Файл қосу
Тез кескіш аспаптық болаттар
|ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ |
|Семей қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ |
|3-деңгейлі СМЖ құжаты |ПОӘК | |
| | | |
| | |ПОӘК 042-14-1- 02.1. |
| | |20.177/02 - 2014 |
|ПОӘК | | |
|Пәннің жұмыс бағдарламасы |№1 басылым | |
|«Кесу аспаптары » | | |
|студенттерге арналған | | |
ПӘННІҢ ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
«Кесу аспаптары» пәнінен
5В071200 - Машина жасау
мамандығына арналған
ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР
Семей 2014
| М А З М Ұ Н Ы |
| |
|1. |Глоссарий ......... ………………………………………………………........ | |
|2. |Дәрістер | |
| |.....................................................................| |
| |………………........ | |
|3. |Практикалық және зертханалық жұмыстар | |
| |.……..................................... | |
|4. |Студенттердің өздік жұмыстары | |
| |.................................................................. | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
КІРІСПЕ
«Металлкесу аспаптарын жобалау және өндіру» пәні – болашақ маманның
кәсіптік профиліне сәйкес келетін пәндердің қатарына жатады. Ол математика,
информатика, инженерлік графика, материалдар кедергісі, өзара
ауыстырымдылық негіздері, кесу теориясы сияқты базалық және кәсіптік
профилге сәйкес келетін пәндермен логикалық байланысы бар.
Курстың мақсаты – қазіргі заманғы металлкесу аспаптарын жобалауды және
дұрыс қолдана білуді оқып-үйрену;
Курстың міндеті:
- студентке әртүрлі жағдайлардағы қолданылуын қамтамасыз ететін
автоматтандырылған және универсал қондырғыларға арналған металлкесу
аспаптарын жобалау негіздері бойынша қажетті білім беру.
- металлкесу аспаптарын жобалауды және өңдеуге арналған детальдың
сапасына қойылатын талаптар мен өңделу жағдайына байланысты стандартты
набордан тиісті металлкесу аспаптарын дұрыс таңдап ала білуді үйрету;
- металлкесу аспаптарының негізгі түрлерін жобалау бойынша, соның
ішінде САПР тәсілдерін қолдана отырып міндетті тапсырмаларды орындай білу
дағдысын қамтамасыз ету.
Машинажасау ғылыми-техникалық прогресті жеделдетуде, еңбек
өнімділігін жоғарылатуда, экономиканы интенсивті даму жолына түсіруде
негізгі роль атқарады және өнеркәсіп пен өндіріс саласының көптеген
түрлерінің даму жолын анықтауға жағдай туғызады. Оның дамуы жоғары еңбек
өнімділігін қамтамасыз ететін технологиялық процесстерді автоматтандыру,
робототехниканы кеңінен қолдану және икемді өндірістік жүйелерді енгізуге
тікелей байланысты.
Металлкесу кесу қондырғыларының өнімділігі мен жұмысының
тиімділігі, өңделген машина бөлшектерінің сапасы мен дәлдігі көп жағдайда
кесу аспаптарымен байланысты жүйелердің функциясына тікелей байланысты.
Сондықтан кесу аспаптарын жобалау жайындағы қазіргі білім көп жағдайда
өндіріс тиімділігін анықтайды.
Кесу аспаптарына қойылатын басты талаптар олардың негізгі
міндеті бойынша, яғни дайындамада тиісті беттерді қалыптастыру және өңдеу
процессіне қажетті экономикалық көрсеткіштерді қамтамасыз ете отырып өз
функциясын орындау қабілетімен анықталады.
1.1 сурет
Өңделетін дайындаманы кесу процесінің мүмкіндігі аспаптың кесу
бөлігінің материалына (оның физика-механикалық қасиеттеріне, термиялық
өңдеу ерекшелігіне), сонымен бірге оның геометриялық параметрлерінің дұрыс
таңдалып алуына байланысты қамтамасыз етіледі.
Өңделген бөлшек беттерінің қажетті формасын, өлшемдері мен
сапасын қамтамасыз ету аспап конструкциясына, бірінші кезекте кесу жиегіне,
сонымен бірге бекіту, базалау және өлшемге реттеп қою ерекшеліктеріне
байланысты.
Кесу аспабының экономикалық тиімділігі бір жағынан өңдеудің
өнімділігімен анықталса, екінші жағынан аспаптың өзіндік құнымен
анықталады. Өнімділік кесу режимдеріне, яғни беріліске, кесу тереңдігіне
және кесу жылдамдығына байланысты болса, ал бұл көрсеткіштер өз кезегінде
кесу аспабының материалына, аспап конструкциясына, жоңқа түзілу жағдайы мен
оның кесу зонасына аластатылуына, бір мезгілде жұмыс істейтін кесу
жиектерінің санына және тағы басқа жағдайларға байланысты болады. Бөлшекті
өңдеудің өзіндік құны аспаптың конструктивті ерекшелігіне, көп жағдайда
аспапты дайындаудың еңбексиымдылығына және эксплуатация кезінде кесу
қабілетін қайта қалпына келтіру мүмкіндігіне байланысты.
Кесу аспаптарын өндіретін жетекші фирмалардың есептеуі бойынша
аспаптың құны бөлшекті өңдеудің өзіндік құнынның 2%-нен сәл ғана асады
екен, ал оптимал кесу режимдері мен жаңа аспап материалдарын пайдалану
нәтижесінде кесу аспаптарын қолданудың тиімділігін арттыру бөлшекті
өңдеудің өзіндік құнын 20% төмендетеді екен. Бірақ кесу аспабы (бөлшектің
өзіндік құнынның ең аз құраушысы болғанымен) бөлшекті өңдеудің
технологиялық цикліне үлкен өзгеріс әкелуі және нашарлатуы мүмкін.
Статистика бойынша икемді технологиялық жүйелердің істен шығу
фактілерінің 40%-і кесу аспаптарына байланысты екен, бұл технологиялық
қондырғылардың жұмыссыз тоқтап тұру уақытының (простой) жалпы 13%-нен
астам уақытына тең. Бұл айтарлықтай қаржылық шығын әкеледі. Бұл шығынды
дұрыс есептелген, жобаланған және жасалған аспаптарды пайдалану арқылы
азайтуға болады.
ӘДЕБИЕТТЕР
1 А.Г. Схиртладзе, Л.А. Чупина, А.И. Пульбере, В.А. Гречишников.
Формообразующие инструменты в машиностроении. – М.: Новое знание, 2006. –
557с.
2 Г.В. Филиппов. Режущий инструмент. - Л.: Машиностроение, Ленингр.
Отд-е, 1981. - 92 с.
3 Родин П.Р.. Металлорежущие инструменты. Киев.: Выща школа, 1986.
4 Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.:
Машиностроение, 1984.
5 Кирсанов Г.Н., Арбузов О.Б., Боровой Ю.Л. и др. Руководство по
курсовому проектированию металлорежущих инструментов. - М.: Машиностроение,
1986.
6 Под.ред. Ординарцева И.А. Справочник инструментальщика М.
Машиностроение 1987 г.
7 Справочник инструментальщика. / Под общ. ред. И.А. Ординарцева. -
Л.: Машиностроение, 1987.
8 Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н.. Проектирование
металлорежущего инструмента. - М.: Машиностроение, 1963.
9 Нефедов Н.А, Осипов К. Л. Сборник задач и примеров по резанию
металлов и режущему инструменту -М: Машиностроение, 1990
10 Стандарты на металлорежущий инструмент.
КЕСУ АСПАБЫ БӨЛШЕКТЕРДІҢ ФОРМАСЫН
КЕСУ АРҚЫЛЫ ҚАЛЫПТАСТЫРУ ПРОЦЕСІНДЕГІ БАСТЫ БУЫН
Типы режущих инструментов и их выбор в зависимости от параметров
технологического процесса. Принципы формирования баз данных на режущий
инструмент.
Инструментальные материалы, их физико-механические свойства и выбор в
зависимости от вида инструмента и заданного технологического процесса.
Принцип работы и основные понятия о конструктивных элементах режущих
инструментов.
Дәріс жоспары:
1. Кесу аспаптарының түрлері және оларды технологиялық процестің
параметрлеріне байланысты таңдап алу
2. Аспап материалдары, олардың физико-механикалық қасиеттері және
оларды аспап түріне және технологиялық процеске байланысты таңдап алу
3. Кесу аспаптарының жұмыс принципі және конструктивті элементтері
туралы негізгі ұғымдар.
1 Кесу аспаптарының түрлері және оларды технологиялық процестің
параметрлеріне байланысты таңдап алу
Металкесу аспабы – дайын бөлшек немесе жартылай фабрикат алу мақсатында
жоңқа түріндегі материал қабатын алып тастау арқылы өнделетін металл
дайындаманың өлшемдері мен формасын өзгертуге арналған өндіріс құралы.
Олардың жалпы екі түрі болады:
▪ станокқа арналған металкесу аспабы (станочный металлорежущий
инструмент);
▪ қолмен жұмыс істейтін металкесу аспабы (ручной металлорежущий
инструмент).
Металкесу аспаптары жұмыс және бекітуге арналған негізгі екі бөліктен
тұрады. Жұмыс бөлігі кесу бөлігінен және калибрлеуші бөліктен тұруы мүмкін.
Кесу бөлігі дегеніміз дайындама материалын кесетін бөлігі. Кесу бөлігі
мынадай конструктивті элементтерден тұрады:
• бір немесе бірнеше кесу жүзі;
• жоңқа шығаратын канавка;
• жоңқа бөлгіш (струшколоматель);
• жоңқа орағыш (струшкозавиватель);
• аспапты жасау, тексеру және қайрау кезіндегі базалық элементтер;
• майлы-суыту сұықтығын жіберуге арналған каналдар.
Металкесу аспаптарының калибрлеуші бөлігі өңделген бетке соңғы пішін
беруге және аспапты жұмыс кезінде бағыттауға арналған.
Металкесу аспаптарының бекітуге арналған бөлігі станокқа бекітуге
немесе қолмен ұстауға арналған және кесу процесі кезінде пайда болатын
күшке қарсы әсер ету үшін қолданылады.
Станокқа арналған металкесу аспаптары технологиялық міндеті бойынша
былай топтастырылады: кескіштер, фрезалар, протяжкалар мен прошивкалар, тіс
кесетін аспаптар, бұранда салуға арналған аспаптар, тесіктерді өңдеуге
арналған аспаптар, абразивті және алмазды аспаптар.
Кескіштер токарь, токарь-револьвер, каруселді, кеңейту, сүргілеу, соғу
және басқа станоктарда (бұранда және тіс кесетін аспаптардан басқа)
қолданылады. Олар сыртқы беттерді жонуға, тесіктерді кеңейтуге, жазық және
фасонды беттерді өңдеуге, канавкалар салуға қолданылады.
Фрезалар – көп жүзді айналмалы металкесу аспабы, ол фрезар
станоктарында жазық және фасонды беттерді өңдеуге және дайындамаларды кесіп
бөлуге (для разрезки) арналған.
Протяжкалар – тегіс ішкі және сыртқы беттер мен фасонды ішкі және
сыртқы беттерді өңдеуге арналған көпжүзді аспап.
Тесіктер жасау және оларды өңдеуге бұрғылар, зенкерлер, зенковкалар,
развёрткалар, цековкалар, кеңейту (расточные) пластиналары, құрама
(комбинированный) аспаптар бұрғылау, токарь, револьвер, кеңейту,
координатты-кеңейту станоктарында қолданылады.
Тіс кесетін аспап тісті дөңгелектердің, тісті рейкалардың,
буынтықтардың тістерін кесуге және өңдеуге арналған.
