Андрей Смирнов
Время чтения: ~7 мин.
Просмотров: 0

Режущий инструмент

Виды износа резца

Режущий инструмент изнашивается в ходе эксплуатации.

  • Износ по передней грани происходит вследствие трения стружки о поверхность инструмента. В результате на грани формируется углубление, находящееся за наростом застойной зоны (в 1–2 мм от кромки).
  • Износ задней грани возникает из-за ее трения об обрабатываемую поверхность. В результате на грани появляется площадка износа.

Обычно передняя грань изнашивается при черновой обработке, а задняя — при чистовой.

Выделяют несколько стадий износа инструмента:

  1. приработка;
  2. установившийся износ;
  3. критический износ.

Рекомендуем не доводить резец до последней стадии, так как это приводит к его разрушению и сокращению срока эксплуатации. Вернуть исходную геометрию инструменту позволит заточка.

Классификация и маркировка быстрорежущих сталей

Все быстрорежущие стали классифицируются непосредственно по химическому составу, для чего проводится расшифровка маркировки. Инструментальные стали быстрорежущие делятся на следующие три группы:

  1. Сплавы с полезными примесями, в которых процентное содержание кобальта не более 10%, а вольфрама 22%. Маркировка металла этой группы следующая: P10M4Ф3К10 и Р6М5Ф2К8 и другие.
  2. Сплавы, в составе которых не более 5% кобальта и до 18% вольфрама. Виды быстрорежущей стали этой группы следующие: Р9К5, Р10Ф5К5 и другие.
  3. Варианты исполнения металла, расшифровка которых определяет процентное содержание кобальта и вольфрама более 16%. Представителями этой группы можно назвать марки Р9 и Р18, Р12 и Р6М5.

При применении подобного металла получающаяся кромка не реагирует на механическое воздействие, по всей длине показатель твердости остается неизменным и металл не выкрашивается. Вышеприведенная классификация быстрорежущей стали определяет то, при какой скорости резания и подаче может использоваться сплав.

Состав быстрорежущих сталей различных марок

Рассматривая обозначение быстрорежущей стали следует уделить внимание тому, что первая буква для обозначения этой группы «Р». Цифра, которая идет первой в обозначении указывает процесс вольфрама в составе

Далее могут идти буквы, обозначающие легирующие элементы. Стоит учитывать, что расшифровка металла указывает на точное содержание определенных легирующих элементов, которые изменяют эксплуатационные качества материала.

Как установить отрезной резец

Чтобы правильно выполнить отрезание без повышенного износа режущей пластины, а также обеспечить требуемое качество торца после отрезки, необходимо выставить резец строго перпендикулярно к детали. Кроме того, он должен быть установлен напротив оси вращения с отклонением по вертикали не более ± 0,1 мм. Размещение кромки лезвия даже на несколько десятых миллиметра выше может привести к поломке режущего лезвия, а при установке ниже уровня на заготовке может остаться непрорезанная ступенька. Отрезку необходимо производить максимально близко к кулачкам патрона, используя резец с минимальным вылетом.

Механическая резка

Рубка металла и резка производится также на ножницах гильотинного типа, которые приводятся в движение гидравликой, пневматикой, электричеством или руками. Они работают по принципу параллельного движения двух режущих кромок, зазор между которыми минимальный. Сдавливая лист металла с обеих сторон, острые кромки прорезают его и образуют ровную линию реза с минимальной деформаций кромок.

Отрезной инструмент по металлу для труб и профиля чаще всего использует пилы для металла — дисковые или ленточные. Пила по металлу ленточная изготавливается из пружинной стали, а зубья на ней покрываются особо прочным сплавом. Как правило, отрезные ленточные станки могут работать со всеми видами металла, включая твердые сплавы. Но размеры обрабатываемых заготовок ограничиваются габаритами рабочего стола. Но пила по металлу консольная или портальная, где движется не заготовка, а сам пильный узел, могут обрабатывать довольно крупные заготовки.

Для работы своими руками наиболее удобны болгарка и отрезной станок на базе дисковой пилы (отрезного круга). Круг сделан из специального материала, который вызывает большую силу трения при вращении на поверхности металла, в результате чего возникает огромная температура, которая попросту прожигает металл, а раскаленные остатки удаляются самим кругом при вращении.

Резка и рубка профлиста производится элекроножницами со специальной насадкой — механической гильотиной, которую легко сделать своими руками. Либо используются роликовые ножи. Резать болгаркой профлист нельзя. Резка металлочерепицы тоже требует специального инструмента, она сделана из того же профлиста, только с другой формой гофрирования.

А вот для алюминия используется специальный станок для резки алюминиевого профиля именно с отрезным кругом. Он представляет собой уменьшенный вариант стационарного отрезного станка для стали. Назначение его — заготовка профилей для различных каркасных конструкций или оконных и дверных рам. Резать алюминий на нем можно как перпендикулярно стенке, так и под углом.

Разнообразие инструментов для резки металла не позволяет охватить все разновидности в одном обзоре. Более подробно вы сможете прочитать в более специализированных статьях на нашем сайте, посвященных конкретным моделям и видам оборудования. Если у вас есть собственный опыт по работе с металлом или вы знаете, как сделать качественный инструмент своими руками — ждем ваших писем и статей.

Устройство отрезного токарного резца

Конструктивно цельнометаллический отрезной токарный резец состоит из массивной державки и плоской головки, оканчивающейся режущей пластиной (см. левый чертеж на рис. ниже). В отличие от других типов резцового инструмента здесь, кроме основной режущей кромки, присутствуют также две вспомогательные, которые расположены по обе стороны от нее и предназначены для подрезки боковых поверхностей прорезаемого паза. У отрезного резца лезвие сужается в сторону державки под углами от 1º до 3º с каждой из сторон. Это сделано для того, чтобы уменьшить трение резца о стенки канавки, а также улучшить стружкоотвод и циркуляцию СОЖ.

Ширина лезвия головки может составлять от 3 до 10 мм, а ее длину необходимо выбирать на несколько миллиметров больше радиуса заготовки. Для увеличения прочности и снижения вибрации используют специальные модели отрезных резцов с увеличенной передней частью.

Алгоритмы назначения режимов резания для токарного, фрезерного или осевого инструмента

В системе реализована возможность поэтапного выбора токарного, фрезерного, осевого или резьбонарезного инструмента.

Последовательность этапов выбора токарного инструмента, позволяющая кратчайшим путем прийти к наиболее эффективному решению задачи инструментального оснащения токарных операций, показана на рис. 1. Данная последовательность носит рекомендательный характер — ее можно корректировать в зависимости от конкретных особенностей техпроцесса, имеющегося оборудования и оснастки.

Рис. 1. Алгоритм выбора токарного инструмента с СНП

Пример интерфейса выбора системы крепления режущей пластины приведен на рис. 2.

Рис. 2. Выбор системы крепления режущей пластины

По каждому этапу выбора в системе даны графические изображения и текстовые описания с пояснениями и рекомендациями.

Рассмотрим более подробно один из этапов алгоритма выбора токарного инструмента с СНП. Например, при выполнении этапа 6 «Выбор марки твердого сплава режущей пластины» реализованный в системе алгоритм предлагает пользователю принять решение на основе анализа следующих данных:

  • таблицы областей применения твердых сплавов в зависимости от типа обрабатываемого материала по ISO;
  • характеристики условий обработки:

— хорошие — высокие скорости, непрерывное резание; предварительно обработанные заготовки, высокая жесткость технологической системы «станок — приспособление — инструмент — заготовка». Требования к твердому сплаву, высокая износостойкость,

— нормальные — умеренные скорости резания, контурное точение, поковки и отливки, достаточно жесткая система «станок — приспособление — инструмент — заготовка». Требования к твердому сплаву — хорошая прочность в сочетании с достаточно высокой износостойкостью,

— тяжелые — невысокие скорости, прерывистое резание, толстая корка на литье или поковках, нежесткая система «станок — приспособление — инструмент — заготовка». Требования к твердому сплаву — высокая прочность.

Выбор марки сплава можно пояснить на примере.

Исходные данные: материал детали — сталь 45; тип обработки — получистовая; условия обработки — заготовка с легкой литьевой коркой и небольшим биением; обработка на оборудовании с нормальной жесткостью, средние скорости резания.

Выбор марки сплава: обрабатываемый материал — группа Рпо классификации ISO; условия обработки — нормальные; область применения твердого сплава — Р25-РЗО.

Полученному диапазону области применения Р25-РЗО соответствуют три сплава: СТ15М, СТ25М и СТ35М (рис. 3).

Рис. 3. Таблица областей применения твердых сплавов в зависимости от типа обрабатываемого материала по ISO

Рекомендуется выбирать сплав, у которого середина области применения находится ближе всех к диапазону области применения твердого сплава.

В данном случае это сплав СТ35М.

Возможный вариант выбора — более износостойкий, но менее прочный сплав СТ25М.

Аналогичные алгоритмы выбора инструмента с учетом его конструктивных особенностей и технологических приемов использования при механической обработке разработаны для фрезерного, осевого и резьбонарезного инструментов.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации