МАРКИ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
Р Углеродистые и легированные стали, стальное литье, инструментальные и подшипниковые стали
Сплавы с покрытием
СТ15 (Р05-Р30) Чистовая и получистовая обработка сталей. Высокая износостойкость при высоких скоростях и температурах в зоне резания.
СТ25 (Р10-Р35) Универсальный сплав для обработки стали. Удачная комбинация износостойкости и прочности для режимов обработки от чистовых до легких черновых.
СТ35 (Р15-Р40) Сплав повышенной надежности. Для операций связанных с производительным удалением большого припуска, когда важна прочность режущей кромки. Устойчив к абразивному износу при наличии поверхностных дефектов заготовок.
СU45 (Р30-Р50) Высокопрочный сплав для работы с ударом и в тяжелых условиях. Низкие скорости резания и большие сечения среза.
Сплавы без покрытия
РТ10 (Р01-Р15) Износостойкий сплав для чистовой обработки при высоких скоростях резания и малых сечениях среза, когда важна острота режущей кромки.
РТ40 (Р35-Р45) Сплав для черновой обработки деталей с грубой коркой в том числе при прерывистом резании. Низкие скорости резания и большие сечения среза
М Коррозионностойкие и жаропрочные стали, жаропрочные сплавы, титановые сплавы и литье из перечисленных материалов
Сплавы с покрытием
СТ25 (М15-М25) Сплав для чистовой и получистовой обработки нержавеющих сталей. Высокая износостойкость при скоростной обработке.
СТ35 (М20-М30) Сплав повышенной надежности. Для операций связанных с производительным удалением большого припуска, когда важна прочность режущей кромки при обработке нержавеющих сталей.
СU25 (М25-М40) Высокопрочный сплав. Для обработки нержавеющих сталей в тяжелых условиях. Пригоден для жаропрочных и титановых сплавов.
Сплавы без покрытия
РТ40 (М30-М40) Сплав для черновой обработки деталей с грубой коркой в том числе при прерывистом резании. Низкие скорости резания и большие сечения среза при обработке нержавеющих сталей.
ТК15 (М05-М20) Мелкозернистый сплав повышенной износостойкости для обработки жаропрочных и титановых сплавов.
ТК20 (М10-М30) Мелкозернистый универсальный сплав для обработки нержавеющей стали, жаропрочных и титановых сплавов.
ТК25 (М15-М35) Особомелкозернистый сплав повышенной прочности для обработки жаропрочных и титановых сплавов.
К Все виды чугунов, материалы с высокой твердостью, такие, как закаленная сталь и отбеленный чугун, цветные металлы и их сплавы, неметаллические материалы
Сплавы с покрытием
СК15 (К05-К20) Сплав для обработки всех видов чугунов. Высокая износостойкость на высоких скоростях при умеренных сечениях среза. Высокая стойкость к абразивному износу.
СК20 (К10-К30) Сплав повышенной надежности для обработки всех видов чугунов. Для операций связанных с производительным удалением большого припуска, когда важна прочность режущей кромки. высокая стойкость к абразивному износу.
Сплавы без покрытия
ТК10 (К01-К15) Для точной размерной обработки чугуна при высоких скоростях и малых подачах. Сплав обладает очень высокой износостойкостью, даже при обработке отбеленных чугунов и закаленных сталей. Пригоден для обработки цветных металлов.
ТК15 (К10) Мелкозернистый сплав. Для обработки алюминия и других цветных металлов. Высокая острота режущей кромки.
ТК20 (К10-К20) Мелкозернистый универсальный сплав для черновой обработки чугуна при средних и низких скоростях резания с большими подачами. Пригоден для обработки дерева и пластмасс.
ВЫБОР РАЗМЕРА ПЛАСТИНЫ
Для выбора размера пластины необходимо определить:
q Максимальную глубину резания, ар.
q Необходимую эффективную длину режущей кромки, lа, которая зависит от
главного угла в плане на инструменте – kr и максимальной глубины резания – ар.