Бұранда кесетін аспаптар сыртқы және ішкі бұрандаларды салуға және
өңдеуге арналған. Оларға метчиктар мен плашкалардан басқа бұрандаға
арналған кескіштер мен фрезалар жатады.
Абразивті аспаптарға ажарлауға, жылтыратуға, жетілдіруге және сонымен
қатар аспаптарды қайрауға арналған ажарлау шеңберлері, бруски,
хонинговальные головки, наждачные полотна жатады. Алмазды аспаптардың
қатарына алмазды пластиналы шеңберлер, кескіштер, фрезалар кіреді.
Қолмен жұмыс істейтін металкесу аспаптарына шапқы (зубила), егеулер,
надфилдер, ножовкалар, шаберлер және басқа металкесу қондырғыларының
көмегінсіз қолданылатын аспаптар жатады. Жұмыс органы қолмен жұмыс
істейтін металкесу аспаптары болып табылатын электр, гидравликалық және
пневматикалық қол машиналары кеңінен қолданылады.
2 Аспап материалдары және оларды аспап түріне және технологиялық
процеске байланысты таңдап алу
Аспап материалдарының негізгі физика-механикалық қасиеттері:
қаттылық, беріктік, жылуғатөзімділік, жылуөткізгіштік, үйкеліс коэффициенті
және төзуға төзімділік.
Қаттылық. Өңделетін дайындаманың беткі қабатына ену үшін аспап
материалының қаттылығы Роквелл бойынша HRC 62…65 кем болмауы керек. Аспап
материалының қаттылығы табиғатына байланысты немесе термиялық өңдеуден
өткізу арқылы арттырылады.
Беріктік. Кесу процесі кезінде аспаптың жұмыс бөлігіне 10 кН-ға дейін
жететін кесу күші әсер етеді. Осы күштің әсерінен аспаптың жұмыс бөлігінің
материалында үлкен кернеу пайда болады. Осы кернеудің әсерінен аспаптың
жұмыс бөлігі қирап, істен шығуы мүмкін. Сондықтан аспаптың жұмыс бөлігінің
материалы берік болуы тиіс.
Жылуғатөзімділік. Кесу процесі кезінде бөлінетін жылудың әсерінен
аспаптың қаттылығын сақтау қабілеті жылуғатөзімділік деп аталады. Аспап
материалдары аумалы нүктесінен жоғары қызғанда құрылымдық өзгерістерге
ұшырап, өзінің қаттылығын төмендетеді. Аумалы температураны θк
«красноломкость» температурасы деп атайды.
Жылу өткізгіштік. Кесу аспаптарының жұмыс қабілетін арттыру аспап
материалының кесу процесі кезінде бөлінетін жылуды жақсы өткізу қабілетіне
де байланысты. Аспап материалының жылу өткізгіштігі λ (Вт/м·К) химиялық
құрамы мен қызу температурасына байланысты.
Үйкеліс коэффициенті. Аспап материалдарының үйкеліс коэффициенті µ
олардың химиялық құрамы мен физика-механикалық қасиеттеріне, сонымен бірге
жанасқан беттердегі түйісу кернеуіне және сырғу жылдамдығына байланысты.
Металдарды кесу процесі кезінде аспап жүзінің түйіскен беттеріндегі
нормаль кернеу 0,1...0,6 ГПа дейін жетеді. Осының әсерінен аспап пен
дайындаманың түйіскен беттеріндегі оксидті пленка бүлінеді, сөйтіп түйіскен
беттер жағдайы сыртқы құрғак үйкеліс шартына сәйкес келеді.
Үйкеліс коэффициенті үйкеліс күшімен және өзара сырғу жолына жұмсалған
үйкеліс күшінің жұмысымен функционалды байланыста болады. Осыған байланысты
үйкеліс коэффициенті тозуға төзімділік В пен аспап материалдарының тозу
интенсивтілігіне Jи әсер етеді.
Тозуға төзімділік. Тозуға төзімділік ˗ аспап материалының аздаған
мөлшерін тозған өнімге айналдыруға жұмсалған үйкеліс күші жұмысының сандық
мөлшері
В = А / m ,
мұнда А – үйкеліс күшінің жұмысы;
m – тозған өнімдердің массасы.
[pic]
Сурет 1.1 – Әртүрлі аспап материалдарының кесу жыламдығы деңгейлерінің
өзгеру динамикасы:
1 – тез кескіш болаттар; 2 – қатты қорытпалар; 3 – қорғағыш қаптамалары бар
қатты қорытпалар;
4 – синтетикалық алмаздар; 5 – бор нитриді негізіндегі материалдар; 6 –
минералокерамика
Тозу интенсивтілігі Jи өзара сырғу жолындағы L тозған өнімдердің
массасының m ұлғаю жылдамдығын көрсетеді
Jи = dm/ dL .
Аспап материалдарының технологиялық қасиеттері: кесу арқылы және
қысыммен жақсы өңделгіштігі, термиялық өңдеуге байланысты қасиеттері
(шынықтырылғыштығы мен шынықтыру тереңдігінің жақсы болуы, аз
деформациялануы мен трещиналар түзілу мүмкіндігінің төмендігі) және
термиялық өңдеуден кейін жақсы ажарлануы.
Өндірістің дамуына байланысты аспап материалдарының мүмкіндіктері мен
құрамы айтарлықтай өзгерді. Олардың XX ғасырдағы даму динамикасы 1.1-
суретте көрсетілген.
2.1 Аспап материалдарының түрлері және олардың қолданылу аймағы
Қолданылатын барлық аспап материалдары мынадай топтарға бөлінеді:
1. Аспаптық болаттар:
• көміртегілі аспаптық болаттар;
• қосындылы аспаптық болаттар;
• тез кескіш болаттар.
2. Вольфрамды (аспаптық) қатты қорытпалар:
• біркарбидті;
• екікарбидті;
• үшкарбидті.
3. Безвольфрамсыз қатты қорытпалар.
4. Минералокерамика.
5. Синтетикалық аса қатты материалдар:
• синтетикалық алмаздар;
• кубты және гексагональ бор нитриді негізіндегі СТМ.
