрорежущая сталь
ч. ' 0,9 *J; 1,0 *а 1,0 *1; 1,1 *2 0,4
Состояние поверхности - Без корки С коркой
1,0 0,7; 0,5*3.
Главный угол в плане <р° 30 45 60 90
ч 1,25 1,05 1,0 0,7
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
Ч 1,0 0,8
314
Фрезерование
Продолжение табл. 124
Отношенье фактической ширины фрезерования к нормативной (Вф/Вц) 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0
1,35 1,25 1,15 1,05 1,0
Поправочные коэффициенты: 1 Для жаропрочных, жаростойких и титановых сплавов, *2 Для сталей VII—X и XIV групп. *3 Для титанового сплава. .
Примечание. Торцовое фрезерование сталей и сплавов проводить со смещением заготовки относительно оси фрезы в сторону выхода зуба фрезы на величину К = (0,05-М),1) Оф, где — диаметр фрезы (рис. 106).
Рис. 106. Схема установки торцовой фрезы относительно обрабатываемой детали
Скорость резания концевыми фрезами
Скорость резания при фрезеровании концевыми фрезами цветных сплавов приведена в табл. 125—126, а чугунов, углеродистых и легированных сталей — в табл. 127—128.
Поправочные коэффициенты на скорость резания при фрезеровании концевыми фрезами цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 129.
В табл. 130—132 приведены скорости резания при фрезеровании коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей, жаропрочных и титановых сплавов — в табл. 133, 134, высокопрочных сталей — в табл. 135.
Поправочные коэффициенты на скорость резания для изменяющихся условий фрезерования труднообрабатываемых сталей и сплавов приведены в табл. 136.
Режимы резания
315
125. Скорость резаиим v.t (в м/мин) при фрезеровании магниевых и алюминиевых сплавов I, 11 групп концевыми фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы £), мм Ширм па фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб S , мм
0,05 0,08 0,12 0,18 0.2S 0,30 0,4
1,5 127 92 72 59 47
12 12—40 3,0 121 87 68 56 44 — —
5,0 113 81 63 52 41 — —
1,5 150 108 85 69 55
16 12—40 4,5 135 97 76 62 50 — —
6,0 130 94 74 60 48 — —
1,5 174 125 98 81 64 55
20 12—40 4,5 148 106 83 68 54 47 —
6,0 143 103 80 66 53 45 —
1,5 204 147 115 94 75 60 55
25 15—50 4,5 184 132 103 85 68 57 53
6,0 178 128 100 82 65 56 52
32 1,5 237 170 133 110 87 75 68
15—50 4,5 214 154 120 99 79 65 62
*• 6,0 207 149 116 96 76 63 60
2,0 268 193 151 124 98 85 78
40 18—60 4,0 248 179 140 115 91 79 72
6,0 238 171 134 110 88 75 69
8,0 230 166 130 106 85 73 67
Примечание. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 129,
316
Фрезерование
128. Скорость резания ©т (в м/мии) при фрезеровании медных сплавов III группы концевыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб S£, мм
0,05 0,07 0,10 0,13 0,18 0,24 0,30
16 12—40 ' 3,5 79 75 70 — — — —
20 12—40 3,5 6,0 86 77 81 72 76 68 72 64 60 — —
25 15—50 3,5 93 87 82 78 73 69 —
6,0 82 78 73 69 65 61 —
15—50 3,5 89 83 79 74 70 66 62
OZ 6,0 79 74 70 66 62 59 55
40 18—60 3,5 96 91 86 81 76 72 68
6,0 86 81 76 72 68 64 60
8,0 76 72 68 64 60 57 53
Примечание. Поправочные коэффициенты Kv см. табл. 129.
127. Скорость резания ®т (в м/мин) при фрезеровании чугунов IV группы концевыми фрезами из быстрорежущих сталей
(эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания мм Подача на зуб S£, мм
0,05 0,07 0,10 0,13 0,18 0,24 0,30
16 20—30 3,5 48 46 43 40 — — —
20—30 3,5 54 51 48 45 42 —
ZU 6,0 44 41 39 37 34 — —
25 20—30 3,5 63 59 56 52 49 47 45
6,0 51 48 46 43 41 38 35
3,5 60 58 56 53 50 47 45,
oz ZU—«50 6,0 52 49 46 43 41 39 36.
40 20—30 3,5 ’ 74 71 66 62 58 55 52
6,0 61 57 54 51 48 45 42
8,0 50 47 44 42 39 37 34
Примечание. Поправочные коэффициенты KD см. табл. 129.
Режимы резания
817
128. Скорость резаиия ©т (в м/мин) при фрезеровании углеродистых и легированных сталей V, VI групп концевыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. габл. 125)
Диаметр фрезы £>, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания tt мм Подача аа зуб S£, мм
0,05 0,07 0,10 0,12 0,15 0,20
16 12—40 3,5 69 61 55 — — —
20 12—40 3,5 6,0 75 61 67 55 60 48 53 43 — —
25 15—50 3,5 80 72 64 57 50 44
6,0 66 58 52 46 41 36
32 15—50 3,5 78 70 62 55 48 43
6,0 64 57 51 45 40 35
3,5 84 75 66 59 52 46
40 18—60 6,0 70 62 55 49 43 38
8,0 57 50 45 40 35 31
Примечание. Поправочные коэффициенты Kv см. табл. 129,
129. Поправочные коэффициенты иа скорость резания при фрезеровании концевыми фрезами (см. табл. 125—128)
Ч. См. ч. 1, табл. 1
Материал инструмента Р9К5, Р6М5К5 Р9М4К8 Р9М4К8Ф ВК8
1,0 1,1 1,15 2,0
Состояние поверхности С коркой Без корки
0,8; 0,9 *х 1,0
Обр абатываемый эле-мент Плоскость, уступ Паз, колодец
1,0 0,57
Условия обработки, С СОЖ Без СОЖ
318
Фрезерование
Продолжение табл. 129
Кео 1,2 1,0
Ширина фрезерования при обработке материалов I—IV групп, мм 20 20—30 30—45 45
кОв 1.12 1,0 0,39 0,8
Ширина фрезерования при обработке сталей V, VI групп, мм 10 10—30 30
1,13 I 1.0 0,89
*х Поправочный коэффициент при фрезеровании цветных сплавов I—III групп.
130. Скорость резания «т (в м/мпн) при фрезеровании сталей VII—X групп с ав sj 1000 МПа кониевыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D. мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на йуб S&, мм
0,01 0,02 0,04 0,00 0.10 0,13 0.17 S
5 2,0—2,5 2.0 4,0 75 61 68 56 62 51 — — — —1
2,0 82 75 68 62 56 -
10 3,0—5,0 4,0 67 61 55 50 46 —
6,0 60 55 50 45 41 — г
2,0 83 75 69 62 55 46 .
1 С* 3,0—5,0 i 4,0 67 61 56 51 45 41 -
6,0 61 55 50 46 40 36
10,0 55 50 45 41 36 31 —
2,0 84 76 69 63 56 51
9Л 5,0—7,0 4,0 — 68 61 56 51 46 42
6,0 — 61 55 51 46 41 37
10,0 — 55 50 46 41 37 34
15,0 — 50 45 41 37 33 30
т
<1
Режимы резании
319
Продолжение табл. 130
Подача иа суб S-, мм
Диаметр Ширина фре- Глубина
фрезы зерования резания
М D мм В, мм 6 мм 0,01 0,02 0,04 0,06 0,10 0,13 0,17
2,0 — 87 81 72 66 60 54
4,0 — 71 65 59 54 49 42
30 8,0—9,0 6,0 — 64 57 53 48 44 36
10,0 — 58 54 48 43 40 33
15,0 — 52 45 43 40 36 30
25,0 — 47 44 39 36 32 28
И Примечание. Поправочные коэффициенты Кс см. габл. 136.
131. Скорость резания ®а (в м/мин) при фрезеровании сталей Vlll, X групп сов> 1000 МПа концевыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания f, мм Подачя на зуб Sz. мм
0,02 0,04 0,06 0,10 0.13 0,17 0,22
5 2 0 2 5 4,0 25 21 18 — — —
6,0 22 18 16 — — — —
4,0 27 22 19 16
1 10 3,0—5,0 6,0 23 19 17 14 — —
10,0 20 17 15 13 — — —
4,0 28 23 20 17 16
15 3,0—5,0 6,0 24 20 18 15 14 — —
10,0 21 17 15 13 12 — —
2,0 19 15 14 12 10 '
4,0 29 24 20 18 16 15
20 5,0—7,0 6,0 25 21 18 15 14 13
10,0 22 18 15 14 13 11
20,0 20 16 13 12 11 10 —
4,0 27 24 22 18 16 15 14
311 8,0—9,0 6,0 23 21 20 16 14 13 12
10,0 20 18 16 14 13 12 11
20,0 18 15 14 12 11 10 9
35,0 16 13 11 10 9 8 7
Примечание. Поправочный коэффициент До см. табл. 136.
т
I
320
Фрезерование
132. Скорость резания фт (в м/мин) при фрезеровании сплавов XI группы концевыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерованию В, мм Глуби на резания t, мм Подача на зуб Sz, мм
0,02 0,04 0,00 0,10 0,15
4,0 43 41 39 38 35
15 2,0—3,0 6,0 38 36 35 34 31
10,0 37 34 32 30 28
4,0 43 41 40 38 35
20 3,0—5,0 6,0 38 36 35 34 32
10,0 34 32 31 30 28
15,0 30 29 28 27 25
4,0 46 45 43 41 38
6,0 41 40 38 37 34
25 5,0—7,0 10,0 37 35 34 33 30
15,0 33 31 30 29 27
20,0 29 27 26 25 23
4,0 49 47 46 44 41
35 8,0—9,0 6,0 44 42 41 39 35
10,0 39 38 37 35 31
15,0 35 33 30 28 25
Примечание. Поправочные коэффициенты Kv см. табл, 136.
133. Скорость резания т>т (в м/мин) при фрезеровании титановых сплавов XIII группы концевыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы £), мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб S,, мм
0,01 0,03 0,05 0,07 0,12 0,20
15 10—15 6,0 10,0 56 43 44 33 33 25 — — —
21
6,0 49 35 27 — —-
20 15—25 10,0 37 27 21 16 — —
15,0 28 20 16 12 — —
20,0 24 17 14 10 — —
Режимы резания
321
Продолжение табл. 133
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания 4 мм Подача на зуб Sz, мм
0,01 0,03 0,05 0,07 0,12 0,20
6,0 - — 47 34 27 20
10,0 ~— 37 26 20 16 1 W
30 20—30 15,0 20,0 — 28 24 20 17 16 13 12 10 —
25,0 20 15 11 9
30,0 — . 18 13 10 8 —•
6,0 38 29 23 17 13
10,0 — 29 22 17 13 10
40 20—60 15,0 . 1 и 22 17 13 10 8
20,0 — 19 14 11 9 7
25,0 — 17 12 10 7 6
30,0 — 15 11 9 6 5
Примечание. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 136.
134. Скорость резания ®т (в м/мии) при фрезеровании сплавов XII группы концевыми фрезами из твердых сплавов (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания 1, мм Подача на зуб Sv мм
0,02 0,04 0,06
0,5 10 —-
8 10 1,0 8 —
2,0 6 — —
0,5 12 10 ——
15 20 1,0 2,0 11 10 9 6
3,0 6 5 —
0,5 14 12 9
20 25 1,0 2,0 10 9 8 7 6 5
3,0 8 6 4
0,5 16 13 10
30 30 1,0 2,0 11 10 9 8 7 6
3,0 9 7 5
Примечание. Поправочные коэффициенты Ка см, табл; 136, 11 В, И. Баранчиков и др.
522
Фрезерование
135. Скорость резания ®т (в м/мин) при фрезеровании сталей XIV группы концевыми фрезами из твердых сплавов (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, ым Ширина фрезерования В, мм Глубина реза нм я 1, мм Подача на зуб S2, мм
0,01 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10
0,5 33 26
8 10 1.0 27 21 — —
2,0 22 17 — — — —
0,5 39 31 24 _— .—
12 15 1,0 32 25 20 — —
2,0 26 20 16 — — —
0.5 35 27 24 —-
16 20 1,0 — 28 22 19 — —
2,0 — 23 18 16 — —
0,5 __ 46 36 31 — —-
25 30 1,0 —— 36 29 25 — —
2,0 — 30 24 20 — —
0,5 52 40 34 31 —-
30 30 1,0 —- 41 32 28 26 —-
2,0 — 34 26 23 20 —
0,5 41 36 31 25
40 40 ' 1,0 - 32 28 26 22
2,0 — — 26 24 20 19
Примечание. Поправочные коэффициенты Kv см. табл. 136,
136. Поправочные коэффициенты на скорость резаиия при фрезеровании концевыми фрезами (см. табл. 130—135)
Группа материалов
СВ обрабатываемого материала. МПа VII-X (°в = = 1000 МПа) VIII, X (°в = = 1000 МПа) XI Х1И XIV
450 550 650 1.2 1 1 1 111 1,5 III
I
Режимы резания
323
Продолжение табл. 136
ав обрабатываемого материала, МПа Группа материалов
VII —X (°в = = 1000 МПа) VIII, X (% = = 1000 МПа) XI XIII XIV
700 — — 1Д —
750 1,и — —
800 — 1,0 1.2 —
850 — 0,9 —
900 0,81 — —
1000 — 0,33 1,0 —
1100 1,23 0,30
1200 — 1,15 0,28 0,75 —
1250 — — — —
1300 1,0 —-
1400 — 0,8 — — —
1700 - 1,25
1800 — — — .—- 1,21
1900 — — — — 1,10
2000 — -— — — 1,0
2100 — — — — 0,95
2200 — — — — 0,91
№ подгруппы
Сплавы XII группы XI 1.1 XII.2 XII.3 XII.4
1,8 1,0
Состояние поверхности С коркой Без корки
0,7; 0,5 *1 1,0
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0 0,8
Обрабатываемый элемент Плоскость, уступ Паз, колодец
1 ,о 0,57
11*
324
Фрезерование
Продолжение табл. 136
Материал инструмента Р9К5, Р6М5К5 Р9М4К8 Р9М4К8Ф 1 Р18К5Ф2 ВК6
1,0 1,1 1,12 1,15 2,1
Материал инструмента ВК8 ВК6М вкюм
1,0 1,2 1,27
Отношение фактической ширины фрезерования к нормативной (Вф/Вн) 0,2 0,5 0,7 1,0
1,3 1,2 1,1 1,0
Поправочный коэффициент при фрезеровании титановых сплавов.
Скорость резания цилиндрическими фрезами
Скорости резания рассчитаны на обработку плоскостей деталей из цветных сплавов, чугунов цилиндрическими фрезами без охлаждения и сталей, жаропрочных и титановых сплавов с охлаждением, с заданным периодом стойкости фрез и жесткой технологической системой.
Параметры режимов фрезерования t и В приведены в прил. I.
Диаметр цилиндрических фрез (табл. 137) рекомендуется выбирать в зависимости от ширины фрезерования и глубины резания.
Скорости резания при фрезеровании медных сплавов приведены в табл. 138, чугунов — в табл. 139, а углеродистых и легированных сталей — в табл. 140.
Поправочные коэффициенты на скорость резания при фрезеровании цветных сплавов, чугунов, легированных и углеродистых сталей приведены в табл. 141.
Скорости резания при фрезеровании жаростойких и жаропрочных сталей приведены в табл. 142 и 143, а жа-
Режимы резания
№
137. Диаметр D (в мм) цилиндрических фрез в зависимости от ширины фрезерования и глубины резания
Ширина фрезе-рования В, мм Глубина резания t, мм
2 5 10
70 50 63 80 100
100 80 80 80 100
150 100 100 125 125—150
ропрочных, жаростойких и титановых сплавов —
в табл. 144 и 145. -
Поправочные коэффициенты на скорость резания при фрезеровании труднообрабатываемых материалов приведены в табл. 146.