Минимально необходимая эффективная длина режущей кромки, la, может быть установлена согласно таблице.
 |
lа - эффективная длина режущей кромки l - длина режущей кромки |
|
Главный угол в плане, kr |
Глубина резания (ар), мм |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
15 |
||
|
Необходимая эффективная длина режущей кромки (lа), мм |
||||||||||||
|
|
90 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
15 |
|
105 |
75 |
1,5 |
2,1 |
3,1 |
4,1 |
5,2 |
6,2 |
7,3 |
8,3 |
9,3 |
11 |
16 |
|
120 |
60 |
1,2 |
2,3 |
3,5 |
4,7 |
5,8 |
7 |
8,2 |
9,3 |
11 |
12 |
18 |
|
135 |
45 |
1,4 |
2,9 |
4,3 |
5,7 |
7,1 |
8,5 |
10 |
12 |
13 |
15 |
22 |
|
150 |
30 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
30 |
|
165 |
15 |
4 |
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
27 |
31 |
35 |
39 |
58 |
ЭФФЕКТИВНАЯ ДЛИНА РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ПЛАСТИНЫ
Форма пластины
Прочность пластины в основном обусловлена ее формой, а конкретно углом при вершине, т.е. пластины различной формы имеют разную допустимую эффективную длину режущей кромки.
Геометрия передней поверхности
Существенным фактором при одном и том же типоразмере пластины является геометрия передней поверхности, которая также влияет на прочность пластины и допустимую эффективную длину режущей кромки, поскольку одна геометрия предназначена для черновых операций, а другая – для чистовых.
Чистовая геометрия –PF (чистовая обработка стали ISO P) предназначена для небольших глубин резания, а черновая геометрия –PR (черновая обработка стали ISO P) предполагает работу с большими глубинами и, соответственно, использование большей части режущей кромки.
Если допустимая эффективная длина режущей кромки меньше необходимой, то следует или выбрать пластину большего размера, или уменьшить глубину резания.
Рекомендуемые величины допустимой эффективной длины режущей кромки обеспечивают стабильность непрерывного процесса резания. На короткое время возможно увеличение глубины резания.
Повышенные требования к операциям
Для операций, где требуется повышенная надежность, следует выбирать пластины больших размеров и толщины. При обработке деталей с уступами, когда происходит значительное возрастание глубины резания, также следует выбирать пластины большего размера, или предусматривать дополнительную подрезку.
ФОРМА ПЛАСТИНЫ
Форма пластины выбирается исходя из необходимого для инструмента главного угла в плане, а также в зависимости от того, требуется ли специализированный инструмент, который предполагает использовать только на определенной операции, или инструмент более широкого применения.
Для обеспечения прочности режущей вершины, а соответственно и экономической эффективности обработки, следует выбирать режущую пластину с наибольшим из возможных углом при вершине.
При нестабильности процесса резания предпочтительно выбирать более прочную пластину, жертвуя универсальностью инструмента.
При обработке конусов и других фасонных рекомендуется подбирать пластину с таким углом при вершине, чтобы угол между режущими кромками и касательной к обрабатываемой поверхности составлял не менее 2°.
На рис. представлены наиболее употребляемые формы сменных неперетачиваемых пластин, начиная с круглой и кончая ромбической с углом при вершине 35°.
Стрелка S направлена в сторону пластин с большими углами при вершине и соответственно более прочных, а стрелка А направлена в сторону более универсальных пластин.
Стрелка V показывает направление возрастания у пластин склонности к вибрациям, а стрелка Р – уменьшение потребляемой мощности.
РАДИУС ПРИ ВЕРШИНЕ И ПОДАЧА
Радиус при вершине пластины определяет:
- ее прочность при черновой обработке;
- шероховатость поверхности при чистовой обработке.
Черновая токарная обработка
q Для обеспечения прочности следует выбирать максимально возможный радиус при вершине
пластины.
q Пластины с большим радиусом при вершине могут работать с большими подачами.
q Если же наблюдается склонность к вибрациям, то рекомендуется выбирать пластины с меньшим радиусом при вершине.
Подача при черновой обработке не должна превышать половины радиуса при вершине:
Выбор подачи в зависимости от радиуса при вершине пластины
|
Радиуса при вершине (re), мм |
0,4 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,4 |
|
Максимальная подача (fn), мм/об |
0,25-0,35 |
0,4-0,7 |
0,5-1,0 |
0,7-1,3 |
1,0-1,8 |
Для черновой обработки наиболее часто применяются пластины с радиусами 1,2-1,6 мм
В таблице максимально рекомендуемая подача составляет 2/3 радиуса при вершине.
Несколько большие величины подач можно рекомендовать для:
q прочных пластин с углом при вершине более 60°
- q односторонних пластин
- q обработки с главным углом в плане менее 90°
q материалов с хорошей обрабатываемостью при средних скоростях резания.
Чистовая токарная обработка
Шероховатость обработанной поверхности и точность при чистовой обработке определяются радиусом при вершине пластины и величиной подачи, а также жесткостью обрабатываемой детали, зажимного приспособления и состоянием станка. Поэтому приводимые ниже величины следует рассматривать как ориентировочные.
Основные рекомендации
q Чистота обработки улучшается при увеличении скорости резания и использовании пластин с
нулевыми или положительными передними углами.
q При возникновении вибраций следует уменьшить радиус при вершине пластины.
q Сплавы без покрытия обеспечивают более высокую чистоту обработки, чем сплавы с
покрытием.
Теоретическая высота микронеровностей (Rmax) рассчитывается по формуле:
Rmax – высота микронеровностей
re – радиус при вершине пластины
fn – подача, мм/об.
Таблица для определения чистоты обработки
Величины даны для стандартных номинальных радиусов при вершине обычных пластин
|
Стандартный радиус при вершине
|
|
T-MAX P – CoroTurn 107 – T-MAX U – T-MAX |
|||||||
|
Номинальный радиус при вершине, мм |
|||||||||
|
0,2 |
0,4 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
|||||
|
Ra |
Rt |
Подача, мм/об |
|||||||
|
0,6 |
1,6 |
0,05 |
0,07 |
0,10 |
0,12 |
0,14 |
|||
|
1,0 |
4 |
0,08 |
0,11 |
0,15 |
0,19 |
0,22 |
|||
|
3,2 |
10 |
0,10 |
0,17 |
0,24 |
0,29 |
0,34 |
|||
|
6,3 |
6 |
0,13 |
0,22 |
0,30 |
0,37 |
0,43 |
|||
ВЫБОР СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ
Исходными данными для определения скорости резания VС являются:
q Марка обрабатываемого материала и его твердость
q Марка твердого сплава
q Величина подачи fn, мм/об
Необходимо также задаться требуемым периодом стойкости инструмента.
Выбор скорости резания начинается с определения начальной скорости резания VC0. Затем определяется действительная скорость резания VC c учетом требуемой стойкости инструмента и отклонений твердости обрабатываемого материала.
Определение действительной скорости резания VC
Действительная скорость резания определяется по формуле:
kHB – поправочный коэффициент, зависящий от реальной твердости обрабатываемого материала и табличного значения;
kt – поправочный коэффициент для периодов стойкости, отличных от 15 мин.
Значение поправочного коэффициента kHB
|
ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ |
|||||||||
|
Группа по СМС коду |
Твердость по Бринеллю (HB) |
||||||||
|
-80 |
-60 |
-40 |
-20 |
0 |
+20 |
+40 |
+60 |
+80 |
|
|
01 |
- |
- |
- |
1,07 |
1,0 |
0,95 |
0,90 |
- |
- |
|
02 |
1,26 |
1,18 |
1,12 |
1,05 |
1,0 |
0,94 |
0,91 |
0,86 |
0,83 |
|
03 |
- |
- |
1,21 |
1,10 |
1,0 |
0,91 |
0,84 |
0,79 |
- |
|
05 |
- |
- |
1,21 |
1,10 |
1,0 |
0,91 |
0,85 |
0,79 |
0,75 |
|
06 |
- |
- |
1,31 |
1,13 |
1,0 |
0,87 |
0,80 |
0,73 |
- |
|
07 |
- |
1,14 |
1,08 |
1,03 |
1,0 |
0,96 |
0,92 |
- |
- |
|
08 |
- |
- |
1,25 |
1,10 |
1,0 |
0,92 |
0,86 |
0,80 |
- |
|
09 |
- |
- |
1,07 |
1,03 |
1,0 |
0,97 |
0,95 |
0,93 |
0,91 |
|
20 |
1,26 |
- |
1,11 |
- |
1,0 |
- |
0,90 |
- |
0,82 |
|
Группа по СМС коду |
Твердость по Роквеллу (HRC) |
||||||||
|
|
|
-6 |
-3 |
0 |
+3 |
+6 |
+9 |
|
|
|
04 |
|
|
1.10 |
1.02 |
1.0 |
0.96 |
0.93 |
0.90 |
|
Значение поправочного коэффициента kt
|
Стойкость (мин) |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
45 |
60 |
|
Коэффициент коррекции kt |
1,10 |
1,0 |
0,95 |
0,90 |
0,87 |
0,80 |
0,75 |