2.1.1 Көміртегілі және қосындылы аспаптық болаттар. Көміртегілі
аспаптық болаттар У әрпімен белгіленеді, әріптен кейінгі тұрған сан
болаттағы көміртегінің оннан бір бөлігін көрсетеді, мысалы, У10 маркалы
болаттың құрамында 10% көміртегі бар. Жоғары сапалы болат маркасына А әрпі
қосылып жазылады, мысалы, У7А; У10А; У13А.
Қосындылы аспаптық болаттардың құрамында бір немесе бірнеше
легирлеуші элементтер болады, сонымен бірге көміртегілі аспаптық
болаттармен салыстырғанда құрамындағы кремний мен марганецтің мөлшері
жоғары.
Қосындылы аспаптық болаттарды көміртегінің оннан бір бөлігін
көрсететін сандармен (сандар болмаса, онда көміртегі мөлшері – 1%),
легирлеуші элементтерге сәйкес әріптермен және олардың проценттік үлесін
көрсететін сандармен белгілейді:
Х – хром (қаттылығын, беріктігін, коррозияға шыдамдылығын жоғарлатып,
беріктігін төмендетеді);
Н – никель (беріктігін, пластикалық қасиетін, соққы тұтқырлығын,
материалдың шынықтырылғыштық тереңдігін жоғарлатады);
К – кобальт (соққы тұтқырлығы мен ыстыққа төзімділігін арттырады);
М – молибден (серпімділігін, беріктігін, жылуғатөзімділігін
жоғарлатады);
Г– марганец;
В – вольфрам (қаттылығы мен жылуғатөзімділігін жоғарлатады);
Ф – ванадий (қаттылығы мен беріктігін жоғарылатып, ұсақ түйіршікті
құрылым түзуге қабілетті етеді).
Кесу аспаптарын жасауға төмен қосындылы болат маркалары қолданылады:
9ХС, 11ХФ, 13Х, В2Ф, ХВ4, ХВСГ, ХВГ, 9ХС. Бұл болаттар жоғары технологиялық
қасиеттерге ие болғанымен, жылуғатөзімділігі 200–500 °С, сондықтан төмен
кесу жылдамдығымен жұмыс істейтін аспаптар жасауға қолданылады.
2.1.2 Тез кескіш аспаптық болаттар. Жоғары қосындылы болаттардан кесу
аспаптарын жасауға тез кескіш аспаптық болаттар қолданылады. Тез кескіш
болаттарды карбид түзуші және легирлеуші элементтерге сәйкес әріптермен
белгілейді (Р – вольфрам, Ф – ванадий, А – азот, К – кобальт, Т – титан, Ц
– цирконий). Әріптерден кейін тұрған сандар олардың проценттік үлесін
көрсетеді (4% ˗ке дейінгі хромның мөлшері көрсетілмейді). Болат маркасының
алдында тұрған сан көміртегінің оннан бір бөлігін көрсетеді. Мысалы,
11Р3АМ3Ф2 маркалы болаттың құрамы мынадай: 1,1% C, 3%W, 1%А, 3%Mo, 2%V.
Қолданылатын тез кескіш болаттар үш топқа бөлінеді:
▪ жылуға төзімділігі қалыпты тез кескіш болаттар;
▪ жылуға төзімділігі жоғарылатылған тез кескіш болаттар;
▪ жылуға төзімділігі жоғары тез кескіш болаттар.
Жылуға төзімділігі қалыпты тез кескіш болаттарға вольфрамдық Р18, Р12,
Р9 және вольфраммолибденді Р6М5, Р6М6, Р8М3 болаттар жатады. Бұл
болаттардың қаттылығы шынықтырылғаннан кейін HRC 63…65, σи =2600…3400 МПа,
KCU=2,0…4,8 Дж/м2 жылуғатөзімділігі 600…650 °С. Бұл болаттар кесу
аспаптарын жасауға кеңінен қолданылады. Негізінен конструкциялық
болаттарды, шойындарды, түсті металдарды және пластмассаларды өңдеуге
қолданылады.
Тез кескіш болаттарға қосымша азот қосып (Р6АМ5, Р18А)
модификацияланған тез кескіш болаттар алынады. Азотпен легірлеу аспаптың
кесу қабілетін 20…30%, қаттылығын 1–2 HRC бірлігіне дейін арттырады.
Жылуға төзімділігі жоғарылатылған тез кескіш болаттар көміртегінің
(10P8M3, 10P6M5), ванадийдің (P12Ф3, P2M3Ф8, P9Ф5) және кобальттің
(P18Ф2R5, P6M5K5, P9K5, P9K10, P9M4K8Ф, 10P6M5Ф2K8 және т.б.) жоғары
мөлшерімен сипатталады.
Бұл болаттардың қаттылығы шынықтырылғаннан кейін HRC 65…69 дейін, ал
жылуғатөзімділігі 620…670 °С дейін жетеді. Аталған болаттардан жасалған
кесу аспаптарының шыдамдылық периоды Р18, Р6М5 болаттармен салыстырғанда 3-
5 есе жоғары. Бұл ыстыққа төзімді және тот баспайтын болаттарды, сонымен
бірге беріктігі жоғары және шынықтырылған конструкциялық болаттарды өңдеуге
мүмкіндік береді.
Жылуға төзімділігі жоғары тез кескіш болаттар көміртегінің
төмендетілген мөлшерімен, бірақ легірлеуші элементтердің аса көп мөлшерімен
сипатталады (B11M7К23, B14M7K25, 3B20K20Х4Ф). Олардың қаттылығы HRC 68…69,
ал жылуғатөзімділігі 700…720 °С дейін жетеді. Шыдамдылық периоды Р18
болаттармен салыстырғанда 30-80 есе, ал ВК8 қатты қорытпамен салыстырғанда
8-15 есе жоғары. Аталған болаттарды өңделуі қиын материалдар мен титан
қорытпаларын өңдеуге қолданған дұрыс.
