Многочисленные примеры свидетельствуют о неоспоримых преимуществах композитов перед всеми известными и применяемыми в настоящее время инструментальными лезвийными материалами.
Можно определить основные области применения композитов: финишная обработка закаленных деталей, в том числе при прерывистом резании; чистовое точение как подготовительная операция под последующую финишную обработку; чистовая обработка поверхностно закалённых материалов с мягкой сердцевиной.
Совокупность физико-механических и химических свойств, результаты экспериментальных исследований и практика промышленного использования убедительно свидетельствуют о высокой работоспособности композиционных инструментальных материалов.
Несмотря на широкое разнообразие, эти материалы практически не создают между собой конкуренции, успешно дополняют друг друга, имеют собственную область применения, определяемую условиями резания.
Композиты становятся незаменимыми на операциях чистовой и отделочной обработки точением, растачиванием, торцовым фрезерованием точных поверхностей любой конструктивной сложности.
Особые режущие свойства композиционных инструментальных материалов дают возможность их применения в условиях автоматизированного производства.
По данным отечественных и зарубежных исследований, в частности фирмы «De Beers Industrial Diamond», существует четыре основные группы материалов, эффективно обрабатываемые модификациями кубического нитрида бора:
- отбеленный чугун (легированный никелем или хромом), белый чугун, HRC..65;
- закалённые стали и детали с поверхностной закалкой, HRC..65;
- некоторые упрочняемые сплавы, HRC38;
- некоторые марки серого чугуна, НВ..220.
Композиты 01 и 02 применяют для тонкого и чистового точения (преимущественно без удара) деталей из чёрных металлов любой твёрдости; композит 03 — для предварительного и окончательного точения чугунов любой твердости; композиты 05 и 06 — для чистового и получистового точения без ударных нагрузок закалённых сталей и чугунов любой твёрдости, для торцового фрезерования чугунов; композит 10 — для предварительного и окончательного точения (растачивания) с ударом и без удара сталей и чугунов любой твёрдости, для торцового фрезерования закаленных сталей и чугунов, твёрдых сплавов группы ВК.
Рост производства и применения лезвийных режущих инструментов из синтетических сверхтвёрдых материалов объясняется расширением области использования таких инструментов за счёт следующих факторов: а) автоматизация процессов резания и внедрения высокоскоростного и сверхскоростного резания до 10000 м/с; б) увеличения объёмов использования труднообрабатываемых материалов; в) внедрения экологически чистых процессов обработки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).
Промышленный выпуск больших монокристаллов (диаметр пластин до 20 мм, толщина 5 мм и более) нормальной точности U и особо высокой точности F обеспечивает возможность изготовления резцов, фрез и других инструментов для скоростного резания закалённых сталей до HRC 50…55, серых и высокопрочных чугунов, что позволяет изменить традиционное содержание технологических процессов, открывает перспективы замены операций шлифования на лезвийную обработку композитами.
Эффективное использование инструментов из композитов достигается на высокоточных скоростных станках с частотой вращения шпинделя 4000 об/мин и небольших продольных подачах 0,10…0,01 мм/об.
Такое оборудование должно обладать достаточной жёсткостью, поскольку резание инструментами из композитов сопровождается относительно большими силами резания.
Вибрации оборудования не допускаются, так как это не только ухудшает шероховатость обрабатываемой поверхности, но в ряде случаев является причиной выкрашивания режущих кромок.
Высокая стойкость и относительно малый износ инструментов из композитов имеют особо важное значение при обработке на автоматизированных токарных станках, так как число замен инструментов сокращается, а размеры обрабатываемой детали выдерживаются без частого вмешательства оператора. Если загрузка и выгрузка деталей осуществляется роботом, то инструменты, оснащённые модификациями КНБ, вполне пригодны для обработки в условиях безлюдной технологии.
Однако за относительно большой период исследования и промышленного использования композитов возникла противоречивость некоторых данных отечественных и зарубежных авторов, рекомендаций по выбору геометрических параметров режущей части инструментов, режимов обработки, назначению рациональной марки композита, что создаёт определенные трудности в практической деятельности и стимулирует дальнейшие научные исследования в этой области знаний.
Вам также могут быть интересны статьи:
Физико-механические и химические свойства композитов Криогенная обработка (обработка глубоким холодом) Влияние легирования и примесей на микроструктуру и свойства оловянной бронзы Конструкция режущих инструментов Применение титанотанталовых твердых сплавов при точении труднообрабатываемых сталей Классификация искусственных сверхтвёрдых материалов
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...