136. Скорость резания (в м/мин) при фрезеровании медных сплавов III группы цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб S£, мм
0,05 0,10 0,13 0,18 0,24 0,33
3 139 124 112 99 88
90 12—40 5 124 106 96 85 75 —
8 103 92 83 73 65 —
3 149 126 120 106 94 84
110 12—40 5 128 114 103 91 81
8 ПО 98 89 79 70 62
3 161 143 130 114 102 91
130 12—40 5 138 122 111 98 87 77
8 119 106 96 84 75 67
12 103 92 83 73 65 58
3 168 150 136 120 106 95
150 12—40 5 145 129 116 103 91 81
8 125 111 100 89 79 71
12 108 96 87 78 68 61
Примечание, Поправочные коэффициенты Kv см, табл. 141,
зав
Фрезерование
139. Скорость резания (в мин) при фрезеровании чугунов IV группы цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы О, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб Sz, мм
0,05 0.15 0,20 0,27 0.36 0,49
3 76 64 53 45 —
90 40—70 5 53 44 37 31 _
8 45 37 31 26 — —-
3 81 68 56 48 40
ПО 40—70 5 57 48 40 34 28 —
8 48 40 33 28 24 —
3 92 77 64 54 45 38
5 65 54 45 39 32 26
130 40—70 8 54 45 37 32 26 22
12 45 38 32 26 22 19
16 38 32 26 22 19 16
3 97 81 67 57 48 40
5 68 57 47 40 34 28
.150 40—70 8 57 48 40 34 28 24
12 47 40 34 28 23 20
16 40 33 28 23 20 16
Примечание. Поправочные коэффициенты Кв см. табл. 141.
140. Скорость резания ст (в м/мин) при фрезеровании углеродистых и легированных сталей V—VI групп цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резаний tt мм Подача на вуб Sz, мм
0,05 0,10 0,13 0,18 0,24 0,33
3 66 59 53 47 42
90 12—40 5 57 51 46 41 36 —
8 49 44 40 35 31 —
3 71 63 57 51 44 40
110 12—40 5 61 54 48 43 38 34
8 52 46 42 37 33 29
3 96 85 77 69 60 54
130 12—40 5 82 73 67 59 52 46
8 71 63 57 51 45 40 .
12 62 55 50 44 39 34
3 80 71 64 57 50 45
150 12—40 5 8 68 59 61 52 55 47 48 42 43 37 38 33
12 51 45 41 36 31 29
. Пр имеча и и е. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 141.
Режимы резания
327
I
141. Поправочные коэффициенты на скорость резания при фрезеровании цилиндрическими фрезами (см. табл. 138—140)
Къ См. ч 1, табл. 1
Материал инструмента Р9К5 Р18Ф2 Р9КЮ Т15К6 43 ВК6 *«
Коэффициент KVli 1.0 1,1 1,2 3,4 4,5
Состояние поверхности С коркой Без корки
^'п 0,8 1,0
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,2 1,0
Отношение фактической ширины фрезерования к нормативной 1Вф/Вн) 0.2 0,4 0,6 1,0
Л Ср 1,2 1,15 1,1 1,0
** Материал фрезы для обработки сталей.
*2 Материал фрезы для обработки чугунов.
142. Скорость резания -о? (в м/мин) при фрезеровании сталей VII и V111—X групп с 1000 МПа цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы и, ММ Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб SgI мм
0,03 0,06 0,10 0.15 0,20 0,30
3 40 35 33 28 25 22
55 56—70 6 34 29 •26 24 21 18
10 30 26 23 21 19 16
3 41 36 34 30 26 23
75 85—90 6 34 30 28 25 22 19
10 31 27 25 22 20 17
3 43 37 35 31 27 24
- 100 . 105—120 6 36 31 29 26 23 20
10 32 28 26 23 20 18
Примечание. Поправочные коэффициенты Kv см. табл. 146.
328
Фрезерование
143. Скорость резания (в м/мии) при фрезеровании сталей VIII, X групп сов> 1000 МПа цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача иа зуб S„ мм Z г-
0,03 0,06 0,10 0,15 0,20 0,30
3 30 26 22 20 18 16
75 56—70 6 23- 20 17 16 14 12
10 18 15 13 12 11 10
3 32 28 24 22 20 18
ПО 80—110 6 26 21 18 17 16 14
10 22 17 14 13 12 10
Примечание. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 146.
144. Скорость резания vt (в м/мии) при фрезеровании сплавов XI группы цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания tt мм Подача на зуб S& мм
0,04 0,08 0,10 0.1Д 0,20 0,25
- 3 39 35 30 26 23
80 55—65 5 31 28 23 21 19 —
9 24 22 18 16 15 ——
3 38 34 26 24 21 19
150 90—115 5 9 30 24 . 27 21 21 17 19 15 17 14 15 12
15 19 17 14 12 11 10
Пр и м е ч а н и е. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 146.
145. Скорость резания (в м/мин) при фрезеровании титановых сплавов XIII группы цилиндрическими фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб Sz, мм
0,03 0,05 0.07 0,10 0,13 0,18
1 48 43 39 35
80 50—60 3 34 31 27 25 — —
5 31 28 25 22 — —
Режимы резания
329
Продолжение табл. 145
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб Sz, ММ
0,03 0,05 0,07 0,10 0,13 0,18
1 51 45 40 37 34
ио 60—90 3 36 32 29 27 24
5 32 29 26 24 21 —
1 53 47 43 39 35 31
140 90—120 3 38 34 31 28 25 22
5 34 30 27 25 23 20
Примечание. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 146.
146. Поправочные коэффициенты Л"г,м на скорость резаиия при фрезеровании цилиндрическими фрезами к табл. 142—145
ств обрабатываемого материала, МПа Группа материалов
VII, V111 —X (°в< <1000 МПа) VIII, X (ав > 1000 МПа) XI XIII
450 —
550 650 1,0 — — 1,46
700 0,93 1,15
800 — 1,0 1,35
900
0,8
1000 — 0,41 1,0
1100 — 1,0 0,37
1200 — 0,86 0,3
1300 — 0,75 — —
330
Фрезерование
Продолжение табл. 146
Материал инструмента Р9К5 Р18Ф2 Р18К5Ф5 Р9К10 ВК8 « Т15К6
1,0 1,1 1,15 1,2 2,3 2,7
Состоя иие поверхности С коркой Без корки
0,7; 0,5 1,0
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0 -0,8
Отношение фактической ширины фрезерования к нормативной (Вф/вн) 0,2 0,4 0,6 1,0
>.2 1,15 1,1 1,0
** Поправочные коэффициенты при обработке титановых сплавов.
*2 Поправочные коэффициенты при обработке сталей.
Скорость резания дисковыми фрезами
Скорости резания при фрезеровании медных сплавов дисковыми фрезами без охлаждения при жесткой технологической системе приведены в табл. 147, чугунов— в табл. 148, а углеродистых и легированных сталей с охлаждением — в табл. 149. Поправочные коэффициенты на скорость резания при обработке перечисленных материалов приведены в табл. 150.
Скорости резания при фрезеровании жаропрочных, жаростойких сталей и сплавов и титановых сплавов приведены в табл. 151 —153, а поправочные коэффициенты на скорость резания при фрезеровании труднообрабатывае-' мых материалов — в табл. 154.
Режимы резйиия
331
147. Скорость резаиия г»т (в м/мии) при фрезеровании медных сплавов III группы дисковыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, мы Ширина фрезерования В, мм Глубина резання мм Подача на зуб S&, мм
0,05 0.07 0,10 0,13 0,18 0,24
8 102 96 90 85
75 4—13 12 91 85 81 76 — —
18 81 77 72 66 — —
12 109 103 97 91 80 73
130 5—16 18 97 92 86 80 71 65
27 87 82 77 73 65 58
18 100 96 89 83 73 65
150 6—20 27 89 84 79 73 65 58
40 79 74 70 65 58 51
При меча н и е. Попра вочиые коэфф ициент! л Кв с и. табл . 150.
148. Скорость резания ®т (в м/мин) при фрезеровании чугунов IV группы дисковыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы О. мм Шири на фрезерования В, мм Г лубина резаиия t, мм Подача на зуб Sz, мм
0,07 0,10 0,13 0,18 0,24 0,33
10 52 45 40 36 —
75 4—13 14 44 39 35 31
18 38 34 30 27 — —
10 65 57 51 45 40 36
130 5—16 14 56 49 44 39 35 31
18 48 43 38 34 30 27
25 42 37 33 29 26 23
18 47 42 37 33 29 26
150 А ОН 25 41 36 32 28 25 22
33 35 31 28 25 22 19
45 • 30 27 24 21 19 17
Примечание. Поправочные коэффициенты К„ см. табл. 150.
332
Фрезерование
149. Скорость резания ®.г (в м/мин) при фрезеровании углеродистых и легированных сталей V—VI групп дисковыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания /, мм Подача на зуб Sz, мм
0,05 0,10 0,13 0,18 0,24
8 49 43 41
- 75 4—13 12 44 39 36 — —
18 39 34 32 — —*•
12 52 46 * 42 37 34
130 5—16 18 47 42 39 34 30
27 41 37 34 30 27
18 47 42 39 35 31
150 , 6—20 27 42 37 35 31 28
40 36 32 30 27 24
Примечание. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 150.
150. Поправочные коэффициенты на скорость резания при фрезеровании дисковыми фрезами
(см. табл. 147—149)
См. ч. I, табл. 1
Материал инструмента Р9К5 Р18Ф2 Р9КЮФ
1,0 1,1 1,4
Состояние поверхности С коркой Без корки
0,8; 0,9 *х 1,0
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0; 1,2 *а 0,8; 1,0 *а
Обрабатываемый элемент Уступ, плоскость Паз, колодец
1.0 0,7
Режимы резания
333
Продолжение табл. 150
Отношение фактической ширины фрезерования к нормативной (Вф/Вн) 0.2 0,5 1.0
1,2 1.1 1,0
Поправочный коэффициент для медных сплавов.
*2 Поправочные коэффициенты для медных сплавов и чугунов.
'151. Скорость резания ®т (в м/мин) при фрезеровании сталей VII—X групп дисковыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фрезы £), мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания /, мм Подача на зуб мм
0,02 0,04 0,06 0,10 0,13 0,17 0,22
5 53 48 44 40 36 33 30
10 43 39 35 32 29 26 24
90 10—15 15 38 35 31 29 26 23 21
25 36 33 30 27 24 22 20
5 57 51 47 43 39 35 32
150 15—20 10 45 41 38 34 31 28 26
15 40 37 34 31 28 25 23
25 39 35 32 29 26 24 22
П р им е ч а н и е. Поправочные коэффициенты Ко см. табл. 154.
152. Скорость резания t>T (в м/мин) при фрезеровании сплавов XI группы дисковыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр Ширина фрезеро- Глубина Подача на зуб Sz, мм
фрезы D, мм вания В, мм резания ' t, мм 0,01 0,03 0,05 0,07 0,09 0,11 0,13
40 2—5 2 5 22 18 13 10 8 7 6 5 — — —
60 5—10 2 5 18 16 12 10 8 7 6 5 5 4 4,6 3,6 4 3
8 12 12 10 9 8 6 5 4,3 4 3,7 3,3 3,2 3 2,8 2,5
Примечание, Поправочные коэффициенты Ка см, табл. 154.
334
Фрезерование
153. Скорость резания ®т (в м/мии) при фрезеровании титановых сплавов XIII группы дисковыми фрезами из быстрорежущих сталей (эскиз см. табл. 125)
Диаметр фреаы D, мм Ширина фрезерования В, мм Глубина резания мм Подача иа зуб Sz, мм
0,02 0,04 0.06 0,10 0,13 0,16
5 18 15 14 12
80 10—15 12 15 12 11 10 '
20 14 11 10 9
( 5 15 14 13 12 10
150 15—20 12 — 13 12 11 10 9
20 — 12 11 10 9 8
30 — 11 10 9 8 7
Примечание. Поправочные коэффициенты /<г, см. ,абл. 154.
154. Поправочные коэффициенты на скорость резания при фрезеровании дисковыми фрезами (см. табл. 151—153)
Материал инструмента Р9К5 Р18Ф2 Р9К10Ф ВК8*
ч 1.0 1,1 1,4 2,5
Состояние’ поверхности С коркой Без корки
0,7; 0,5 м 1,0
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
Ч 1.0 0,8
Обрабатываемый элемент Уступ, плоскость Паз, колодец
ч 1.0 0,7
Режимы резания
335
Продолжение тябл. 154
обрабатываемого материала, МПа Коэффициент KV№
Группа материалов
VI 1-Х XI XIII
450 550 650 1,0 1,32 1,16 1,0 1,6
700 750 800 0,92 1,36 1,2 1,0
900 950 1000 0,86
1100 1200 1250 0,75 0,6
Отношение фактической ширины фрезерования к нормативной (Вф/Вн) 0,2 0,5 1,0
I 1,2 1,1 1,0
** Материал инструмента и поправочный коэффипиеит приведены для титановых сплавов.
Режимы резания прорезными и отрезными фрезами
Отрезные и прорезные фрезы в отличие от дисковых работают в более сложных условиях резания. Это связано с нежесткой рабочей частью указанных фрез, наличием двух вспомогательных режущих кромок, худшими условиями стружкообразования и ее отводом из зоны резания, что является частой причиной их поломки, возникновения вибраций. Недостатками стандартных отрезных и прорезных фрез являются отсутствие задних углов на вспомогательных режущих кромках и весьма малые вспомогательные углы в плане. Поэтому даже при незначительном износе по уголкам режущих зубьев на вспомогательных режущих кромках образуются значительные площадки
336
Фрезерование
155. Скорость резания (в м/мин) при фрезеровании медных сплавов и чугунов прорезными и отрезными фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы D, мм Глубина резания мм Медные сплавы Чугун
Подача на зуб Sz, мм
0,01 0,02 0,03 0,01 0,02 0,03
Прорезные фрезы
3 152 77
40 6 148 — — 76 — —
3 — 153 75
OU 6 148 — — 74 — —
3 129 __ 56
75 6 — 127 — — 55 —
10 121 — — 53 — —-
Отрезные фрезы
10 112 43
60 15 111 — — 45 — —
10 -— 111 43
/О 15 по — — 44 — —
20 73 __ 21
30 — 75 — — 23 —
20 69 20
150 30 — 72 22 —
45 72 — — 23 —. —
20 61 20
200 30 45 62 61 — 22 20
70 61 — — 19 — —
Примечание. Поправочные коэффициенты на скорость резания для изменяющихся условий обработки см. табл, 157.
Режимы резания
337
156. Скорость резания (в м/мин) при фрезеровании сталей V—VI групп прорезными и отрезными фрезами из быстрорежущих сталей
Диаметр фрезы D, мм Глубина резания t, мм Подача на зуб Sz мм
0,005 0,007 0,01 0,013 0,02 0,025
Прорезные фрезы
40 3 82
6 — 70 — —
60 3 6 — 72 83 — — —
75 3 6 — — 69 75
10 — 60 — — — —
Отрезные фрезы
60 10 61 --- ___
15 60 — — —
75 10 15 59 __ 60 — —
НО 20 30 — — 41 — 40 —
20 38
150 30 — — 39 — — —.
45 39 — — —• — —
20 — — — — — 32
200 30 45 — — 33 '33
70 33 — — — — —
Примечание. Поправочные коэффициенты на скорость резания для изменяющихся условий обработки см. табл. 157.
трения, что способствует увеличению температуры в зоне резания и заклиниванию фрезы в обрабатываемом пазу. Фрезы допускают работу при подачах на зуб не более 0,02 мм, а допустимый износ составляет всего 0,15—0,2 мм.
. Период стойкости и производительность отрезных фрез можно повысить путем заточки главной режущей кромки с образованием переходных режущих кромок. Такая заточка режущих кромок обеспечивает дробление стружки
12 В. И. Баранчиков и др.
338
Шлифование
157. Поправочные коэффициенты иа скорость резания при фрезеровании прорезными и отрезными фрезами (см. табл. 155—156)
ЛУМ в зависимости от группы материала III—VI (см. ч. 1, табл. 1) VII VIII—IX X XI
0,8 0,6 . . .6,45 0,27,
Состояние поверхности С коркой Без корки
0,8; 6,9 ** 1,0
Условия обработки С СОЖ Без СОЖ
1,0; 1,2 41 0,8; 1,0**
• ** Поправочные коэффициенты на скорость резания для медных сплавов.-
по ширине реза на мелкие элементы, повышает производительность в 2 раза и более, исключает заклинивание ври фрезеровании глубоких пазов и отрезке заготовок.
Режимы фрезерования прорезными и отрезными фрезами из быстрорежущих сталей деталей из медных сплавов и чугунов приведены в табл. 155, а сталей — в табл. 156.
Поправочные коэффициенты на скорость резания для изменяющихся условий обработки приведены в табл. 157.
ГЛАВА 8'
ШЛИФОВАНИЕ
Увеличение доли обработки деталей шлифованием обусловливает актуальность повышения производительности шлифования при заданных качественных характеристиках . обработанных поверхностей деталей.
, Для создания рациональных условий шлифования материалов необходимо учитывать материал обрабатываемой детали, форму, материал и технические характе
Выбор шлифовального круга
339
ристики абразивного круга, правильное сочетание выбранных режимов шлифования.
Режимы шлифования сталей и сплавов, приведенные в гл. 8, рассчитаны на обработку абразивными кругами из монокорунда и белого электрокорунда на керамической связке с содержанием основной фракции зерна до 70%, зернистостью 25—16 при скорости круга 25—35 м/с.
1. Выбор шлифовального круга
При шлифовании сталей и сплавов необходимо применять круги из белого электрокорунда, который имеет более высокую' режущую способность (на 30—40%), чем электрокорунд.
При чистовом шлифовании материалов целесообразно использовать круги из монокорундов, обеспечивающие стойкость в 1,5—2 раза выше, чем круги из белого электрокорунда.;
При шлифовании титановых сплавов необходимо применять круги из зеленого карбида кремния, обладающие повышенной теплоустойчивостью и способные выдерживать температуры до 2050 °C-
При шлифовании деталей из труднообрабатываемых сталей целесообразно применять среднемягкие цруги (СМ!—СМ2), а деталей из титановых сплавов и сплавов на никелевой основе — мягкие круги (М2—М3) на керамической связке.
Абразивные круги на керамической связке обеспечивают стабильную работу при видах обработки шлифованием, кроме отрезки и работ, связанных с ударными нагрузками.
Круги на керамической связке работают в сочетании с любыми СОЖ, в то время как у кругов на бакелитовой связке прочность снижается под действием содовых растворов, а на вулканитовой связке — под действием керосина.
В табл. 158 приведены характеристики абразивных кругов для различных видов обработки шлифованием.
12*
158. Характеристика абразивных кругов для шлифования материалов g
(в числителе дроби приведены характеристики при предварительном шлифовании, °
в знаменателе — при чистовом шлифовании)
Материал детали Ля, мкм Характеристика круга
Группа Термическая обработка Марка Зернистость Твердость Связка
V-VIII Отжиг 2,5—1,25 0,63—0,32 15А, 23А 23А, 24А 50—40 СТ1—СТ2 К8
25—16 Cl—С2 К8, К1
Закалка и отпуск 1,25—0,63 0,63—0,32 15А, 23А 24А, 25А • 40 Cl—С2 К8, К1 К5
25—16 СМ1-С1
IX Закалка или нормализация 1,25 24А, 23А 40—32 СМ2-С1 СМ1—СМ3 KI, К8 К5
0,63—0,32 45А, 25А 25—16
X Закалка и старение, закалка 1,25 24А, 25А 40—32 СМ 1—СМ2 М3—СМ1 К1, К5, К8 К5
0,63—0,32 45А, 25А 25—16
XI—XII Закалка и старение 1,25 24А, 25А 40—25 СМ 1—СМ2 М3—М2 KI, К5 К1, Кб
0,63—0,32 45А, 43А 16
XIII Отжиг, закалка и старение 2,5—1,25 0,63 63С—62С 63С, 64С 40—25 16 СМ 1—СМ2 М3 К К
XIV Закалка и отпуск 1,25 23А, 24А 40—32 СМ 1—СМ2 М3—СМ1 К8, К1 К5
0,63—0,32 45А, 25А 25—16
Шлифование
Режимы шлифования
341
2. Режимы шлифования
При шлифовании скорость резания определяется скоростью вращения абразивного круга ц., так как она во много раз превышает скорость вращения или линейного перемещения обрабатываемой детали.
Скорость резания зависит от требований к качеству обработанной поверхности и стойкости круга. Износ круга с увеличением скорости его вращения уменьшается, особенно при vK = 40-е-50 м/с.
С целью исключения прижогов на обработанной поверхности рекомендуется работать с максимально возможной скоростью вращения детали.
Для достижения большей производительности при шлифовании операцию необходимо разбивать на два перехода: 75—80% припуска необходимо снимать на предварительном переходе и 20—25% припуска — на чистовом.
При предварительном шлифовании допускается появление прижогов на обработанной поверхности с глубиной залегания до 0,02 мм с последующим их удалением при чистовом шлифовании.
Предварительное шлифование необходимо проводить на режимах, обеспечивающих получение точности детали на 1—2 квалитета ниже точности, требуемой по чертежу.
Число рабочих ходов при предварительном и чистовом шлифовании зависит от снимаемого припуска. Число дополнительных рабочих ходов «выхаживания» зависит от жесткости технологической системы и технических требований, предъявляемых к обработанной поверхности, ‘и назначается в каждом случае конкретно для обрабатываемой детали.
В зависимости от вида и характера шлифования, размеров детали и абразивного круга, а также параметров режима резания назначают продольные (осевые), радиальные и вертикальные (при плоском шлифовании) подачи.
Выбранные подачи корректируют в зависимости от стойкости круга, заданного параметра шероховатости и точности обработки, снимаемого припуска и других технологических условий обработки. Поправочные коэффициенты приведены в соответствующих таблицах разделу.
342
Шлифование
3. Круглее наружное шлифование
Для наружного круглого шлифования в центрах применяют круги диаметром 250—1100 мм типа ПП; для наружного шлифования с подрезкой торца — круги типа ПВ; при одновременной обработке по диаметру и -буртика — круги типа ПВК; при одновременной обработке, по диаметру и подрезке выступов с двух сторон — круг# типа ПВДК.
Круглое наружное шлифование в зависимости от длины обрабатываемой цилиндрической поверхности детали осуществляют с продольными подачами напроход или методом врезания.
Шлифование с продольными, подачами необходимо применять при обработке поверхности значительной длины и использовать при этом круги с большей шириной и ,диаметром.
Припуск на обработку и скорость вращения детали
159./Припуск на обработку 2/г (в мм) при шлифовании цилиндрических поверхностей с продольной или радиальной подачей
. Шлифование Диаметр детали мл
10 18 30 50
Предварительное до и после терьпЛеской обработки Чистовое без термической обработки Чистовое после термической обработки 0,2 0,3 0,1—0 3 0,2 0,3 0,1—0,4 0,3 0,3 0,1—0,4 0,3 0,4 0,1—0,4 *
Шлифование Диаметр детали Од, ми '
80 120 180 260 360 1-
Предварительное до и после )ермической обработки Чистовое без термической обработки Чистовое после термической обработки 0,3 0,5 0,2— 0,5 0 0,3 0,5 ,2— 0,5 0,5 0,8 0,3— 0,8 0,5 0,8 0,3-0,8 0,5 0,8 0,3— 0,8
Круглое наружное шлифование
343
160. Припуск на обработку h (в мм) при шлифовании торцовых поверхностей с продольной подачей
Диаметр детали Од| мм Выдерживаемый размер /д от обрабатываемой цилиндрической поверхности детали, мм
10 18- зо 50 80 120 180 гбО 360
До 30 Св. 30 до 120 » 120 » 260 0,2 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 о.з 0,35 0.5 0,3 0,4 0,5 0,3 0,5 0,5 0,35 0,55-0,6
Врезное шлифование применяют при достаточной жесткости детали и небольшой длине обрабатываемой по-, верхностп, при этом необходимо выбирать круги шириной, ^е превышающей длину .обрабатываемой, поверхности..
Для устранения прижогов, возникающих при шлифовании, необходимо увеличивать окружную скорость детали, использовать более мягкие круги с обильным охлаждением.
161. Скорость фд (в м/мии) детали при шлифовании цилиндрических и торцовых поверхностей (в числителе дроби приведены скорости при обдирочном шлифовании, в знаменателе — при чистовом шлифовании)
Диаметр детали Лд, мм Группа материала Диаметр детали D д, мм Группа материала
V —X; XIV XI —ХШ V—X; XIV XI —ХШ
10 10—14 9—12 80 > 32—44 27—37
14—20 16—22 37—53 41—59
15 13—17 10—14 120 37-53- 32—44
16—24 19—27 । 45—63 48—68
20 1-5—21 13—17 . 160 46—64 37-53
20—28 22—30 ; 51—73 55—79
30' ; 18—26 15—21 200 51—73 46—64
23—33 25—37 58—82 64—90
40 ; 22—30 18—26 300 . 62—82 51—73
27—ЗУ 30—42 68—96 , 75—105
60 27—37 , 22—30 400 , 73—100 62—88
. 32—46 35—51 80—110 67—120
344
Шлифование
Подачи при шлифовании цилиндрических и торцовых поверхностей
В табл. 162—164 приведены подачи при шлифовании цилиндрических и торцовых поверхностей кругами из монокорунда и белого электрокорунда, а в табл. 165 — поправочные коэффициенты на радиальную подачу для изменяющихся условий обработки.
Радиальная подача при наружном цилиндрическом шлифовании
St = S(TKS/; KSt =
где Stv — табличное (матричное) значение радиальной подачи на ход, мм; Км — коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал; — коэффициент, учиты-- вающий радиус галтели детали; Kd — коэффициент, учитывающий диаметр круга; КОк — коэффициент, учитывающий скорость круга; К,г — коэффициент, учитывающий стойкость круга; — коэффициент, учитывающий точность обработки; — коэффициент, учитывающий припуск на обработку.
4. Внутреннее шлифование
Для внутреннего шлифования применяют круги (их диаметр составляет 0,6—0,8 диаметра обрабатываемого отверстия) типа ПП диаметром 5—150 мм и высотой 13—20 мм, а для шлифования с одновременной обработкой торца — типа ПВ диаметром 10—150 мм.
Шлифование отверстий осуществляется с продольными или радиальными подачами. При шлифовании отверстий с продольными подачами круг не должен выходить из отверстия в обе стороны больше, чем на половину его толщины, так как в противном случае диаметр отверстия по концам увеличивается.
Для устранения прижогов, возникающих при шлифовании отверстий, необходимо уменьшать радиальную по-. дачу пли использовать круг меньшей твердости.
Внутреннее шлифование
345
162. Радиальная подача на ход (в мм) прн шлифовании цилиндрических поверхностей напроход
Диаметр детали Од, мм Скорость детали Гд, м/мин Продольная подача на оборот S^, мм
2,5 3,7 5,6 8,5 13 16 20
9 0,039 0,024 0,017 0,011 0,007 0,006 0,005
10 11 0,031 0,020 0,014 0,009 0,006 0,005 0,004
14 0,024 0,017 0,011 0,007 0,005 0,004 0,003
17 0,020 0,014 0,009 0,006 -0,004 0,003 0,002
14 0,031 0,020. 0,014 0,009 0,006 0,005 0,004
20 17 0,024 0,017 0,011 0,007 0,005 0,004 0,003
21 0,020 0,014 0,009 0,006 0,004 0,003 0,002
26 0,017 0,011 0,007 0,005 0,003 0,002 0,001
17 0,031 0,020 0,014 0,009 0,006 0,005 0,004
40 21 0,024 0,017 0,011 0,007 0,005 0,004 0,003
26 0,020 0,014 0,009 0,006 0,004 0,003 0,002
32 0,017 0,011 0,007 0,005 0,003 0,002 0,001
26 0,024 0,017 0,011 0,007 0,005 0,004 0,003
80 32 0,020 0,014 0,009 0,006 0,004 0,003 0,002
39’ 0,017 0,011 0,007 0,005 0,003 0,002 0,001
48 0,014 0,009 0,008 0,004 0,002 0,001 0,001
39 0,020 0,014 0,009 0,006 0,004 0,003 0,002
160 48 0,017 0,011 0,007 0,005 0,003 0,002 0,002
’59 0,014 0,009 0,006 0,004 0,003 0,002 0,001
73 - 0,011 0,007 0,005 0,003 0,002 0,002 0,001
48 0,020 0,014 0,009 0,006 0,004 0,003 0,002
320 59 0,017 0,011 0,007 0,005 0,003 0,003 0,002
73 0,014 0,009 0,006 0,004 0,002 0,002 0,001
90 0,011 0,007 0,005 0,003 0,003 0,002 0,001
на радиальную
Примечание. Поправочные коэффициенты подачу см. табл. 165.
346-
Шлифование
163. Радиальная подача на оборот St (в мм) при врезном шлифовании цилиндрических поверхностей
Диаметр детали Лд, мм Скорость детали Уд, м/мии Длина обрабатываемой поверхности 1$, мм
10 20 30 50 80.
7,5 0,017 0,014 OlOU 0,008 0.007
9,5 0,014 0,011 0;008 0,007 0,005
12 0,011 0,008 0,007 0,005 0,004
15 0,008 0,007 0i005 0,004 0,003
12 0,014 0,011 0,008 0,007 0,006
15 0,011 0,008 0,007 0,006 0,005
19 0,008 0,007 0-006 0,004 0,003
24 0,007 0,006 0,005 ; 0,003 0,002
15, 0,014 0,011 0,008 ' 0,007 1 0,006
19i 0,011 0,008 0,007 , 0,006 . 0,005
40 24 0,008 0,007 0,006 , 0,005 ; 0,004
30 0,007 0,006 0,005 ( 0,004 ; о.ооз
38: 0,006 0.005 0.004 ' 0,003 1 0.002
24' 0,011 0,008 0,007 0,006 0,005
ел 30 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004
Ov 38 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003
48' 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002
38 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004
48 - 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003
1 OU 60 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002
75 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001
48 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004
Ч9П 60 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003
OȣU 75 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002
95 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001
Приме ч а ние. Поправочные коэффициенты иа радиальную подачу см. табл. 165.
Внутреннее шлифование
347
164. Продольная подача на оборот SB (в мм) при врезном шлифовании торцовых поверхностей
^Диаметр детали, Од, М1И Скорость детали Г’д, м/мин ‘Ширина торцовой поверхности 5д, *.м
10 20 , го 45 70
12 0,0075 0,0050 0,0039 0,0032 0,0026
.20 15 0,0062 0,0039 0,0032 0,0026 0,0020
19 •0,0050 0,0032 0,0026 0.0020 0,0017
24 0,0039 0,0026 0,0020 0,0017 0,0013
- 19 0,0062 0,0039 0,0032 0,0026 0,0020
ЛА 24 0,0050 0,0032 0,0026 0,0020 0,0017
30 0,0039 0,0026 0,0020 0,0017 0,0013
- 38 0,0032 0,0020 0,0017 0,0013 0,0011
24 0,0062 0,0039 0,0032 0,0026 0,0020
КА 30 0,0050 0,0032 0,0026 0,0020 0,0017
OU 38 0,0039 0,0026 0,0020 0,0017 0,0013
48 0,0032 0,0020 0,0017 0,0013 0,0011
38 0,0050 0,0032 0,0026 0,0020 0,0017
1 £Л 48 0,0039 0,0026 0,0020 0,0017 0,0013
1OU 60 0,0032 0,0020 0,0017 0,0013 0,0011
75 0,0026 0,0017 0,0013 0,0011 0,0009
48 0,0050 0,0032 0,0026 0,0020 0,0017
320 60 0,0039 0,0026 0,0020 0,0017 0,0013
75 0,0032 0,0020 0,0017 0,0013 0,0011
95 0,0026 0,0017 0,0013 0,0011 0,0009
Примечания: 1. Поправочные коэффициенты на продольную подачу см. табл. 16&.
2.. Формула определения продольной подачи аналогична' формуле определения радиальной подачи. '
348
Шлифование
165. Поправочные коэффициенты на подачу при круглом наружном шлифовании (см. табл. 162—164)
Радиус галтели детали 7?г, мм <0,5 >1,0
Л'л 0,85 1,0
Диаметр шлифовального круга Dt;, мм 250 S00 350 400 450 500 600 750 900
/'D 0,42 0,5 0,58 0,67 0,75 0,84 1,0 1,25 1.5
Скорость круга гк, м/с 20—25 25—35
0,9 . 1,0
Стойкость круга Т, мин 2 3 5 7 1 10 15
Кт 1,4 1.0 0,65; 1,7 « 0,72 0,38; 1,0 ** 0,28; 0,74 *1
Группа материала V—VIII IX—X, XIV XI—XII
Км при шлифовании напроход 1,0 0,66 0,45
врезанием 1,0 0,54 0,38
врезанием торцовых поверхностей ПО' 0,64 0,46
Квалнтет 11—13 10 8 7 6
к,г 1,0 0,9 0,75 0.6 0,5 0,4
Припуск на обработку й, ММ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Kh 0,76 1,0 1,16 1,3 1.4 1.5
** Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от стой* кости круга при шлифовании цилиндрических поверхностей напро* код.
Внутреннее шлифование
349
Припуск на обработку и скорость вращения детали
При назначении продольных или радиальных подач необходимо учитывать' припуск на обработку и скорость детали, рациональное сочетание которых обеспечивает производительную и качественную обработку отверстий рмифованием.
В табл. 166 и 167 приведены припуски на обработку цилиндрических и торцовых поверхностей отверстий, & в табл. 168 — скорость детали.
I
166. Припуск иа обработку 2h (в мм) при внутреннем шлифовании цилиндрических поверхностей с продольной и радиальной подачей
В Обработка Диаметр отверстия DQ, мм
15 30 50 80 120 180 260 360
Чистовая без термообработки 0,3 0,3 0,3 0,4 0,5 0,5 0,55 0,6
Чистовая 0,1— 0,1— 0,1— 0,1— 0,2— 0,2— 0,25— 0,3—
। после тер- мообработки 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,55 0,6
| Обдирочная । без термо- I обработки 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,5 0,5 0,5 .
[ Обдирочная после термообработки 0,2 0,2. 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,4
z 167. Припуск на обработку h (в мм) при внутреннем К шлифовании торцовых поверхностей с продольной подачей Л
Диаметр отверстия £>о, мм ! Ширина торца В^, мм
15 30 50 80 120 180 260 360
30 Св. 30 до 120 - Св. 120 ДО 260 0,2 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,5 0,3 0,4 0,5 0,3 0,5 0,5 0,3 0,5 0,6
- 11/
350
Шлифование
163. Скорость детали ®д (в м/мии) при внутреннем шлифовании (в числителе дроби приведены скорости детали при обдирочном шлифовании, в знаменателе — при
чистовом шлифовании)
Диаметр отверстия D&, мы Группа материала Диаметр отвероти я DQt мм Группа материала
V —X, XIV | X1-XI1 V—X, XIV XI —хп
10 1 11—16 9—12 120 35—55 32—44
14—20 16—22 45—63 ( 48—68
15—23 13—17 160 42—64 ' 37—53
20 20—28 22—30 51—73 55—79
30 18—28 15—21 48 72 1 46—64
23—33 25—32 200 58—82 64—90
40 21—33 ; 18—26 55 85 51—73
27—39 30—42 300 68—96 75—105
60 24—40 22—30 65—100 62—88
32—46 35—51 400 80—110 87—120
80 29—47 27—37
37—53 41—59
Подачи
В табл. 169—171 приведены радиальные подачи при врезном шлифовании и напроход цилиндрических, а также торцовых поверхностей в отверстиях деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов, а в табл. 172— поправочные коэффициенты на подачу для изменяющихся условий обработки.
Радиальная и продольная подачи при шлифовании отверстий
Sf = StT/Cs<; Sff = S[jTKsBt
KSl(KsB) =
где S(t, ,S;.T — табличное (матричное) значение радиальной на двойной ход и продольной на оборот подач, мм;
Внутреннее шлифование
351
Кы — коэффициент, учитывающий- обрабатываемый материал; — коэффициент, учитывающий диаметр шлифовального круга; Кт — коэффициент, учитывающий стойкость круга; К»к — коэффициент, учитывающий скорость круга; Kh — коэффициент, учитывающий припуск на обработку; К]т — коэффициент, учитывающий точность обработки.
j ...
169. Радиальная подача на двойной ход St (в мм) при шлифовании цилиндрических поверхностей отверстия , напроход
ДийМЫ р отверстия Do. и Скорость детали рд, м/мин Продольная подача на оборот мм
5.6 8,5 16 24 37 55
9 0,0075 0,0050 0,0025 0,0017 0,0011 __
И 0,0060 0,0040 0,0020 0,0014 — —-
10 14 0,0050 0,0033 0,0017 0,0011 ——
17 0,0040 0,0025 0,0014 — —•
14 0,0093 0,0060 0,0033 0,0020 0,001'4 1 _
20 17 0,0075 0,0050 0,0025 0,0017 0,0011 —
21 0,0060 0,0040 0,0020 0,0014 — —
26 0,0050 0,0033 0,0017 0,0011 — —
17 > 0,0110 0,0075 0,0040 0,0025 0,0017 0,0011
40 21 0,0093 0,0060 0,0033 0,0020 0,0014 —
26 0,0075 0,0050 0,0025 0,0017 0,0011 —
32 0,0060 0,0040 0,0020 0,0014 —
352
Шлифование
Продолжение табл. 169
Диаметр отверстия оо, М Скорость детали мДшн Продольная подача на оборот мм
5,6 8,5 16 24 37 55
26 0,0140 0,0093 0,0050 0,0033 0,0020 0,0014
ЯП 32 0,0110 0,0075 0,0040 0,0025 0,0017 Q.0011
39 0,0093 0,0060 0,0033 0,0020 0,0014 *-
48 0,0075 0,0050 0,0025 0,0017 0,0011
32 0,0140 0,0093 0,0050 0,0033 0,0020 0,0014
100 39 0,0110 0,0075 0,0040 0,0025 0,0017 0,0011
48 0,0093 0,0060 0,0033 0,0020 0,0014 —.
59 0,0075 0,0050 0,0025 0,0017 0,0011
39 0,0170 0,0110 0,0060 0,0040 0,0025 0,0017
180 48 0,0140 0,0093 0,0050 0,0033 0,0020 0,0014
59 0,0110 0,0075 0,0040 0,0025 0,0017 0,0011
73 0,0093 0,0060 0,0033 0,0020 0,0014
48 0,0200 0,0140 0,0075 0,0050 0,0033 0,0020
300 59 0,0170 0,0110 0,0060 0,0040 0,0025 0,0017
73 0,0140 0,0093 0,0050 0,0033 0,0020 0,0014
90 0,0110 0,0075 0,0040 0,0025 0,0017 0,0011
Примечание. Поправочные коэффициенты на подачу см. табл. 172.
170. Радиальная подача на оборот St (в мм) при врезном шлифовании цилиндрических поверхностей отверстия
1в
Внутреннее шлифование
' 553
Продолжение табл. 170
Диаметр отверстия Do, мм Скорость детали м/мин Длина обрабатываемой поверхности 1^, мм
5 10 20 40 80
9 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013 0,0011
10 11 0,0018 0,0015 0,0013 0,0011 —
14 0,0015 0,0013 0,0011 — —
17 0,0013 0,0011 — —
14 0,0028 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013
20 17 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013 0,0011
21 0,0018 0,0015 0,0013 0,0011 —.
26 0,0015 0,0013 0,0011 —- —
17 0,0033 0,0028 0,0023 0,0018 0,0015
21 0,0028 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013
26 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013 0,0011
. 32 0,0018 0,0015 0,0013 0,0011 —
21 0,0050 0,0040 0,0033 0,0028 0,0023
26 0,0040 0,0033 0,0028 0,0023 0X5018
60 32 0,0033 0,0028 0,0023 0,0018 0,0015
39 0,0028 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013
48 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013 0,0011
26 0,0063 0,0050 0,0040 0,0033 0,0028
90—145 32 0,0050 0,0040 0,0033 0,0028 0,0023
39 0,0040 0,0033 0,0028 0,0023 0,0018
. 48 0,0033 0,0028 0,0023 0,0018 0,0015
59 0,0028 0,0023 0,0018 0,0015 0,0013
180 39 0,0078 0,0063 0,0050 0,0040 0,0033
48 0,0063 0,0050 0,0040 0,0033 0,0028
59 0,0050 0,0040 0,0033 0,0028 0,0023
73 0,0040 0,0033 0,0028 0,0023 0,0018
Поправочные коэффициенты на подачу см.
Примечание, табл. 172.
354
Шлифование
171. Продольная подача на оборот (в мм) при внутреннем вредном шлифовании торцовых поверхностей
Диаметр отверстия £>0, мм Скорости детали Гд, м/ммн Ширина' торцовой поьерхвости Дд, мм
5 10 15 25 35.
10 0,0635 0,0022 0,0017 0,0014 0,0011
ю 12 0,0028 0,0017 0,0014 0,0011 0,0009
15 0,0022 0,0014 0,0011 0,0009 0,0007
>9 0,0017 0,0011 0,0009 0,0007 0,0006
19 0,0035 0,0022 0,0017 0,0014 0,0011
45 24 0,0028 0,0017 0,0014- 0,0011 , 0,0009
30, 0,0022 0,0014 0,0011 0,0009 0,0007
37 0,0017 0,0011. 0,0009 0,0007 0,0006
30 0,0035 0,0022 0,0017 0,0014 0,0011
120 37 0,0028 0,0017 0,0014 0,0011 0,0009
48 0,0022 0,0014 0,0011 0,0009 0,0007
60 0,0017 0,0011 0,0009 0,0007 0,0006
48 0,0035 0,0022 0,0017 0,0014 0,0011
180 ' 60 0,0028 0,0017 0,0014 0,0011 0,0009
75 0,0022 0,0014 0,0011 0,0009 0,0007
95 0,0017 0,0011 0,0009 0,0007 0,0006
Примечание. Поправочные коэффициенты на подачу см. табл. 172.
172. Поправочные коэффициенты на подачу при. внутреннем шлифовании (см. табл. 169—171)
Диаметр шлифовального круга 7?н, мм 0,7£)о 0,8£>о 0.9Оо '
KD . 0,83 1.0., 1,06 . .
Плоское шлифование
355
Продолжение табл. 172
Скорость круга ок, м''с 10—15 15—25 25—30
0,8 0,9 1,0
Стойкость круга Т, мйн 2 3 5 7 10 15
Кт 1,4 1,0 0,65 0,72 0,38 0,28
Припуск на обработку h, мм 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Kh 0,76 1.0 1,16 1,3 1,4 1.5
К вадите! 11—13 1 10 8 7 6 5
К1т 1,0 0,9 0,75 0,6 0,5 0,4
Группа материала V—VIII IX—X, XIV ХЬ-ХП
при шлифовании напрохад 1.0 0.6 0,4
врезном 1,0 0,56 0.46
врезном торцовых Еоверхностей 1,0 0,68 ; 0.68
5, Плоское шлифование
Плоские поверхности деталей шлифуют периферией и торцом круга на станках с прямоугольным или.круглым столом.
Для плоского шлифования периферией применяют круги диаметром 175—500 мм, высотой 20—75 мм' типов ПП, ПВ, ПВД. При шлифовании торном — круги типа 1К, 4 К, а также сегменты, закрепленные в специальной сегментной головке. Применение сегментов позволяет обрабатывать большие поверхности, которые невозможно обработать без прижогов шлифовальными кругами другой формы.
Шлифование периферией круга обеспечивает получение более высокой точности, чем при шлифовании торцом
356
* Шлифование
круга. Одпако шлифование торцом круга производительнее, так как торец круга перекрывает всю ширину обрабатываемой поверхности детали.
Припуск на обработку и скорость перемещения детали
173. Припуск на обработку h (в мм) при плоском шлифовании
Обработка Ширина или длина /д обрабаты-ваемой поверхности, мм Высота детали Н, мм
6 — 30 30—50 Св. 50
Чистовая без тер- До 1С0 0,3 0,5 0,5
мической обработ- 100—250 0,3 0,5 0,5
ки 250—400 0,5 0,5 0,5
Чистовая после До 100 0,1—0,3 0,2—0,5 0,2—0,5
термической обра- 100—250 0,1—0,3 0,2—0,5 0,2—0,5
ботки 250—400 0,2—0,5 0,2—0,5-( 0,2—0,5
Обдирочная до н . До 100 0,2 0,3 . 0,3
после термической 100—250 0,2 0,3 0,3
обработки 250—400 0,3 О.з 0,3
1 Примечание. Максимальные значения припусков при чистовой обработке принимать для деталей высотой до 6 мм или подверженных короблению. 1
174. Скорость детали ®д (в м/мин) при плоском шлифовании на станках с круглым столом
Группа ‘материала « Рабочая 1 поверхность круга Диаметр стола £), мм
500 800 Св, 800,
V—X, XIV Периферия Торец 15—30 12—25 30—50 25—40 40—60 30—45
XI—XII Периферия Торец 12—25 10—20 25—40 20—30 35—50 25—35
Примечание. Меньшие значения скоростей соответствуют ббльшим подачам. . -
Плоское шлифование
357
175. Скорость детали ®я (в м/мин) при плоском шлифовании периферией круга на станках с прямоугольным столом напроход
Группа материала Обработка
Обдирочная * Чистовая
Поперечная подача 5д в долях ширины круга
0,2 —0,3 0,3—0,5 0,03—0,1 0,1—0,2
. V—X, XIV XI—XII 10—18 8—14 8—15 6—12 20—25 15—20 15—20 12—15
Пр имечания: 1. Скорость не должна превышать скорости v„ 0,1£, где L —длина продольного хода стола.
2. Меньшие значения скоростей соответствуют большим подачам.
176. Скорость детали (в м/мнн) при плоском шлифовании торцом круга на станках с прямоугольным столом «врезанием»
Группа материала Обработка
Черновая Чистовая
Ширина обрабатываемой поверхности Вд, мм
До 40 Св. 40 До 40 Св. 40
V—X, XIV XI—XII 10—16 10—15 10—12 7—10 15—25 12—20 15—20 12—15
Примечание. Скорость пд -не должна превышать скорость ' fesC0,lL, где L — длина продольного хода стола.
Подачи
Поперечная и вертикальная подачи при плоском шлифовании
$в = St = StirKSf;
KsB (KSt) = ЫИКвКпКтК1тКь
где S<T, SBt — табличное (матричное) значение вертикальной и поперечной подач на ход, мм; К!Л — коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал; — коэффициент, учитывающий толщину детали; Кв — коэф-
С 58
Шлифование
177. Вертикальная подача на ход St (в мм) при плоском шлифовании на проход периферией круга на станках с прямоугольным столом
Поперечная -подача на ход S мм И Спорость детали м/мин , Снимаемый припуск й, мм
0,1 0,2 , 0,4 0,-в
10 0,044 0,055
1,0 15 0,028 0,035 —
20 0,023 0,028 0,086 0,110
25 0,018 0,023 0,070 0;080
10 0,023 0,028 0,086 0,110
2,0 15 0,015 0,018 0,055 0,070
20 0,012 0,015 0,044 0,055
10 0,012 0,015 0,044 0,055
4,0 15 0,007 0,009 0,028 0,035
20 0,006 0,007 0,023 0,028
6,0 10 0,007 0,009 0,028 0,035
15 — — 0,018 0,023
10,0 10 0,018 0,023
15 — — 0,009 0,012
16,0 10 — 0,012 0,015
15 — — 0,007 0,009
П'р нмечанне. Поправочные коэффициенты на подачу см. табл. 181.
Плоское шлифование'
359
178. Вертикальная подача на ход $( (в мм) прн плоском, врезном шлифовании перифериен круга на станках с прямоугольным столом
Ширина детали Вд, мм. Скорость детали пд1 * м/мин Снимаемый припуск /г, мм
0.1 0;2 0,4- 0,8-
8,5 0,019 0,025 1
S 10 . 0,016 0,021 — —
15 0,010 0,014 0,017 0,02'1
20 0,008 0,010 0,013 0,016
8,5 0,016 0,021 0,025
12 10 0,013 0,017 0,021 0,025
15 0,008. 0,011 0,014 0,017
; го 0,006 0,008 0,011 0,013
8,5 0,013 х 0,017 0,021 0,025
26 10 0,010 0,014 0,017 0,021
15 0,008 0,009 0,011 0,014
20 0,006 0,007 0,008 0,010
8.5 0,011 0,01-6 0,019 0,023
40 10 0,008 0.011 0,014 0,017
Св, 40 15 0.007 0,008 0,010 0,013
20 0.005 0,006 0,007 0.008
Примечание. Поправочные коэффициенты на подачу см. табл. 181.
360
Шлифование
179. Поперечная подача на ход SB^ (в мм) при плоском врезном шлифовании торцом крута на станках с прямоугольным столом
Ширина детали 23 мм Скорость детали м/мин Снимаемый припуск h9 мм
0,1 0,2 0.4 о;в
10 0,024 0,032 0,040
10 15 0,016 0,020 0,024 0,032
20 0,012 0,016 0,020 0,024
10 0,016 0,020 0,024 0,032
20 15 0,010 0,012 0,016 0,020
20 0,008 0,010 0,012 0,016
10 0,010 0,012 0,016 0,020
35 15 0,006 0,008 0,010 0,012
20 0,005 0,006 0,008 0,010
10 0,010 0,012 0,016 0,020
15 0,004 0,005 0,006 0,008
Св. 50 20 0,003 0,004 | 0,005 0,006
Примечание. Поправочные коэффициенты на подачу см. табл. 181.
Плоское шлифование
361
180. Вертикальная подача на ход St (в мм) при плоском врезном шлифовании торцом сегментного круга на станках с прямоугольным столом
Ширина детали Вд, мм Скорость детали м/мин Снимаемый припуск h. мм
0,08 0,16 0,3 0,6
10 0,013 0,016 —
20 15 0,009 0,011 0,013 0,016
20 0,006 0,007 0,009 0,011
10 0,009 0,011 0,013 0,016
45 15 0,006 0,007 0,009 0,011
20 0,005 0,006 0,007 0,009
10 0,006 0,007 0,009 0,011
100 15 0,004 0,005 0,006 0,007
20 0,002 0,003 0,004 0,005
10 0,004 0,005 0,006 0,007
200 15 0,003 0,004 0,005 0,006
20 0,002 0,003 0,004 0,005
Примечание. Поправочные коэффициенты на подачу см. табл. 181.
181. Поправочные коэффициенты на подачу при плоском шлифовании (см. табл. 177—180)
Толщина детали Н, мм <3* >3*
кн 0,5 1,0
Ширина детали Вя, мм 10 20 30 40 50 60 80
1,0 0,87 0,78 0,73 0,7 0,67 0,63
362'
Шлифование
Продолжение табл. 181
Длина обрабатываемой поверхности. /д, мм 50 100 200 400
1,0 0,85 0,75 0,65
Диаметр круга Du, мм 200 250 300 350 400 450 500 600.
Ко 0,5 0,65 0,75 0,85 1,0 1,15 1,25 1,5
Стойкость круга Т, мин 5 10 15 20
Кг : 1,7 1,0 0.7Ф 0;58-
Квалитет 11—13 10 8 7 6 5
К/т 1 1,0 i 0;9 0,75 0,6> 0,5 0,4 '
Группа- материала v-vnr IX—XII, XIV
'табл. 177 1,0’ 0,46
табл. 178 1.0' 0’52
табл. 179 1,0' 0,8
табл. 180 I Г,01 0,8
* При закреплении деталей в- приспособлении Кщ = 1,2.
фициент, учитывающим ширину детали; Ки — коэффициент,, учитывающий диаметр шлифовального круга; Кт — коэффициент, учитывающий стойкость круга; Kir — коэффициент, учитывающий точность обработки; Kt — коэффициент, учитывающий длину обрабатываемой поверхности.
В табл. 177—180 приведены подачи при плоском шлифовании сталей и сплавов» а в табл. 181 — поправочные коэффициенты на подачу для изменяющихся. условий обработки., ...
Бесцентровое шлифование
363
J
6. Бесцентровое шлифование
Бесцентровое шлифование осуществляют двумя методами: шлифованием напроход гладких цилиндрических деталей при непрерывной подаче их между кругами (метод продольных подач); врезным шлифованием деталей, име-' ющих различную форму — цилиндрическую, коническую и другие виды поверхностей. Детали устанавливают между кругами так, чтобы шлифование осуществлялось по всей длине обрабатываемой поверхности.
Для бесцентрового шлифования применяют круги типа ПН диаметром 250—750 мм, шириной 40—250 мм и более на керамической связке, а в качестве ведущих круги типа ПП диаметром 200—350 мм и шириной 40— 200 мм на вулканитовой или бакелитовой связках.
Припуск на обработку и скорость вращения детали
В табл. 182 приведены припуски при бесцентровом шлифовании, а в табл. 183 — скорости детали.
182. Припуск на обработку 2Л (в мм) при бесцентровом шлифовании с продольной и радиальной подачами
Обработка Диаметр детали D&, мм
6 ’ 10 18 30 z 50 80 120
Обдирочная до 0,15 0,2 0.1 0,2 0,3 0,3 0,4
и после терми- . ческой обработки Чистовая без термической обработки 0,2 . 0,3 0,3 0,3' 0,4 0,4 0,5
Чистовая пос- 0,005— .0,1— 0,1— 0,1— 0,1— 0,1— 0,15—
ле термической обработки 0,2 0,3 0,3 . .0,4 0,4 0,5 0,5
364
Шлифование
183. Скорость детали т?д (а м/мии) при бесцентровом шлифовании (в числителе дроби приведены скорости детали при обдирочном шлифовании, в знаменателе — при чистовом шлифовании)
Группа материала Диаметр детали Од, мм
Б 10 25 50 75 100 Св. 100
V—X, XIV 12—19 16—25 14—22 18—29 16—27 19—30 21—34 23—36 24—38
22—34 25—38 29—43 31—45 32—50
XI—XII 10—16 16—25 12—18 14—22 16—26 18—29 19—30 20—32
18—29 22—34 25—38 29—43 31—45 32—50
Примечание. Меньшие значения скоростей соответствуют ббльшим значениям подач.
Подачи
Продольная и радиальная подачи при бесцентровом шлифовании
Sb — SBiAsb; Sj = StTXst«
(KSt) =
184. Продольная минутная подача Sjj (в мм) при бесцентровом шлифовании напроход
. Диаметр детали D&, мм Обработка с припуском 2L, мм
0,1 0,1 ь 0,25 0,4 0,65
5 4480 3050 2150 1520 1050
10 3400 2390 1680 1180 825
20 2670 1880 1310 940 650
40 2100 , 1480 1040 735 520
80 1650 1160 820 580 405
Св. 80 1300 915 645 450 315
Поправочные коэффициенты на подачу см. •
Примечание, табл. 186.
Бесцентровое шлифование
365
185. Радиальная подача на оборот St (в мм) ври бесцентровом врезном шлифовании
Диаметр детали D , мм Скорость детали гд, м/мин Длина обрабатываемой детали /д, мм
30 55 100 150
(1Г 15 0,005 0,004 0,0035 0,003
10 20 0,004 0,003 0,0022 0,002
27 0,003 0,002 — —
15 0,007 0,005 0,004 0,003
20 20 0,005 0,004 0,003 0,0025
27 0,004 0,003 0,0022 0,002
20 0,007 0,005 0,004 0,0035
45 27 0,005 0,004 0,003 0,0025
36 0,004 0,003 0,0025 0,002
20 0,010 0,007 0,005 0,004
100 27 0,007 0,005 0,004 0,0035
36 0,005 0,004 0,003 0,0025
Примечание, табл. 186.
Поправочные коэффициенты на подачу см.
гДе 51т — табличное (матричное) значение продольной минутной подачи и радиальной подачи на оборот, мм; Ки — коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал; Л3 — коэффициент, учитывающий вид заготовки; — коэффициент, учитывающий ширину круга; Kd — коэффициент, учитывающий диаметр круга; KvK — коэффициент, учитывающий скорость круга; — коэффициент, учитывающий припуск на обработку; 7(; — коэффициент, учитывающий длину обрабатываемой поверхности; К1т — коэффициент, учитывающий точность обработки.,
В табл. 184 и 185 приведены подачи при бесцентровом шлифовании, а в табл. 186 -т- поправочные коэффициенты на подачу для изменяющихся условий обработки.
366
Шлифование
186. Поправочные коэффициенты на подачу при бесцентровом шлифовании (см. табл. 184—185)
Заготовка * *1 Сплошной валик Тонкостенная труба
*з 1,0 0,7
Ширина круга Вк, мм 100 150 200
к« 0,7 1,0 1,3
Диаметр круга к, мм 400 500 600 750
Ко •”ч •- - . 0,8 0,9 1.0 1.1
Скорость круга vK, м/с 25—30 30—35
0,9 1.0
Припуск на обработку 2fi, мм. *! 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Кь 0,65 0.85 1.0 1.15 1.3 1.4
Длина обработки 1д, мм 15 30 50 70 100 150
Л/ . 1.0 1,25 1,64 1,92 2,34 2.93
Квалитет 11—13 10 8 7 6 5
к/т < 1,0’ 0,9 0,75 0,6 0,5 0.4
Группа материала v—vn; IX—X. XIV XI—XI!
Л'м ПРИ шлифовании напроход 1.0 0,86 0,66
врезном 1,0 0,55 0,5
Прн шлифовании напроход.
*2. При врезном шлифовании.
Шлифование алмазными кругами
367
7. Шлифование алмазными кругами
..Алмазные круги типов АПП, АПЦ, АПВД, АЧК, АТ, А2П и др. предназначены для чистового шлифования деталей из труднообрабатываемых материалов и заточки изделий- из твердых сплавов [5].
Производительность алмазных кругов на металлических, керамических и органических связках в 1,5— 2 раза выше по сравнению с абразивными кругами; алмазные круги обеспечивают высокую размерную и геометрическую точность 5-го квалитета, параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 0,16 мкм и позволяют устранить прижоги.
Для шлифования плоских и цилиндрических поверхностей деталей применяют круги типа АПП на металлической или органической связках.
Шлифование резьб осуществляют кругами типа А2П на металлической или гальванической связках.
.Рекомендации по выбору режимов, шлифования для наиболее массовых видов алмазной обработки приведены в табл. 187.
187. Режимы шлифования алмазными кругами
Шлифование Припуск на обработку, мм Режимы шлифования • • *
Скорость круга, м/с СКОрОСТЬ.ДС’ тали, м/мин Продольная минутная подача Поперечная подача на ход Глубина шлифования, мм
м
Плоское 0,1—о,з 20—35 — 5—15 1,0—2,0 0,03— 0,05
Круглое наружное 0,1—0,2 20—35 20—<0 — 1,0—1,5 0,0025— 0,05
Круглое внутреннее 0,1—0,2 10—25 10—30 — 0,5—1,5 0.0025— 0,005
Профильное 0,1—0,2 / 20—30 —— 1,0-5,0 0,01— 0,02
Примечания; 1. Меньшие значения .королей соответствуют бблыпим значениям подач.
2. Режимы шлифования даны для-’ кругов на металлической связке из алмазного порошка АС6 зернистостью'200/160—125/80.
268
Шлифование
8. Правка шлифовальных кругов
В процессе эксплуатации шлифовальные круги, как и все режущие инструменты, подвергаются износу. Для восстановления режущих свойств и необходимого профиля абразивные круги подвергают правке.
Правку абразивных кругов осуществляют твердосплавными или алмазными роликами, алмазными карандашами или алмазами в оправках.
Правка алмазными карандашами *
Алмазные карандаши применяют для правки абразивных кругов на операциях наружного и внутреннего круглого, бесцентрового и плоского шлифования, а также на отдельных операциях резьбо- и зубошлифования. Алмазные карандаши используют для правки абразивных и эльборовых кругов всех характеристик, применяемых в металлообрабатывающей промышленности, при этом обеспечивается высокое качество обработанной поверхности детали и возможность автоматизации процесса шлифования.
Алмазные карандаши выпускаются 26 типоразмеров по ГОСТ 607—80 и могут быть установлены на шлифовальные станки всех моделей.
В зависимости от расположения алмазов в алмазной вставке различают следующие типы 'карандашей: Ц — с алмазами, расположенными цепочкой вдоль оси карандаша; С — с алмазами, расположенными слоями; Н — с неориентированным расположением алмазов; СФ —
188. Режимы правки абразивных кругов алмазными карандашами
Вид шлифования (тип карандаша) ♦ Поперечная подача на ДВОЙНОЙ ход, мм Продольная минутная пода» ча, мм
Чистовое круглое наружное, бесцентровое н плоское (Ц, С, Н, СФ) 0,005—0,040 0,10—0.50
Внутреннее (С) 0,005—0,030 0,50—3,00
Резьбошлпфовальное (Ц, Н) 0,005—0.030 0,05—0,40
Примечание. Скорость круга 35 м/с.
Правка шлифовальных кругов 369
с алмазами, расположенными на сферической поверхности.
В табл. 188 приведены режимы правки абразивных кругов алмазными карандашами.
Правка алмазными роликами
Томилинский завод алмазных инструментов (ТЗАИ) освоил выпуск алмазных правящих роликов прямого профиля на основе износостойких и высокопрочных крупных алмазов АРК4 и АРСЗ или монокристаллов АС-50 и АС-65 размером 0,5—2,0 мм. Правящие ролики выпускаются взамен стальных «шарошек», «звездочек» и твердосплавных ди сков-роли ков ДО-73.
Алмазные правящие ролики предназначены для правки и профилирования абразивных кругов прямого профиля на шлифовальных и заточных станках. Размеры алмазных роликов: диаметр 70 мм, высота 12 мм, ширина алмазного слоя 5 мм, диаметр посадочного отверстия 28 мм.
Правку абразивных кругов зернистостью 40—25 и более рекомендуется проводить роликами на основе алмазов . АР К4 или АРСЗ фракций 1600/1250, 1250/1000 и 1000/800 с концентрацией алмазов 50 или 100% для алмазов АРК4 и 50% для алмазов АРСЗ.
Правку кругов зернистостью менее 25 следует проводить алмазными роликами на основе алмазов АС50, АС65 или АС80 фракций 630/500, 500/400 и 400/315 с концентрацией алмазов 50 или 100%.
Стойкость алмазных роликов с повышенной концентрацией 50—100% увеличивается в 1,6—2,4 раза.
Широко используются абразивные круги для профильного шлифования деталей. Для их правки рекомендуется применять алмазные ролики фасонного профиля. Ролики выпускаются любого профиля, их размеры: йаружный диаметр до 200 мм, высота до 150 мм.
Правка шлифовального круга фасонным алмазным роликом проводится методом врезания; направление вращения ролика и круга — встречное. Режимы правки: скорость ролика 5—10 м/с; скорость круга до 80 м/с и более; радиальная минутная подача 0,5—0,7 мм; глубина подачи 0,01—0,02 мм.
13 В. И. Баранчиков и др.
370 Расчетные зависимости для режимов резания
Применение алмазных роликов прямого и фасонного -профилей для правки шлифовальных кругов позволяет повысить производительность обработки в 1,5—4 раза и-стабильность геометрических параметров деталей, что создает условия для полной автоматизации процесса обработки.
глава s
РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
В гл. 9 приведены расчетные зависимости для определения режимов резания при точении, сверлении, зенкеро-вании, развертывании, протягивании, фрезеровании и шлифовании.
189. Расчетные зависимости для определения подачи при черновом точении резцами с пластинами из твердого сплава
Размер держав-ки резца ВхВ, мм Группа материала
V—X XI —XII
12X20 16X25 ПО .27 So = 0,155^_-KSo Г)0»37 So = 0,078 -^-KSo
. 20X30 25X25 . О0-2’ 4 = 0,189-^^ по,37 «о = 0,095
25X40 П0.27 «0 = 0,227-^ KSo . ПС,37 ; So = 0,118
- по,и
ЗОХ 45 So = 0,282 KSo
Примечание. D — диаметр обрабатываемой детали.
Расчетные зависимости для режимов резании 371
. Расчетные зависимости с достаточной степенью точности позволяют определить режимы резания для новых марок обрабатываемых материалов по каждому виду обработки.
Расчетные зависимости для определения режимов резания при точении приведены в табл. 189—191; при сверлении, зенкерованин и развертывании отверстий — в табл. 192—194; при протягивании—в табл. 195; при фрезеровании — в табл. 196—198; при шлифовании — в табл. 199—202. Поправочные коэффициенты на подачу и скорость резания, приведенные в зависимости, даны в соответствующих разделах справочника.
Поправочный коэффициент на мощность для фрез из быстрорежущей стали Р18 учитывает обработку материалов и с другими механическими характеристиками по сравнению с приведенными в табл. 198. При обработке материалов фрезами, оснащенными пластинами из твердого сплава, наряду с KNa учитывается и коэффициент который выбирается в зависимости от переднего угла у лезвия зуба фрезы.
190. Расчетные зависимости для определения подачи So при растачивании резцами с пластинами из твердого сплава
Размер резца Dp, мм, или оправки НКВ, мм ‘ Вылет резца Группа материала
или оправки lt мм V—X XI-XII
10 " 16 25 40 50 80 125 200 ПО,86 0.436 ^/Cs0 ПО,56 0.0Ю7 -^ёб- К8о
60X60 150—300 8 к /0,34/0,36 21.2 > /0,53/0,63 Л8О
75X75 300—500 12,4 „ - /0.34/0,35 . зм. /0,53/0,58 Л®о
100X100 300—800 . Н /0,34/0,36 43,5 ..у /0.63/0.68 Л®О
Примечание. D — диаметр обрабатываемой детали. 13*
372
Расчетные зависимости дли режимов резаиия
191. Расчетные зависимости для определения скорости резания при точении резцами с пластинами из твердого сплава при подаче на оборот So ^0,06 мм
Обрабатываемый материал Главный угол в плане <р° V, м/мив ву
Марка ав, МПа
Продольное точение
10Х12НВМФА 900 30 45—60 90 Су If ^0,32^0,6^0,14 232 194 170
9X18, 95X18 14ХГСН2МА 700—900 950—1150 30 45—60 90 Су га j'0,15ig0,46j0,2 Лс1 170 142 125
1Х16Н2АМ 1100 30 45—60 90 68 57 50
ВНЛ-3 1250—1300 30 45—60 90 Су „ ?Ч), 25^0,24^0.19 A°i 213 177 155
Х1.2Н20ТЗР, Х12Н22ТЗМР 1000 30 45—60 90 Су if y0,21g0,2t0,2 143 118 103
ХН78Т 730—780 30 45—60 90 Су „ ^0,15^0,24^0,11 170 140 123
ХН70Ю, ХН77ТЮР 1000 30 45—6С 90 Су „ 97 80 70
ХН62ВМЮТ ХН70МВТЮБ 1000—1100 1000 30 45—60 90 Су ^0,27^0/25^0,2 зка канавок CyBW у y0,38<j0,3 где В — ширина резни 61 50 44
ХН68ВМТЮК 10Х12НВМФА 14ХГСН2МА Х17Г9АН4 1Х12НВМФ 900—1000 Отрезка 900 950-1150 780 1200 30 45—60 90 и проре 38 31 28 45 37 16 11
Расчетные зависимости для режимов резания
373
Продолжение табл, 191
Обрабатываемый материал Главный угол в плане <р° о, м/мии
Марка Op, МПа
Х12Н20ТЗР Х12Н22ТЗМР 1000 — сРд°-88 „ уо, 2850,3 ’'ft 10,8 8,6
ХН67ВМЮ ХН60В ВЖЮ1 ЖС6-К ВТ1, ВТ1-1 ВТЗ, ВТЗ-1 ОТ4, ОТ4-1 ВТ5 ВТ6, ВТ6С ВТ8, ВТ9 ВТ14, ВТ15 ВТ14, ВТ15 ВТ20, ВТ20Л 1000 750 900 950—1100 Точе 450—600 950—1200 700—950 900—1000 950—1250 1300—1400 1000 900—1000 кие про 45 уо,2850,3 Л дольное Cf К ^0,35^0,4^0,2 "”1 7,7 7,7 9,2 7,7 260 125 175 140 115 90 130 НО
Высокопрочные стали XIV группы Примем симости от марк Марка Т КС„ 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 а к и е. Поп н твердого сп 15К6 Т5К1 1,0 0,6 45 эавочны лава: J ВК( 1,1 Qv гг у-о,250,25^0.2 е коэффициенты на Со в >М ВК8 ВК6-ОМ В ) 0,8 1.25 1 51 45 40,5 36,5 32,5 31 29,8 28,5 зави- кзм ,25
192. Расчетные зависимости для определения скорости резания при сверлении
’ Обрабатываемый материал Глубина сверления Z, мм, ДО v, ъл!ыит cv
Марка ав, МПа
14ХГСН2МА (ЭП176) 950—1150 3D 7D 10D СрР»-е« 7'0,4250,02 " vi 0,575 0,325 0,250
374
Расчетные зависимости для режимов резания
Продолжение табл. 192
Обрабатываемый материал Глубина сверления /, мм, до V, м/мнв Су
Марка авг МПа
9X18(95X18, ЭИ229) 700—940 3D 7D 10D СуР^ ^0,2^0,88 0,940 0,520 0,410
Х12Н20ТЗР, Х12Н22ТЭМР 1000 3D 7D 10£> 0,650 0,370 0,280
Х15Н30ВМТ 'ЭП437, ВЖ102) 1000 3D 7D I0D 0,350 0,190 0,150
1Х14НЗВФР 1000 3D 7D 10D СРР°-3 „ ^0,45^0,6 4.60 4,25 3,77
ХН60МВТЮ (ЭЛ487) 930—1120 3D 7D 10£> с^0’36 „ 7'0,2ig0,91 0,915 0,815 0,725
ХН60В (ЭИ868, ВЖ98) 750 3D 7D I0D сррц.м ^0,22^0,76 Л°г 0,800 0,690 0,620
АН70Ю (ЭИ652) ХН70ВМТЮ ХН75МБТЮ 750 1140 830—860 3D 7D I0D 0,500 0,440 0,390
ХН56ВМТЮ (Э1П99, ВЖЮ1 1000 3D 7D WD к ^0,22^0,8 Пг,1 0,330 0,300 0,260
ВЖЖ-12У 850—950 3D 7D 10D СуР^ . Т’0,12^0,5 0,420 0,360 0,310
Расчетные зависимости для режимов резания
376
193. Расчетные зависимости для определения скорости резання при зеикеровании отверстий зенкерами из быстрорежущих сталей и значение Со для различных _________________марок материала________________
Обрабатываемый материал V, м/мин co
Марка ав, МПа
ХН60В (ЭИ868, ВЖ98), ХН70ВМТЮ (ЭИ617) 750 1140 Со£>°»и j4),51$0,18^0,3 1,29
ХН73МБТЮ (ЭИ698), ХН15Н30ВМТ (ВЖ102) 1150—1250 1000 1,03
ЖС6-КП, ХН62МВКЮ (ЭИ867) 950—1100 1100—1250 0,79
ХН35ВТЮ (ЭИ787) 1050—1250 0,40
ХН77ТЮР (ЭИ437Б. 1000 CpD°-6<i 7?0,6^0,72^0,34 2,15
ВЖЛ-8 700-720 CpD0'6 7'0,Зб^о,5^0,Об 1,16
9ХЙ (XI8, ЭИ229), Х12Н20ТЗР (ЭИ696А) X12Н22ТЗМР (ЭИ696М 12Х2НВФА (ЭИ712), ХН62БМКТЮ (ЭП742) 700—940 1000 1000 950—1000 1000—1150 Ccp°-S> K jO, 34^0,54^0,1 6,52 5,22 4,35 4,35 1,31
Примечание. Расчетные зависимости даны для глубины резання t= 0,34-1,0 мм.
194. Расчетные зависимости для определения скорости резании при развертывании отверстий развертками из быстрорежущих сталей и значения Cv для различных марок материала
Обрабатываемый материал V, м/мин
, Марка ав, МПа
9X18(X18, ЭИ229. 700—940 7-0,47^0.64^0,16 3,05
14ГСН2МА (ЭП176> X12H20T3P (ЭИ696А1 X12Н2ВФА (ЭИ712) 950—1150 1000 950—1050 2,08
X12H22T3MP (ЭИ696М) 1000 1,87
X15M30BMT (ВЖ102) 1000 1,05
376
Расчетные зависимости для режимов резания
Продолжение табл. 194
Обрабатываемый материал ия м/мин Су
Марка ав, МПа
ХН73МБТЮ-ВД 1150—1250 СуР^ 0,32
ВЖЛ-8 700—720 уО,4^0,56^0,72 Л°1 0,31
ЖС6У-ВИ 850 0,20
Примечание. Расчетные зависимости даны для резания 1 = 0,14-0,2 мм. глубина
195. Расчетные зависимости для определения подачи и скорости резания и значения коэффициентов Cv, Cz при протягивании
Обрабатываемы й материал Расчетная зависимость Су Сг
Группа О , МПа
V—X 700—1250 Предварительная обработка Окончательная обработка ^г — /jo.afi — 0,127 0,051
XI—XII — Предварительная обработка Окончательная обработка Sz^-^KSzf — 0,141 0,056
VI11 X XI XII 900—1100 900—1000 1000—1250 700—1100 и= —С° — К V BO,23SO,6 0,8 0,96 0,72 0,64 —
196. Расчетные зависимости для определения подачи при фрезеровании сталей и сплавов фрезами из быстрорежущих сталей и твердых сплавов
Фрезы Обрабатываемый материал Подача на зуб Sz, мм
Концевые Стали V—X, XIV групп r\0,76iz 0,0216 ^о,22^О,1
Сплавы XI—ХИ групп 0>017<> ^0,22£0,1
Расчетные зависимости дли режимом pr.iniiiiu
П77
Продолжение laflji, 1U0
Фрезы Обрабатываемый материал Подача на зуб Д>г, мм
Торцовые Стали V—X, XIV групп г\0,62 ь' Л пч 5. v»vo £0,38£0,19
Сплавы XI—XII групп 0 024 г v»v^ /O,38gO,10
Дисковые Стали V—X, XIV групп П0’82*' РФ Ks7 Л П78 - — z
Сплавы XI—XII групп D^'2KS 0.0704
Цилиндрические Стали V—X, XIV групп г>1,04 ts 0.011
Сплавы XI—XII групп Ч’04Ч 0.0088 7о7Ддм/
Примечание, Минутная подача определяется по зависимости <SM = Szzn, мм, где г — число зубьев фрезы, п — частота вращения фрезы, мин-1.
197. Расчетные зависимости для определения скорости резания при фрезеровании
Фреза Обрабатываемый материал V, м/мии
Концевая из сплава ВК8 Сталь ВНЛ-3 о = = 1000 МПа) 37,2D"’46 ф If у0,36^0,26^0,32g0,1620,l ЛЧ
Торцовая из сплава ВК8 Сплав ЖС6КП-ВД (ов= 950-1-1100 МПа) 11,2£>9,-24 ф jO.SBjO.isgO.egO.ijjO,! n®t
ЗТ8
Расчетные зависимости дли режимов резаиия
Продолжение табл. 197
Фреза Об р аба ты ваем ы й материал V, м/мин
Дисковая из сплава , ВК8 Стали Х12Н20ТЗР, Х12Н22ТЗМР (ав= 9004-1050 МПа) При подаче на зуб 8г 0,1 мм у0,15^0,25^0,2g0,lz0,l При Sz> 0,1 ММ 15'1РГ к ?-0,15<0,25iS0;35fi0,l20,l
Сплавы ХН35ВТЮ ХН67ВМТЮ, ХН51ВМТЮК. ХН56ВМТЮ (ав = = 9504-1100 МПа) 6ДФ3 к рО,38^0.26^0,7Ид0,1г0,1
Концевая из стали Р9К5 Сплавы ХН51ВМТЮК, ХН56МТЮ (ов=9504-1100 МПа) 8,7О^42 ^0,32^0,29^0,5^0,1^0,1 ^vi
Дисковая из стали Р18 Сталь ВНЛ-3 (<г_ = = 1000 МПа) MP*'3 к yO,38fO,67sO,65gO,l2O,l
Сплавы ХН60В, ХН77ТЮР, ХН78Т (ав=7004-1000 МПа) 2>Дф-3 у j-0,31^0,43^0,39g0,lg0,l A?i
Цилиндрическая из стали Р9К6 Сплав XHG0B (сгв= 7004-750 МПа) 15.7D2-3 Ф if , j4),36^0,46^0,45gQ,1^0,1 °t
Примечание. Поправочный корффициенз Kvl приведен £ГЛ. 7. :
Расчетные зависимости для режимов резания
379
198. Расчетные зависимости для определения средней мощности и поправочные коэффициенты иа мощность _________при фрезеровании стали и сплавов____
Фрезы Мощность N, кВт Поправочные коэффициенты
*NV
г
— 10 0 + 10
Концевые цилиндрические, отрезные, дисковые из стали Р18 3,5»10~6£>ф’14 х X/0.8eS0,72Bzn/(JVB ( У’3 \ 750 ) — —
Цилиндрическая с пластинами из твердого сплава X сл X > V СС »— X £ <=> ? ся X! У S X х ( \0’3 \ 750 ) 1,0 0,85 0,79
Концевая с пластинами из твердого сплава 0,64.10“5О°’27 X х /°.®Б$о.75 х X
Дисковая с пластинами твердого сплава при фрезеровании пазов 13,4- Ю”^-1 х X х X zn™KNnKNy
То же, при фрезеровании уступов и плоскостей 14,4-10-aD$l X X in>®s0>7В0-85 X X 2nKK
Примечание, о' — временное сопротивление при растяжении обрабатываемого материала; у — передний угол лезвия зуба фрезы.
199. Расчетные зависимости и коэффициент для подачи при круглом шлифовании
Шлифование Подача S{ Группа матери ала
VI —VIII IX, X. XIV xr-xu
CS
’’ Йапроход Наружное шлиф D°'3D Kh°-36 С® ИдЭвТ®.® Ksi ование 0,011 0,0073 0,0051
380
Расчетные зависимости для режимов резания
Продолжение табл. 199
Шлифование Подача S| Группа материала
VI—VIII IX, X, XIV XI —XII
Cs
Врезное П°’32П А0-36 Д к Л'ст 0,00363 0,00218 0,00145
n А49ТО,8 АД
Торцовых поверхкостей врезное Напроход D0,32D .0,36 Д к iz С® Л,49тЧ),8 д д Внутреннее шлн< рО.8^0,36 Гг, д К с 0,00077 зованне 0,245 0,00051 0,147 0,00036 0,098
С* vRSBT0#
Врезное D0.9h0.36 „ |0,3T0,8 KSt ьл1л 1 0,0165 0,0099 0,0066
Торцовых поверхностей врезное £>0.4^0.36 Cs v Z?0-55T°>8 ^8l Д Д 0,0856 0,0057 0,0045
200. Расчетные зависимости и коэффициент С8 для подачи при плоском шлифовании
Шлифование Подача Группа материала
VI—VIU IX —X, XIV XI—XII
Cs
Периферией круга напроход Cs v^SgT0^ Kbi 0,011 0,0055 0,0041
Периферией круга врезное Г) Л0.32 Cs vRBRT°-™ Ksi 0,00648 0,00324 0,00243
Торцом круга врезное D Л0*»2 0,01275 0,0102 0,0085
Примеры расчета режимов резаиия
181
201. Расчетные зависимости и коэффициент Cs для подачи при бесцентровом шлифовании
Шлифование Подача Sj. Группа материала
VI—VIII IX—X, XIV XI—XII
cs
Напроход £)0,55 •Sm 6s „0,35,0,75 &si ид 1 31 27 21
Врезное рО.ЗврО, 55^0,4 Cs .. /0,48 ' 0,00755 0,00453 0,00302
202. Расчетные зависимости для определения скорости детали
Шлифование Обрабатываемый материал vt обработка
обдирочная чистовая
Наружное Стали 3.7D®’55 5,2D®’47
Сплавы 3.03D®’55 6,8£)0,47
Внутреннее Стали 4.35D®’55 6,2D®’47
Сплавы 3,030®’55 6,8О®’47
Бесцентровое Стали 12O®’2 д 15,5D®’2
Сплавы ЮПОД1 д
ГЛАВА 10
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ОБРАБОТКИ
Примеры определения режимов резания приведены для того, чтобы показать последовательность выполнения конкретных расчетов по видам обработки, рассматриваемым в справочнике.
382
Примеры расчета режимов резания
Рис. 107. Валив
центров 200 мм; мощность шпинделя 12,5—2000 мин'
1. Точение
Исходные данные. Деталь — валик (рис. 107).
Операция — обтачивание по наружному диаметру.
Обрабатываемый материал — сталь 45Х2М; ов = = 9004-1000 МПа.
Заготовка — пруток.
Станок — токар но-винторезный мод. 1К62; высота 10 кВт, частота вращения •1
Приспособление — трехкулачковый патрон.
Режущий инструмент — проходной резец с пластиной из твердого сплава Т15К6, главный угол в плайе <р — 45°, радиус при вершине г = 1 мм.
Охлаждение — эмульсия. -
Выбор геометрических параметров режущей части резца
По табл. 1, ч. II устанавливаем геометрические параметры резца, в соответствии с которыми проводится его заточка: у = 16°; а == 8?; уф = —3°; 1 = 5°; f = 0,2-ь 0,4 мм.
Определение режимов резания
Припуск на обработку составляет 6 мм. По табл. 25, ч. II. устанавливаем число ходов. Для глубины резания до 6 мм и параметра шероховатости обработанной поверхности Иг = 60 мкм рекомендуется два перехода. Глубина резания для первого перехода 4 = 4,5 мм, для второго 4 = 1,5 мм.
По табл. 26, ч. II для точения деталей диаметром 60 мм и глубиной резания /х = 4,5 мм, ta — 1,5 мм соответственно рекомендуется подача на оборот SO1 = 0,37 мм, Soa = 0,46 мм.
По. паспортным данным станка принимаем S01 = — 0,32 мм и Stg = 0,36 мм.
Сверление и раапертмивиив
lift
По табл. 38, ч. 11 определяем скорость резиння; I Л переход при tr — 4,5 мм, SO1 = 0,82 мм, <р = 45“ и работе с охлаждением; скорость резания от1 = 76 м/мин; 2-й переход при /2 = 1,5 мм, So2 = 0,36 мм, <р — 45° и работе с охлаждением; скорость резания vT2 = 86 м/мин. С учетом поправочных коэффициентов (табл. 43, ч. II) скорость резания
= vTiKeMKa^at ~ 76-0,86* 1,9«0,78 = 96,52 м/мин;
и2 = = 86*0,86» 1,9*0,78 = 109,22 м/мин.
По установленной скорости резания определяем частоту вращения шпинделя станка
1000с. 1000-96,52 с,. .
П. =----гГ- =---— — 514 мин ,
1 nD 3,14-60 *
1000cs 1000-109,22 соо .
МИН •
По паспорту станка ближайшее значение яст = = 500 мин-1 и яст — 630 мин"1. Принимаем для первого перехода пг = 500 мин"1 и для второго перехода п2 = ~ 630 мин-1.
Фактическая скорость резания соответственно будет ГФ1 — 94,2 м/мии, Оф2 == 98,9 м/мин.
2. Сверление и развертывание
Исходные банные. Деталь — втулка (рис. 108). Операция — сверление с последующим развертыванием. Заготовка — пруток. Станок — вертикально-сверлильный мод. 2Н125; N — 2,2 кВт; So ~ 0,1-5-0,81 мм; п = 97-5-1360 мин"1.
Режущий инструмент — сверло диаметром 9,8 мм из быстрорежущей стали Р9К5 и развертка диаметром 10 мм. из быстрорежущей стали Р9К5.
Обрабатываемый материал — сталь 20X13, ов = = 700 МПа.
Охлаждение — 5%-ная эмульсия.
1 переход — сверление
По табл. 8, ч. II для сверла диаметром 9,8 мм геометрические параметры режущей части, в соответствии с ко-
384
Примеры расчета режимов резания
торыми проводится заточка сверла: 2<р = 127°; ф = 50°; <о = 34°; Т = 0°; а = 12-4-14°.
По табл. 64 с учетом технологических факторов выбираем II группу подач. Для D = 9,8 мм подача на оборот So = 0,18 мм. Глубина сверления составляет 5£), поэтому с учетом поправочного коэффициента Ks — 0,85
(табл. 65) подача So = 0,18*0,85 = 0,12 мм.
По паспорту станка ближайшее значение подачи Хо = --= 0,13 мм.
По табл. 68 выбираем скорость резания. Для D — = 9,8 мм, подачи Хо = 0,13 мм и глубины сверления до 5D скорость резания будет равна 11,9 м/мин. Для инструмента из стали Р9К5 поправочный коэффициент на скорость резания Ко = 1,0 (см. табл. 69).
Частота вращения шпинделя станка
1000 я = —п-nD
1000-11,9
— 3,14-9,8
= 386 мин-1.
По паспорту станка ближайшее значение яст = = 361) мин-1. Принимаем пг = 360 мин-1; тогда фактическая скорость резания
* 1000
3,14-9,8-360
~ 1000
= 11 м/мин.
II переход — развертывание
По табл. 11, ч. II для развертки диаметром 10 мм геометрические параметры: <р = 12-4-15°; — 0-4-2°; у — 0°;
а = 5-4-8°; = 0-4-2°; /х = 0,1-4-0,3 мм.
По табл. 86 с учетом технологических факторов (параметра шероховатости поверхности Ra = 0,63 мкм) выбираем II группу подач. Для D = 10 мм и KSm = 0,85 подача So ~ 0,5 мм. По паспорту станка ближайшее значение подачи So ~ 0,44 мм. Принимаем Хо = 0,44 мм.
По табл. 90 определяем скорость резания; для D = == 10 мм и So — 0,44 мм скорость резания v = 3,6 м/мин.
Частота вращения шпинделя станка
1000 юоо-3,6
п ~ „ — -ттгтл- = ’20 мин .
nD 3,14-10
Протягивание
385
По паспорту станка ближайшее значение пст = = 135 мин-1.
Фактическая скорость резания
этОист 3,14-10-135 . ,
*** ~ ~1ооо юоо ~ м/мин-
3. Протягивание
Исходные банные. Деталь — втулка.
Операция — протягивание отверстия.
Материал детали — жаропрочный сплав ХН70ВМТЮ; ов = 1140 МПа.
Заготовка — пруток.
Предварительная обработка отверстия — сверление до D = 8,7 мм.
Станок — горизонтально-протяжной мод. 7А510.
Скорость рабочего хода пр. х = 1,54-13 м/мин.
Скорость обратного хода пх. х = 25 м/мин.
Тяговое усилие станка Q — 100 000 Н.
Мощность электродвигателя N = 14 кВт.
Коэффициент полезного действия станка т] — 0,85. Режущий инструмент — цилиндрическая протяжка профильного резания из быстрорежущей стали Р18.
Охлаждение — 5%-ная эмульсия.
Выбор геометрических параметров протяжки
По табл. 12, ч. II для цилиндрической протяжки из быстрорежущей стали устанавливаем геометрические параметры режущей части протяжки, в соответствии с которой проводится ее заточка: у = 84-12°; ар = 3<-5°; / = 0,05<-0,3 мм; ак = 0° 30' 4-1° 30'.
Шаг зубьев t = 24-2,5 мм, длина рабочей части протяжки £п == 60 мм.
Определение режимов резания
По табл. 100 для обработки сплава при ширине протягивания В — 20 мм подача на зуб на черновых зубьях Szl ~ 0,03 мм, а на чистовых — Х22 — 0,012 мм.
386
Примеры расчета режимов резания
Данные значения подачи на зуб корректируем с учетом поправочных коэффициентов на подачу для измененных условий работы (табл. 101):
для обработки отверстия 7<6г1 — 0,8,
для схемы резания KSz2 = в,8, для параметра шероховатости обработанной поверхности Ra = 2,5-4-1,25 мкм, KSz3 — 1,0.
Хг3 = SzlKSzlRs^Sz3 == 0,03.0,8-0,8-1,0 = 0,019 мм;
Szi = SaKSzlKsJ(Sz3 = 0,012-0,8-0,8-1,0 0,008 мм.
По чертежу подача на черновых зубьях протяжки S, = 0,01 мм, а на чистовых S? — 0,005 мм. Это меньше > допустимых подач; следовательно, условие расчетной стойкости протяжки сохраняется.
Проверяем возможность применения протяжки по тяговому усилию станка. Для сплава ХН70ВМТЮ с шириной протягивания В — 20 мм подача на зуб Х2 = 0,01 мм и с учетом поправочного коэффициента на передний угол у = 8°, осевая сила, действующая на протяжку,
Ру = PyS^BKpy = 156-0,О1о,27-2О-1,15 = 1035 Н.
Условие Ри < Q выполняется; выбранная протяжка пригодна для эксплуатации.
По табл. 103 для сплава XI группы с ов = 1000-4-1250 МПа с шириной протягивания В = 20 мм подача на зуб Sz ~ 0,01 мм и параметра шероховатости обработанной поверхности Ra = 2,5-4-1,25 мкм скорость резания v — 5,3 м/мин.
С учетом поправочных коэффициентов на режимы резания (см. табл. 104):
типа обработанной поверхности — отверстие = = 0,8.
марки материала режущей части протяжки — сталь Р18; KV2 = 0,8;
схемы резания — профильная I\Vg — 0,8;
скорость резания .
vp.x ~ = 5,3-0,8-0,8-0,8 == 2,7 м/мин.
Станок мод. 7А510 обеспечивает vp.a- = 2,7 м/мйй.
Фрезерование
387
Определяем скорость резания, допускаемую мощностью электродвигателя станка:
60.102М1 60-102-14-0.85 ,
Va = —р^ =---------joss--- = 70’3 М/МИН-
Найденная скорость резания гр. х = 2,7 м/мин удовлетворяет условию Пр. х < Пд. Принимаем vp. х = — 2,7 м/мин.
4. Фрезерование
Исходные данные. Деталь—вилка.
Операция — фрезерование паза.
Станок — горизонтально-фрезерный мод. 6Н81Г; N — = 4 кВт.
Приспособление — упор, прижимные планки.
Инструмент — дисковая фреза из быстрорежущей стали Р9К5; Пф = 90 мм; г — 24; вылет L = 150 мм.
Обрабатываемый материал — жаропрочная сталь 14Х17Н2; ов = 900 МПа.
Выбор геометрических параметров фрезы
По табл. 17, ч. II устанавливаем геометрические параметры режущей части фрезы и проводим ее заточку: у =104-15°; а =124-16°; (о = 04-10°; <р = 90°; фх = = 24-3°; f = 14-2 мм.
Определение режимов резания
По табл. 112 для фрезы £>ф = 90 мм, г — 24 при ширине фрезерования В = 10 мм и глубине резаиия t — 24 мм определяем подачу на зуб Sz = 0,09 мм.
Данное значение подачи корректируют с учетом поправочного коэффициента на подачу в зависимости от изменяющихся условий обработки. По табл. 108 для станка мод. 6Н81Г мощностью N = 4 кВт, дна,метра фрезы £>ф = 90 мм и отношения l/d — 1,5 выбираем Ш схему типовой обработки. По табл. 109 для III схемы определяем поправочный коэффициент на подачу = = 0,85, т. е. Stl = SzKSt — 0,09*0,85 = 0,07 мм.
388
Примеры расчета режимов резания
По табл. 151 определяется скорость резания. Для £>ф = 90 мм; г — 24; В = 10 мм; t = 24 мм и Sz — 0,07 мм скорость резания v = 27 м/мин.
С учетом поправочных коэффициентов на скорость резания (см. табл. 154):
обрабатываемой поверхности (паз) КОп = 0,7;
отношения фактической ширины фрезерования к нормативной Вф/Ви = 10/10 = 1 К1>в — 1,0;
отношения фактического числа режущих зубьев к нормативному ?ф/ги = 24/24 — 1 KVz = 1,0;
типовой схемы обработки (см. табл. 108 и 109) Kv = = 0,86
скорость резания v = 18 м/мин.
тт Л 1000-18 со ,
Частота вращения фрезы п — 90 = 63 мин-1.
По паспорту станка ближайшее значение «ст = = 63 мин"1; принимаем п — 63 мин-1.
Минутная подача SM = Sjm — 0,05-24-63 = 75 мм. По паспорту станка ближайшее значение SM = 63 мм; принимаем SM =63 мм.
В результате расчета получаем v — 18 м/мин; п = = 63 мин-1; SM = 63 мм.
5. Шлифование
Исходные данные. Деталь—палец (рис. 109).
Операция — шлифование цилиндрических поверхно-. стей.
Станок — круглошлифовальный мод. ЗБ 153.
Расстояние между центрами 500 мм.
Частота вращения шпинделя нкр = 1648 мин-1.
Частота вращения детали пя — 80-:-800 мин-1, бесступенчатое регулирование.
Продольная подача на оборот SB ~ 7,7 мм.
Скорость перемещения стола станка пст — 0,1
5,0 м/мин; бесступенчатое регулирование.
Мощность N — 5,5 кВт.
Обрабатываемый материал — сталь 1Х16Н4Б (ЭП-56), твердость HRCa 36—43.
Припуск на обработку для поверхностей 1, 2, 3 h — = 0,1 мм.
Шлифование
3X1)
Способ установки детали на станке — в neinpa< мутиком.
Охлаждение — эмульсия.
Содержание переходов: шлифовать поверх hoi и /, шлифовать поверхность 2, шлифовать поверхность
Выбор шлифовального круга
При круглом наружном шлифовании напболыпне лн|* метр и ширина шлифовального круга определи!....... t >ц
структивными особенностями и габаритными । щ детали и станка.
Наибольшие габаритные размеры 1плп||и>палмтт круга позволяют увеличить его стойкость и ирон тельность обработки.
На круглошлифовальном станке мод. 3|>|!>'. прима* няют круги с размерамиDK*BK.d от 300-32-203 и> ИЮ X X 50-203 мм.
Для шлифования пальца выбираем круг < /)н и = 350 ммиВ„ = 32 мм. По выбранному диаметру круге и паспортным данным станка определяем скорость Ирк-щения круга
л©клгк 3,14-350-1648 „„ .
~ 1000-60 ~ 1000-60 ~~ М/С>
По табл. 158 для стали 1Х16Н4Б (VIII группа) п задан* ном параметре шероховатости выбираем круг марки |ВА, 23А с твердостью С1—С2, зернистостью 40 па керамической связке.
Примеры расчета режимов резания
390
Определение режимов резания
Обработка поверхности 1 проводится периферией круга методом врезания.
По табл. 161 для обдирочной обработки по диаметру 8,5 мм назначаем скорость детали = 10 м/мин и определяем частоту ее вращения
ЮООкд 1000-10
~ 3,14-8,5
— 380 мин”1.
Найденная частота вращения укладывается в паспортные данные станка.
Выбираем радиальную подачу шлифовального круга по табл. 163; для выбранных условий Dn = 8,5 мм, пд = = 10 м/мин и 1Л — 22 мм подача на оборот S1t = 0,007 мм.
Найденную подачу корректируем с помощью поправочных коэффициентов: KD в зависимости от диаметра шлифовального круга, Кт стойкости круга, Kh припуска на обработку, Л'Гк скорости круга и Кзаданной точности обработки:
5tl = =
= 0,007.0,58-1,0-0,76-1,0-1,0 = 0,0038.
Определяем радиальную минутную подачу 5<м = Stin„ =* 0,0038-380 = 1,44 мм.
Обработка поверхностей 2 и 3 проводится периферией круга методом на проход. По табл. 161 для обдирочной обработки детали Е)Д -< 10 мм рекомендуется скорость детали vn — 10 м/мин.
Так как диаметры обрабатываемых поверхностей /, 2 и 3 по размерам отличаются незначительно, то их обработку целесообразно вести с постоянной частотой вращения детали.
Находим скорость вращения детали
этОдп 3,14-7,5-380
1000 ~ 1000
= 8,7 м/мин.
Минутная продольная подача
SM = SBna = 7,7-380 = 2930 мм.
Шлифование
391
Радиальную подачу шлифовального круга выбираем по табл. 162. Для I группы обрабатываемого материала при Da — 7,5 мм, Ид = 8,7 м/мин, Sa = 7,7 мм при обработке поверхности 2 радиальная подача на ход <St2 = = 0,011 мм. При обработке поверхности 3 с Dn = 8,5 мм, va = 10 м/мин и подаче на оборот SB — 7,7 мм радиальная подача на ход Stg = 0,009 мм.
Найденные значения радиальных подач для второго и третьего переходов корректируем с учетом поправочных коэффициентов на подачу для измененных условий обработки (см. табл. 165):
St, = =
= 0,011 • 0,58 • 1,0.0,76 • 1,0.1,0 = 0,0048 мм;
Sft = =
= 0,009.0,58.1,0.0,76.1,0.1,0 = 0,0039 мм.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Параметры резания при фрезеровании
Концевые фрезы
Торцовые фрезы
Дисковые фрезы
Цилиндрические фрезы
В
Приложение
393
2. Зависимости между показателями твердости, измеренными различными методами и пределом прочности материала
°в, МПа Твердость °В’ МПа Твердость
По Бринеллю По Роквеллу По Бринеллю По Роквеллу
Диаметр отпечатка dCTn, мм Испытание стальным шариком НВ HRCg Диаметр отпечатка </стп, мм Испытание стальным шариком НВ HRCg
2080 2,5 600 60 710 4,2 207 14
1930 2,6 550 56 680 43, 297 12
1770 2,7 514 52 650 4,4 187 9
1650 2,8 477 49 620 4,5 179 7
1530 2,9 444 46 600 4,6 171 5
1430 3,0 415 43 570 4,75 159
1340 3,1 388 41 550 4,85 152 —-
1250 3,2 363 39 500 4,95 146 —
1180 3,3 341 36 530 5,05 140
1120 3,4 321 33 480 5,15 134 —
1040 3,5 302 31 460 5,25 128
980 3,6 285 29 440 5,35 123
930 3,7 269 27 420 5,50 116 —
880 3,8 255 25 400 5,60 111
830 3,9 241 23 380 5,75 105 —
790 4,0 229 20 360 5,90 99
750 4,1 217 17 340 6,05 94 —
Примечания: 1. Данные соотношения не относятся к цветным сплавам.
2. Приведенные соотношения служат для ориентировочного сравнения механических характеристик обрабатываемых материалов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник/ Под ред. А. Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1977. 392 с.
2. Бердичевский Е. Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. 224 с.
3. Бородулин Г. М., Мошкевич Е. И. Нержавеющая сталь. М.: Металлургия, 1973. 320 с.
4. Драгун А. П. Режущий инструмент. Л.: Лениздат, 1986. 271 с.
5. Каталог алмазного инструмента из природных и синтетических алмазов. М.: НИИМаш, 1984. 76 с.
6. Ланская К. А. Высокохромистые жаропрочные стали. М.: Металлургия, 1976. 216 с.
7. Общемашнностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ. М.: Машиностроение, 1974. 405 с.
8. Петрова А. П., Кондрашов Э. К., Коротков Ю. В. Склеивание инструмента и оснастки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1985. 184 с.
9. Подураев В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов. At.: Высшая школа, 1974. 185 с.
10. Попов С. А. Заточка и доводка режущего инструмента:. Учеб, для сред. ПТУ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1986, 223 с.
11. Резников Н. И., Бурмистров £. Н., Жарков И. Г. и др. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов, М.: Машиностроение, 1972. 200 с.
12. Северденко В. П., Мурас В. С., Суходрев Э. Ш. Горячее гидродинамическое выдавливание режущего инструмента. Минск: Наука и техника, 1974. 178 с.
13. Современное состояние и тенденции развития материалов для режущего инструмента: Обзор НИИМаш. Инструментальная и абразивно-алмазная промышленность. Серия С-2, М., 1980. 66 с.
14. Современные конструкции сборного инструмента с многогранными неперетачиваемыми пластинами: Обзор НИИМаш. Инструментальная и абразивно-алмазная промышленность. Серия С-2. М., 1979. 56 с.
15. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т. Т.2 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 496 с.
16. Усачев П. А. Обработка титановых сплавов резанием. Киев: Знание, 1977. 25 с.
17. Ящерицын П. И., Жолнеровнч Е. А. Шлифование металлов, Минск: Высшая школа, 1970. 463 с.
18. Режимы резаиия труднообрабатываемых материалов: Справоч-ник/Я. Л. Гуревич, М. В. Горохов, В. И. Захаров и др. 2-е нзд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 240 с.
19. Дыков А. Т., Ясинский Г. И. Прогрессивный режущий инструмент в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1971, 222 с,
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Б
Бельбор — Применение 57
Блок регулируемый с двумя торцовыми фрезами 148, 149
В
Ванны электродные соляные 196
Выдавливание горячее гидродинамическое 167 — Оборудование 171, 172 — Режимы выдавливания 169 — Схема 168
ГОСТ 607—80 368
886—77 106
1336—77 128
2263—78 200
2679—73 136, 138
2999—75 203
3118—77 201
3882—74 45 , 48 , 49 , 69
4108—72 196
4197—74 201
5639—82 203
5950—73 202
8734—75 111
9012—59 194
9013—59 194 , 203
12344—88 193, 202
14759—69 192
16167—80 205
16172—80 205, 206
16174—81 205
16175—81 205
16176—82 205
16177—82 205
16180—82 205
17025—71 129
17026—71 129
18062—72 84
18063—72 84
19048—80 95, 98
19052—80 140
19065—80 146
19265—73 39, 69, 127, 193, 194 , 203
25395—82 78
25399—82 111
25403—82 149
26476—85 71
26630—85 51
3
Зенкерование 275—284 — Глубина резания 275
— Припуски на обработку 275, 276
— Расчетные зависимости для определения скорости резания 375
— Скорости резания 278—280, 282—284
— Число ходов 275
Заготовки профильные — Получение методом горячего прессования 178—181
396
Предметный указатель
Заготовки режущих инструментов — Изготовление методом гидродинамического выдавливания 167—178
Зенкеры — Допустимый износ 228 — Период стойкости 229
— из быстрорежущей стали и твердого сплава — Геометрические параметры 218, 219
— с радиусной заточкой 117—119
Зенковка конусная 119
И
Инструменты клееные — Преимущества 181, 182
— Типы и конструкции 182—190
Инструменты режущие биметаллические — Технология изготовления 173—178
Инструменты режущие из быстрорежущей стали — Время охлаждения хвостовика 200
— Контроль качества 193, 194
— Оковчательная термическая обработка 195—199
— Предварительная термическая обработка 194—195
— Продолжительность иагрева хвостовой части 200
— Термическая обработка хвостовой части 199—201
— Химическая очистка 201
К
Карбидосталн — Свойства 43, 44
Клеи для изготовления инструментов 190—192
Коэффициенты обрабатываемости материалов 10—30
Круги абразивные — Период стойкости 232
— для заточки зенкеров 208, 209
— для заточки разверток 208, 209
— для заточки сверл 206, 207
— для шлифования 339, 340
Круги шлифовальные — Правка алмазными карандашами 368, 369
— Правка алмазными роликами 369, 370
М
Материалы мннералокерамические — Применение 51
— Рекомендации по выбору 53—57
— Физико-механические свойства 51, 52
Материалы сверхтвердые — Рекомендации по выбору 53—57
— Физико-механические свойства 52
Медь и медные сплавы—Обрабатываемость резанием 10, 17—19, 33
Металлы цветные — Обрабатываемость резанием 10—19, 28—30
Метчики — Допустимый износ 230 — Период стойкости 230
— бесстружечные 125—127
— для нарезания резьбы в труднообрабатываемых материалах 125
— из быстрорежущей стали 216, 217
— ручные 124
Н
Нарезание резьбы — Скорости резания 257, 258, 260—264
Ниборит — Применение 57
Предметный указатель
897
П
Пластина режущая — Узел крепления 79, 80
— двухпозициоииая 80, 81
— для каиавочных резцов 90, 91, 93, 95, 96
— для отрезных и резьбовых резцов 90, 91
— для проходного упорного резца 82, 85
Пластины сменные многогранные — Схемы крепления 71—74
Протягивание 292—297, 376, 385—387
— Подачи 292, 293
— Примеры расчета режимов резания 385—387
— Расчетные зависимости для определения подачи и скорости резания 376
— Скорости резания 294—296
Протяжки — Геометрические параметры 221, 222 — Заточка 209, 210 — Износ 232 — Период стойкости 232
— для обработки отверстий 158, 163
— комбинированные 159
— прорезные клеемехаиические 160, 161
— цилиндрические секционные 160—162
— шлицевые клеемеханические 161, 162
Профили биметаллические 180, 181
— для изготовления метчиков 179—181
— для изготовления фрез 178, 179, 181
Р
Развертка — Допустимый износ 228 — Период стойкости 229
— из быстрорежущей стали 220, 221
— конструкции Г. Я. Потемкина 121, 122
— одиозубая регулируемая 122, 123
— с большим углом наклона режущих зубьев 120
Развертывание — 284—291 — Подачи 285 — Скорости резания 286— 291, 375, 376
Резец — Геометрические параметры лезвия, рекомендуемые ВНИИ 61 — Глубина резаиия 236 — Допустимый износ 227, 228
— для точения 94—96
— каиавочиый 91—93
— отрезной 87—91
— проходной 74—76, 79, 80, 82, 83, 85, 99—101
— расточной 101, 102
— резьбовой 97—99
— сборный 77, 78, 80, 82
— с дополнительной режущей кромкой 62, 63
— с плоской передней поверхностью 61, 62
— с фасками переменной ширины 62, 63
— твердосплавной 204, 205
Резцы—Геометрические параметры 211—215
— для обработки сталей 211, 214
— оснащенные мипералокерамикой 214
— оснащенные сверхтвердым материалом 99—102, 214
— оснащенные твердым сплавом 211—213
Рекомендации по выбору марок твердого сплава, безвольфрамсвого твердого сплава, мннералокерамики н сверхтвердого материала для
398
Предметный указатель
обработки легированных сталей 56, 57
— труднообрабатываемых материалов 53—55, 57
— углеродистых сталей 56, 57
— цветных сплавов 56, 57
— чугунов 56, 57
С
Сверление — Длины участков между выводами сверл 265, 266
— Расчетные зависимости для определения подачи 373, 374
— Скорости резания 268—271, 273—275
Сверла из быстрорежущей стали 103—111
— оснащенные пластинами из твердого сплава и каналами для подвода СОЖ 111—114
— с механическим креплением режущих пластин 114—117
Сверло — Допустимый износ 228 — Период стойкости 229
— для вибросверления с охлаждающим каналом 111, 112
— для обработки сплавов ПО, 111, 217, 218, 221
— кольцевое 115, 116
— комбинированное 117
— спиральное 103, 104, 106—109
Сверло-фреза для фрезерования деталей на станках с ЧПУ 133, 134
Смазочно-охлаждающие жидкости, рекомендуемые при обработке материалов 232—235
Соли для окончательного нагрева под закалку — Состав 196, 197
Сплавы — Обрабатываемость резанием 10—19, 28—33. 35—37
— алюминиевые 10, 12—17, 32, 33
— жаропрочные и жаростойкие деформируемые на никелевой основе 28—30, 35
— жаростойкие литейные на никелевой основе 35, 36
— магниевые 10, 11, 32
.— иа титановой основе 30, 31, 36, 37
— твердые — безвольфрамовые 49, 50, 53, 55—57 — группы В К 45—48, 53—55 — группы ТК 45—47 — группы ТТК 45—49
Стали — Обрабатываемость резанием 10, 20—28, 34, 35
— быстрорежущие 37—43, 193—195, 198, 199
— высокопрочные 31, 37
— жаропрочные 26, 27, 35
I— 'Жаростойкие 27, 35
— инструментальные 169
— коррозионно-стойкие 25—28, 35
— легированные 22—25, 34
— теплоустойчивые 34, 35
— углеродистые 20, 21, 34
Станки протяжные модернизированные 296
— скоростные 296, 297
Стружка — Влияние геометрических параметров резца 59—69
— Влияние режимов резания 59
— Режимы надежного дробления 62
< — Специальные способы дробления 69, 70
Стружколом па передней поверхности лезвия резца 68, 69
Т
Точение — Примеры расчета режимов резания 382, 383
Предметный указатель
399
— Расчетные зависимости для определения подачи 370, 372
— Скорости резания 241—243, 245, 246, 248, 249, 252
У
Узел резцовый с микрометрической настройкой для чистовых фрез 155, 156
Уступы затачиваемые на многогранных пластинах 64, 66, 67
— на резцах с напайнымн пластинками 64, 65, 67
Ф
Фрезерование 297—338
— Подачи 302, 376, 377
— Примеры расчета режимов резания 387, 388
— Скорость резання 306—338
— Средняя мощность и поправочные коэффициенты 379
— Типовые схемы закрепления фрез 298
— Шифр типовых схем технологических условий 299—301
Фрезы — Допустимый износ 231 — Заточка 209 — Период стойкости
231 — Типовые схемы закрепления 298
— дисковые 134—138, 225, 226
— концевые 129—132, 224, 226
— торцовые 138—141, 143—148, 150, 152, 153—157, 223, 226
— цилиндрические 225, 226, 325,
Ч
Чугуны — Обрабатываемость резанием 10, 19, 20, 33, 34
Ш
Шлифование 338—370 — Примеры расчета режимов резания 388—391
— алмазными кругами 367, 368
— бесцентровое 363—366 — Подача 364—366 — Припуски на обработку 363
— внутреннее 344—365 — Подачи 345—348, 350—355 — Припуски на обработку 349
— круглое наружное 342—344 — Подачи 345—348, 379, 380 — При-
пуски на обработку 342, 343 — Скорость детали 343
— плоское 355—362 — Подачи 357—362, 380 — Припуски на обработку 356