Қазіргі кезде аз вольфрамды (P2M5, P3M3Ф4К5, P2M3Ф8, A11P3M3Ф2) және
вольфрамсыз (11M5Ф) тез кескіш болаттар да қолданылады.
Тез кескіш болаттардың сапасын арттыру перспективасы – олары ұнтақты
металлургия тәсілдерімен алу. Р6М5К5-П (П–порошковая), Р9М4К8-П, Р12М3Ф3К10-
П және т.б. болаттар біртекті ұсақ түйіршікті құрылымға ие, олар жақсы
ажарланады, термиялық өңдеу кезінде аз деформацияланады және тұрақты
эксплуатациялық қасиеттерімен ерекшеленеді. Кесу аспаптарының кесу
шыдамдылығы айтарлықтай өседі.
Аспаптық болаттардың физика-механикалық қасиеттері мен қолданылу
облысы 2.1-кестеде келтірілген.
Кесте 2.1 – Аспаптық болаттардың физика-механикалық қасиеттері мен
қолданылу облысы
|Болат |Шынықтыру мен |Қолданылу облысы |
|маркасы |жұмсартудан кейін | |
| |HRCэ |Т °С |σи, МПа | |
|Углеродистые стали |
|У7, У7А |62...64|200 |2...2,1·10|Отвертки, пилы, зубила, стамески |
| | | |3 | |
|У8, У8А |62...64|200 |2,38·103 |Дереворежущий, пилы, ножницы |
|У9–У11А |63...65|200 |2,9·103 |Метчики, плашки, напильники, шаберы |
|У12–У13А |63...65|200 |2,3·103 | |
|Аспаптық болаттар |
|9ХС |63...66|250 |2,2·103 |Метчики, развертки, плашки, сверла, |
| | | | |резцы фасонные |
|ХВГ |63...66|220 |3,4·103 |Развертки, протяжки, метчики |
|ХВСГ |62...64|220 |3,2·103 |Плашки, развертки, протяжки |
|Тез кескіш болаттар |
|а) өнімділігі қалыпты |
|Р18 |63...65|625 |2,6...3·10|Для всех видов инструментов при |
| | | |3 |обработке углеродистых и |
| | | | |легированных конструкционных сталей |
|Р12 |63...65|625 |3... | |
| | | |3,2·103 | |
|Р6М5 |64...66|620 |3,3...3,4·| |
| | | |103 | |
|Р9 |63...65|620 |3,35·103 |То же для инструментов простой формы|
|б) өнімділігі жоғарылатылған |
|Р6М5Ф3 |65...66|625 |3,3...3,5·|Развертки, протяжки, фасонные резцы |
| | | |103 | |
|Р9К5 |64...67|630 |2,3...2,7·|Обработка коррозионно-стойких сталей|
| | | |103 |и сталей повышенной прочности |
|Р9К10 |64...66|630 |2...2,1·10| |
| | | |3 | |
|Р6М5К5 |65...67|630 |3,3...3,4·|Сверла, зенкеры, развертки при |
| | | |103 |обработке жаропрочных сталей и |
| | | | |сплавов |
|Р6М5К5-МП |67...68|630 |3,2...3,9·| |
| | | |103 | |
|в) өнімділігі жоғарылатылған |
|В3М12К23 |66...68|680 |2,2...2,6·|Для различных инструментов при |
| | | |103 |обработке труднообрабатываемых |
| | | | |материалов, а также конструкционных |
| | | | |с повышенными скоростями резания |
|В11М7К23 |67...68|690 |2,3...2,5·| |
| | | |103 | |
|В14М7К25 |68...69|700 |2...2,3·10| |
| | | |3 | |
|В3М12К23-П |67...68|680 |2...2,6·10| |
| | | |3 | |
|Примечание: МП – материал порошковый. |
ӘДЕБИЕТТЕР
1 А.Г. Схиртладзе, Л.А. Чупина, А.И. Пульбере, В.А. Гречишников.
Формообразующие инструменты в машиностроении. – М.: Новое знание, 2006. –
557с.
2 Г.В. Филиппов. Режущий инструмент. - Л.: Машиностроение, Ленингр.
Отд-е, 1981. - 92 с.
3 Родин П.Р.. Металлорежущие инструменты. Киев.: Выща школа, 1986.
4 Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.:
Машиностроение, 1984.
5 Кирсанов Г.Н., Арбузов О.Б., Боровой Ю.Л. и др. Руководство по
курсовому проектированию металлорежущих инструментов. - М.: Машиностроение,
1986.
6 Под.ред. Ординарцева И.А. Справочник инструментальщика М.
Машиностроение 1987 г.
7 Справочник инструментальщика. / Под общ. ред. И.А. Ординарцева. -
Л.: Машиностроение, 1987.
8 Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н.. Проектирование
металлорежущего инструмента. - М.: Машиностроение, 1963.
9 Нефедов Н.А, Осипов К. Л. Сборник задач и примеров по резанию
металлов и режущему инструменту -М: Машиностроение, 1990
10 Стандарты на металлорежущий инструмент.
3 КЕСУ АСПАБЫ БӨЛШЕКТЕРДІҢ ФОРМАСЫН
КЕСУ АРҚЫЛЫ ҚАЛЫПТАСТЫРУ ПРОЦЕСІНДЕГІ БАСТЫ БУЫН
Қатты қорытпалар: вольфрамды қорытпалар, титанвольфрамды қорытпалар,
титантанталвольфрамды қорытпалар және вольфрамсыз қорытпалар.
Минералкерамика: таза оксидті (ақ) керамика, керамика және оксидті-карбидті
(қара) керамика. Кремний нитриді негізіндегі жаңа материалдар: кортинит,
силинит – P. Синтетикалық аса қатты материалдар: алмаз, кубты бор нитриді.
Поликристалды синтетикалық алмаздар: баллас, карбонада (АСПК) және
карболит. Композиттер. Монокрисисталды материалдар.
3.1 Аспаптық қатты қорытпалар, олардың маркалануы
мен қолданылу аймағы
Бұл қорытпалар ұнтақты металлургия тәсілдерімен пластиналар түрінде
алынады. Мұндай қорытпалардың негізгі компоненттері вольфрам карбиді WC,
титан карбиді TiC, тантал карбиді TaC және ниобий карбиді NbC болып
табылады. Олардың ұсақ түйіршіктері кобальтпен немесе никельдің молибденмен
қоспасы арқылы байланысады.
Қатты қорытпаларды карбид түзуші элементті (В – вольфрам, Т – титан,
екінші әріп Т – тантал) және байланыстырушыны (К – кобальт, Н – никельдің
молибденмен қоспасы) көрсететін әріптермен белгілейді.
Қатты қорытпалардың қаттылығы – HRA 88…92 (HRC 71…75) және жылуға
төзімділігі 850…1000 °С. Бұл тез кескіш болаттармен салыстырғанда 3 – 4
есе үлкен кесу жылдамдығымен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Қазіргі кезде қолданылатын қатты қорытпаларды мынадай топтарға бөледі:
▪ вольфрамды қорытпалар (ВК тобы);
▪ титанвольфрамды қорытпалар (ТК тобы);
▪ титантанталвольфрамды қорытпалар (ТТК тобы);
▪ вольфрамсыз қорытпалар.
Вольфрамды қорытпалардағы (ВК3, ВК3-M, ВК6, ВК6-M, BK6-OM, BK8 т.б.)
сан кобальттің проценттік мөлшерін көрсетеді. Мысалы, BK8 маркасында 8% –
кобальт, қалғаны 92% – вольфрам карбиді. Марканың соңындағы М және ОМ
әріптері ұсақ түйіршікті және өте ұсақ түйіршікті құрылымды білдіреді.
Титанвольфрамды қорытпалардағы (T5K10, T15K6, T14K8, T30K4, T60K6
т.б.) Т әрпінен кейінгі сан титан кербидінің, К әрпінен кейінгі сан
кобальттің проценттік мөлшерін көрсетеді. Мысалы, T60K6 маркасында 60% –
титан карбиді, 6% – кобальт, қалғаны 34% – вольфрам карбиді.
Титантанталвольфрамды қорытпалардағы (TT7K12, TT8K6, TT20K9, және
т.б.) ТТ әріптерінен кейінгі сан титан мен тантал карбидтерінің, К әрпінен
кейінгі сан кобальттің проценттік мөлшерін көрсетеді. Мысалы, TT20K9
маркасында 20% – титан мен тантал карбидтері, 9% – кобальт, қалғаны 71% –
вольфрам карбиді.
Вольфрамсыз қатты қорытпалар – титан карбиді (TiC) мен титан
карбонитриді (TiN) негізіндегі никелoмолибденмен байланысқан қатты
қорытпалар (TM-1, TM-3, TH-20, KHT-16, TC20ХH т.б.). Олардың құрамы кестеде
берілген. Бұл топ шартты түрде белгіленген.
Қатты қорытпалар стандартталған пластиналар түрінде шығарылып,
конструкциялық болаттан жасалған кескіштің корпусына дәнекерлеу, желімдеу
арқылы немесе механикалық жолмен бекітіледі. Сонымен бірге, жұмыс бөлігі
толықтай қатты қорытпадан жасалған (монолитті) аспаптар да болады.
Қатты қорытпаның маркасын дұрыс таңдау кесу аспаптарын тиімді
қолданылуын қамтамасыз етеді.
ВК тобындағы қатты қорытпалардан жасалған кесу аспаптары шойын тәрізді
морт материалдарды өңдеуге және конструкциялық болаттарға мынадай кесу
жағдайларында қолданылады. Олар: технологиялық жүйенің қатаңдығы төмен
болу, кідіріспен кесу және соққы күштерімен кесу. Бұл ВК тобы
қорытпаларының беріктігінің жоғары және кесу зонасындағы температураның
төмен болуымен түсіндіріледі. Мұндай қорытпалар, сонымен бірге, беріктігі
жоғары, ыстыққа төзімді және тот баспайтын болаттарды, титан қорытпаларын
өңдеуге қолданылады. Бұл, аталған материалдардың құрамындағы титан мен ТК
тобындағы қорытпалардың арасындағы жоғары адгезияның пайда болу
мүмкіндігімен түсіндіріледі. Сонымен бірге, ТК тобы қорытпаларының ВК
тобына қарағанда беріктігі төмен және жылуөткізгіштігі нашар болады.
Қатты қорытпаларға тантал карбидін немесе тантал мен ниобий
карбидтерін (ТТ10К8-Б) қосу оның беріктігін арттырады. Сондықтан үш және
төрт карбидті қатты қорытпалар соққы күштерімен кесу кезінде және сыртқы
қабаты лас материалдарды өңдеуге қолданылады.
Өте ұсақ түйіршікті қатты қорытпаларда ОМ вольфрам карбиді
түйіршігінің өлшемі 0,5 мм-ге дейін болады. Бұл аспап ұшын өте кіші
радиупен қайрауға мүмкіндік береді. Сондықтан беріктігі жоғары тұтқыр
болаттардан жасалған бөлшектерді тазалап және жартылай тазалап өңдеу үшін
қолданылады. Бұл топтың қатты қорытпаларына аз мөлшерде тантал карбиді мен
кобальт қосу арқылы жылуғатөзімділігін арттырып, әртүрлі болат бөлшектерді
алдын ала өңдеуге қолданады. Тантал карбидін хроммен ауыстырып тозуға
төзімділігі жоғары ұсақ түйіршікті біртекті құрылым алуға болады. Бұл топқа
ВК10-ХОМ қорытпасын жатқызуға болады.
Кесте 3.1 – Қатты қорытпалардың физика-механикалық қасиеттері мен қолданылу
облысы
|Применения|Марка |σи, МПа|HRA |Область применения |
|по ISO |сплава по| |не менее | |
| |ГОСТ (ТУ)| | | |
|Группа резания Р (цвет маркировки – синий) |
|Р01 |Т30К4, |980 |92 |Чистовая обработка закаленных и |
| |МС101 | | |незакаленных углеродистых сталей |
| | | | |(точение, нарезание резьбы, |
| | | | |развертывание) |
| | | | | |
|Группа резания К (цвет маркировки – красный) |
|К01 |ВК3, |1176 |89,5 |Чистовая и окончательная обработка |
| |ВК3М, | | |серого |
| |МС301 | | |чугуна, цветных металлов и сплавов, |
| | | | |неметаллических материалов |
| | | | | |
|Группа резания М (цвет маркировки – желтый) |
|М10 |ТТ8К6, |1323 |90,5 |Чистовая и получистовая обработка |
| |МС211 | | |серого, |
| | | | |ковкого, отбеленного чугуна. Точение|
| | | | |коррозионно-стойких в том числе |
| | | | |закаленных |
| | | | |сталей. Обработка цветных металлов, |
| | | | |титановых сплавов с малыми и |
| | | | |средними |
| | | | |сечениями среза |
| | | | | |
Құрамындағы кобальттің мөлшері төмен қорытпалардың (Т30К4, ВК3, ВК4)
тұтқырлығы аз болғандықтан тазалап өңдеу операцияларына пайдаланатын
аспаптар жасалады. Керісінше құрамындағы кобальттің мөлшері жоғары
қорытпалар (ВК8, Т14К8, T5K10) неғұрлым тұтқыр болғандықтан, қимасы үлкен
жоңқа кесіліп алынатын алдын ала өңдеу операцияларына қолданылады.
Қазіргі уақытта шетелдерде шығарылатын қатты қорытпалармен
жабдықталған аспаптар кеңінен пайдаланылады. Бұл қатты қорытпалар ISO 513:
2004 бойынша белгіленеді. Мұндай қорытпалар үш топқа бөлінеді – Р, К және
М. Әрбір топ бірнеше подгруппадан тұрады, мысалы Р01, Р10, Р20,..., Р40.
Топтағы индекс жоғарылаған сайын қорытпаның тозуға төзімділігі мен
мүмкіндік кесу жылдамдығының деңгейі төмендеп, беріктігі мен кесілетін
қабаттың мүмкіндік қимасы артады.
Кейінгі уақытта қатты қорытпалардың химиялық құрамын жетілдіру
нәтижесінде олардың топтарының саны артып, жаңа классификация қабылданды.
Қатты қорытпалардың физика-механикалық қасиеттері мен қолданылу
облысы 3.1-кестеде келтірілген.
Кесте 3.2 – Вольфрамсыз қатты қорытпалардың физика-механикалық қасиеттері
мен қолданылу облысы
|Марка сплава |σи, МПа |HRA |Область применения |
|ТН-20 |(1,05...1,7)|88,5...90|Получистовое и чистовое точение и |
| |·103 |,0 |фрезерование углеродистых и |
| | | |легированных сталей с HRСэ 30...42,|
| | | |хромистых, коррозионно-стойких |
| | | |сталей, жаропрочных сталей с |
| | | |σв=600...800 МПа |
|КНТ-16 | | | |
|КНТ-20 | | | |
|КНТ-30 | | | |
2.2 Минералкерамикалық аспаптық материалдар, олардың
маркалануы мен қолданылу аймағы
Минералкерамикалық аспаптық материалдардың негізі – алюминий оксиді
Al2O3, оған аз мөлшерде (0,5...1%) магний оксиді MgO қосылған.
Минералкерамика қаттылығы, жылуғатөзімділігі (1200 °С дейін), металдарға
химиялық инерттілігі мен тотығуға кедергісі сияқты параметрлері бойынша
қатты қорытпалардан асып түседі, бірақ жылуөткізгіштігі мен иілуге
беріктігі төмен.
Минералкерамиканы үш топқа бөледі:
▪ таза оксидті (ақ) керамика (ЦМ-332, ВО-13), ол 99,7% алюминий
оксидінен тұрады;
▪ керамика, ол металдар қосылған (титан, ниобий) алюминий оксидінен
тұрады
▪ оксидті-карбидті (қара) керамика (В3, ВОК-60, ВОК-63), ол алюминий
оксиді мен беріктігін және қаттылығын арттыру үшін қосылған титан,
вольфрам немесе молибден карбидтерінің қоспасы .
Оксидті керамика негізінде ұсақ түйіршікті жаңа материал кортинит ОНТ-
20 және кремний нитриді (Si3W4) негізінде силинит – P жасалды.
Кесте 3.3 – Минералкерамиканың маркалары мен қолданылу облысы
|Маркасы |Құрамы |Қолданылу облысы |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
2.3 Синтетикалық аса қатты аспап материалдары, олардың
маркалануы мен қолданылу аймағы
Синтетикалық аса қатты аспап материалдарының (сверхтвердые
инструменталные материалы – СТМ) қаттылығы мен тозуға төзімділігі жоғары,
ал үйкеліс коэффициенті төмен болып келеді. Аспап материалдарының бұл
тобына алмаз бен кубты бор нитриді жатады.
Аспап материалдарын жасауға табиғи және синтетикалық алмаздар
пайдаланылады. Синтетикалық алмаздарды графитті жоғары қысым мен
температурада синтездеу арқылы алады.
Өндірісте синтетикалық алмаздар ұнтақтар (монокристал), поликристал
және композиттер түрінде шығарылады.
Алмаз ұнтақтары негізінен абразивті аспаптар жасауға қолданылады. Кесу
аспаптары поликристалды синтетикалық алмаздардан жасалады. Олардың ішінде
кеңінен тараған маркалар: баллас, карбонада (АСПК) және карболит. Бұл
аспаптардың өлшемдік кесу периоды ұзақ болғандықтан өңделген беттің жоғары
сапасын қамтамасыз етеді. Олар титан қорытпаларын,
жоғарыкремнилі алюминий қорытпалары мен мыс қорытпаларын стеклопластиктер
мен пластмассаларды, минералокерамика мен композициялық материалдарды,
қатты қорытпаларды өңдеуге қолданылады.
Алмаздардың аспап материалы ретіндегі кемшілігі: жоғары температурада
темірмен химиялық реакцияға түсіп, кесу қабілетін жоғалтады. Сондықтан,
темір қорытпаларын өңдеу үшін, оларға химиялық жағынан инертті аса қатты
материалдар жасалды. Мұндай материалдарды алуға бастапқы зат ретінде
графиттің орнына бор нитриді қолданылады. Алыну технологиясы синтетикалық
алмаздарды алу технологиясына жақын. Ондай материалдар – кубты бор нитриді
мен оның негізінде алынған композициялық материалдар. Оларды „композиттер”
деп атайды.
Кубты бор нитридінің (КНБ) химиялық құрамы 44% бор және 44% азот.
Бастапқы материалы – гексоганаль бор нитриді (ГНБ). Оның сипаттамалары
графитке жақын. Жоғары температура мен қысымда синтездеу нәтижесінде ГНБ
˗нің гексоганаль торы КНБ˗нің тығыз, қатты кубтық торына айналады.
Әртүрлі композит маркаларынан жасалған кесу аспаптарын тиімді қолдану
аспап конструкциялары мен олардың жасалу технологиясын жетілдіруге және
олардың қолданылу аймағын дұрыс анықтауға байланысты.
Композит 01 (эльбор–Р) мен композит 02 (белбор) қаттылығы HRC 54...69
болатын шынықтырылған болаттарды, шойындар мен ВК15, ВК20, ВК25 маркалы
қатты қорытпаларды 0,20 мм/айн беріліске және 0,8 мм тереңдікке дейін
жұқалап және тазалап жону мен фрезерлеуге;
композит 05 қаттылығы HRC 39...57 болатын шынықтырылған болаттарды,
қаттылығы HB 300 шойындарды 0,25 мм/айн беріліске және 2,5 мм тереңдікке
дейін тазалап және жартылай тазалап жонуға;
композит 10 (гексонит) қаттылығы HRC 29...57 болатын шынықтырылған
болаттарды, әртүрлі қаттылықтағы шойындар мен ВК15, ВК20, ВК25 маркалы
қатты қорытпаларды 0,15 мм/айн беріліске және 0,6 мм тереңдікке дейін
жұқалап және тазалап жону мен фрезерлеуге қоланылады.
Кейінгі уақытта синтетикалық алмаздар негізінде жаңа композициялық
материалдар алу қолға алынады. Олар қалыңдығы 2-4 мм қатты қорытпа
пластиналарына 0,5 мм шамасында алмаз қабатын немесе бор қабатын жағу
арқылы жасалады. Өндірісте бұл пластиналардың мынадай маркалары шығарылады:
АТП (алмазно˗твердосплавные пластины) және БПА (бипластины алмазные).
Механиалық өңдеу кезіндегі еңбек өнімділігін арттыруға мүмкіндік
беретін бағыттардың бірі аспаптардың кесуші қасиеттерін жетілдіру болып
табылады.
Монокрисисталды материалдар. Аспап материалдары ретінде рубин және
монокристалды түссіз корунд немесе лейкосапфирлер кеңінен қолданыла
бастады.
Рубин аздап хром қосылған алюминий оксидінің α-Al2O3 модификациясы, ал
лейкосапфир – α модификация түріндегі синтетикалық монокристал.
Кейінгісінің рубинге қарағанда механикалық қасиеттері жоғары, соған
байланысты кең қолданысқа ие. Корунд монокристалдарынан жасалған аспаптар
түсті металдарды, болаттар мен шойындарды өте жұқалап өңдеуге арналған.
Кесте 3.3 – Аса қатты материалдардың (СТМ) маркалары мен қолданылу облысы
|Маркасы |Құрамы |Қолданылу облысы |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
1. Аспаптық қатты қорытпалар қандай тәсілмен алынады және олардың негізгі
компоненттері?
2. Аспаптық қатты қорытпалардың топтары, қасиеттері, маркалануы мен
қолданылу аймағы.
3. Шетелдік аспаптық қатты қорытпалар, олардың топтастырылуы мен қолданылу
аймағы.
4. Минералокерамика. Олардың топтастырылуы, қасиеттері, маркалануы мен
қолданылу аймағы.
5. Аса қатты аспап материалдары. Олардың қасиеттері, маркалануы мен
қолданылу аймағы.
6. Монокристалды материалдар. Олардың қасиеттері, маркалануы мен қолданылу
аймағы.
ӘДЕБИЕТТЕР
1 А.Г. Схиртладзе, Л.А. Чупина, А.И. Пульбере, В.А. Гречишников.
Формообразующие инструменты в машиностроении. – М.: Новое знание, 2006. –
557с.
2 Г.В. Филиппов. Режущий инструмент. - Л.: Машиностроение, Ленингр.
Отд-е, 1981. - 92 с.
3 Родин П.Р.. Металлорежущие инструменты. Киев.: Выща школа, 1986.
4 Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.:
Машиностроение, 1984.
5 Кирсанов Г.Н., Арбузов О.Б., Боровой Ю.Л. и др. Руководство по
курсовому проектированию металлорежущих инструментов. - М.: Машиностроение,
1986.
6 Под.ред. Ординарцева И.А. Справочник инструментальщика М.
Машиностроение 1987 г.
7 Справочник инструментальщика. / Под общ. ред. И.А. Ординарцева. -
Л.: Машиностроение, 1987.
8 Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н.. Проектирование
металлорежущего инструмента. - М.: Машиностроение, 1963.
9 Нефедов Н.А, Осипов К. Л. Сборник задач и примеров по резанию
металлов и режущему инструменту -М: Машиностроение, 1990
10 Стандарты на металлорежущий инструмент.
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz