Файл: Джаджиев, В. К. Прогрессивные инструментальные материалы.pdf

твердый сплав марок ВКбОМ, ВК10ОМ, а затем марок ВК6М, ВК8, ВКЗМ, Т15К6. Резцы группы ТК и ТТК более подвержены изнашиванию режущей кромки, чем резцы группы В К-

Испытания резцов из сплавов ТТ7К12, Т5К10, Т15К6 эффекта не дали, значительный износ наступил после 5—10 проходов, причем шероховатость поверхности бы­ ла не выше 6-го класса.

Испытания, резцов из мелкозернистых марок твердых сплавов при скорости растачивания порядка 30 м/мин да­ ли шероховатость поверхности обработки примерно на 2 класса ниже, чем при скорости 150 м/мин. Например, при К=30м/мин, для ВКЗМ, ВК.6М, ВКбОМ, ВКЮОМ шероховатость поверхности была 5ч-6, при 150 м/мин—

74-8.

Приведенная в табл. 3 величина износа различных марок твердого сплава объясняется следующим обра­ зом: резание хромоникельтитановой стали 1Х18Н9Т со­ провождается высокими давлениями и выделением боль­ шого количества тепла.

Твердые сплавы группы ВК с более высокой тепло­ проводностью и меньшим химическим сродством с об­ рабатываемым материалом по сравнению с твердыми сплавами группы ТК и ТТК обладают и меньшей спо­ собностью к схватыванию, так как последнее проявля­ ется сильнее при более высоких температурах и боль­ шем химическом сродстве взаимодействующих материа­ лов.

Большое влияние на износ оказывает также состоя­ ние поверхностей и режущей кромки инструментов.

Состояние режущей кромки и поверхностей сильно влияет на инструменты из твердого сплава группы ТК. Поэтому для обработки стали 1Х18Н9Т более целесо­ образно применять твердые сплавы группы ВК, превос­ ходящие по стойкости твердые сплавы группы ТК и

19

ТТК и дающие устойчивую работу без выкрашивания при фаске износа до 0,5 мм.

На основании анализа кривых износа (рис. 1—7) установлено также, что чем более мелкозерниста струк­ тура вольфрамовых сплавов, тем выше их износостой­ кость, особенно при обработке высокопрочных материа­ лов. Примером может служить сплав марки ВК6ОМ,

технологии, что й мелкозернистый сплав ВК6М. После восстановления крупнозернистого вольфрама и вольфра­ мового ангидрида при 900° в две стадии (введения доба­ вок карбидов тантала и ванадия и интенсивного размо­ ла смеси) получают плотную структуру сплава с по­ ристостью 0,1—0,2%.

Преимущество особомелкозернистых сплавов по сравнению со среднезернистыми проявляется тем боль­ ше, чем прочнее обрабатываемый материал.

Опытный сплав ВК6ОМ по сравнению со сплавом

22

ВК.6М, по данным ВНИПТС, в ряде случаев имеет в два раза большую стойкость.

Подтверждением могут служить испытания опытно­ го сплава ВК6ОМ на ряде машиностроительных заводов в процессе чистовой обработки некоторых труднообра­ батываемых жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов, в результате которых было выявлено значи­ тельное преимущество сплава ВК6ОМ по сравнению со сплавом ВК6М и ВКЗМ. Наиболее эффективным этот сплав оказался при чистовой обработке с малыми се­ чениями стружки. Опытный сплав ВК6ОМ по сравнению со сплавами ВК6М имеет большую стойкость при прак­ тически одинаковой прочности их.

Благодаря особомелкозернистой плотной структуре сплава ВК6ОМ можно производить заточку и доводку режущих инструментов с наименьшим радиусом округ­ ления кромок. Это обеспечивает получение более высо­ кой чистоты обработанной поверхности и точности раз­ меров. Применение резцов из сплава ВК6ОМ при об­ работке деталей из труднообрабатываемых материалов

При резании поверхностей, имеющих выборки типа шпоночных пазов, сквозные радиальные отверстия, не­ равномерный припуск на обработку и т. д.,. наблюдает­ ся прерывистый процесс резания, при котором нагрузка на инструмент изменяется от 0 до некоторого максимума.

Для того чтобы эффект применения твердосплавных инструментов при прерывистом процессе резания при­ ближался к результатам непрерывного процесса, необ­ ходимы меры, уменьшающие усиленный износ при пре­ рывистом процессе резания.

К числу таких мер можно отнести:

а) выбор марки твердого сплава, обладающего большей устойчивостью к переменным нагрузкам;

Í3

б) создание благоприятных условий первоначально­ го контакта;

в) улучшение геометрии режущих кромок, что дела­ ет их более стойкими против износа.

Вследствие тяжелых условий работы при прерывис­ том резании труднообрабатываемых материалов осо­ бенно большое значение имеет выбор марки твердых сплавов, обладающих повышенным сопротивлением циклическим, механическим и термическим нагрузкам. Для этих условий наиболее удачными являются титано­ танталовольфрамовые сплавы с повышенным содержа­ нием кобальта, например ТТ7К12, хорошо показавшие себя при обработке конструкционных сталей (машинное время на отдельных операциях при строгании сократи­ лось в 2—3 раза).

На рис. 8—11 приводятся экспериментальные дан­ ные, полученные при прерывистом резании труднообра­ батываемых материалов с малыми сечениями среза.

Как уже отмечалось, прерывистый процесс резания требует от материала режущего инструмента повышен­ ной вязкости, термостойкости и усталостной прочности. Наряду с этим сохраняются и требования к износостой­ кости, т. е. сопротивление механическому, диффузионно­ му и адгезионному изнашиванию, особенно при резании жаропрочных сталей и сплавов.

Сопротивление истиранию'и адгезионному изнаши­ ванию в значительной степени определяется прочностью инструментального материала. Требование к формоус­ тойчивости режущей кромки при прерывистых процессах резания также сохраняется, так как, отдавая предпоч­ тение сплавам повышенной вязкости, необходимо пом­ нить, что они обладают и пониженной формоустойчи­ востью. Поэтому в зависимости от условий эксплуата­ ции должно быть найдено оптимальное соотношение этих свойств.

■ Следовательно, главным требованием, предъявляе-

24

мым к режущим инструментам, работающим в условиях прерывистого резания, является прочность режущей кромки. Под режущими свойствами твердых сплавов понимаются показатели эксплуатационной прочности, т. е. прочности в процессе резания.

В качестве таких показателей принята величина по­ дачи, при которой происходит критическое разрушение режущей кромки величиной, не менее 0,5 мм по задней грани.

Испытания каждой марки твердого сплава при пре­ рывистом резании проводили на координатно-расточном станке 2А430 при постоянно увеличивающихся подачах, начиная с минимальной подачи, равной 0,025 мм/об.

После испытания на каждой подаче резцы снимали со станка и просматривали под микроскопом для из­ мерения величины выкрашивания и износа. Затем, ес­ ли выкрашивание или скол не достигали величины 0,5 мм, резцы без переточки вновь подвергались даль­

имевшие выкрашивание, равное 0,5 мм и более, исклю­ чались из дальнейших испытаний.

Условия резания при испытаниях были следующими: обрабатываемый материал — сталь 1Х18Н9Т, диаметр растачиваемого отверстия 20 мм, скорость резания — 45 м/мин; глубина резания — различная; длина прохода равнялась глубине отверстия.

ют резцы из ВК8, наименьший — из ВКЮОМ.

Износ по задней поверхности у сплава ВКЮОМ во всем диапазоне подачи имеет форму правильного тре­ угольника без сколов. Скол наступал лишь при глуби­ не резания более 0,5 мій. Поэтому при растачивании от-

26