Резцы, оснащенные режущими элементами из сверхтвердых материалов.
В последние годы в мировой промышленности растет производство и применение лезвийных режущих инструментов из синтетических сверхтвердых материалов (СТМ) -кубического нитрида бора и поликристаллических алмазов, при существенном расширении областей использования этих инструментов.
Эти принципиально новые как по технологии изготовления, так и по условиям эксплуатации инструментальные материалы позволяют вести обработку со скоростями резания на порядок более высокими, чем твердые сплавы.
Стремительное расширение областей применения лезвийного инструмента из СТМ во всех промышленно развитых странах в настоящее время при точении, фрезеровании, сверлении, развертывании, растачивании, резке деталей из чугунов и закаленных сталей, цветных сплавов, новейших труднообрабатываемых композиционных материалов и сплавов объясняется устойчивой тенденцией автоматизации технологических процессов не только в массовом и крупносерийном, но главным образом в серийном и мелкосерийном и даже индивидуальном производстве, дающих приблизительно75% всей машиностроительной продукции.
Основной объективной предпосылкой для эффективного применения инструмента из СТМ в автоматизированных процессах на станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах, спецстанках, автоматических линиях является возможность реализации оптимальных для СТМ высоких скоростей резания.
По данным ВНИИинструмент годовая потребность российского рынка в инструментах из СТМ к 2011 году оценивается в 15...20 млн. долларов США. Однако в настоящее время отечественное производство и потребление не превышает 5% от указанной потребности. Одним из определяющих условий преодоления этого отставания является применение современного точного высокоскоростного оборудования, такое оборудование выпускают и наши отечественные ведущие станкостроительные фирмы.
Резкое увеличение скорости при прочих равных условиях обеспечивает соответствующее увеличение минутной подачи инструмента, т.е. производительности процесса , а также уменьшение силы резания, наклепа и шероховатости обработанной поверхности, а значит, точности и качества обработки.
Таким образом, экономический эффект от внедрения токарных и расточных резцов, фрез и другого лезвийного инструмента на основе режущих элементов из СТМ для высокоскоростного резания по труднообрабатываемым материалам со скоростями 500...3000 м/мин обеспечивается за счет повышения скорости резания в 5...10 раз, производительности обработки в 1,5...10 раз, стойкости инструмента как минимум на порядок, качества обработки поверхности по сравнению с твердосплавным инструментом.
Кроме того, высокая скорость позволяет во многих случаях осуществить обработку без СОЖ, т.е. так называемое "сухое" резание, что уменьшает затраты и улучшает экологическую обстановку на рабочем месте, а также уменьшает вредные выбросы в окружающую среду.
СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ -ВАЖНЕЙШИЙ ФАКТОР ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНСТРУМЕНТА ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ, КОГДА РЕЗЕРВЫ СУЩЕСТВЕННОГО ПОВЫШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ РЕЗАНИЯ ТРАДИЦИОННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРАКТИЧЕСКИ ИСЧЕРПАНЫ.
Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА 01 (Эльбор-Р - К01), К03
Резцы предназначены для непрерывной обработки закаленной стали твердостью 40-70 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 НВ, твердых сплавов марок ВК15, ВК20, ВК25.
Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.
Резцы позволяют вести тонкую и чистовую обработку с глубиной резания 0,05- 0,60 мм.
Тип операции | Обрабатываемый материал | Вид обработки | Скорость м/мин | Подача, мм/об | Глубина, мм |
Точение и растачивание |
Стали инструментальные легированные, малолегированные конструкционные, закаленные, твердостью 40-65 HRCэ |
Чистовая Тонкая |
60-120 80-180 |
0,05-0,08 0,005-0,02 |
0,30-0,60 0,05-0,10 |
То же |
Стали быстрорежущие, высоколегированные, закаленные, твердостью 58-70 HRCэ |
Чистовая Тонкая |
60-120 80-150 |
0,04-0,07 0,005-0,02 |
0,10-0,40 0,05-0,10 |
То же |
Чугуны серые и высокопрочные, твердостью 160-270 HB |
Чистовая | 400-600 | 0,02-0,07 | 0,20-0,60 |
То же |
Чугуны отбеленные закаленные, твердостью 400-600 HB |
Чистовая | 100-200 | 0,02-0,07 | 0,20-0,60 |
То же |
Твердые сплавы для штампов и пресс-форм (ВК15, ВК20, ВК25) |
Тонкая | 8-12 | 0,005-0,02 |
0,05-0,10
|
Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА 05ИТ (К05ИТ)
Резцы предназначены для непрерывной обработки закаленной стали твердостью 40-55 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 НВ и других труднообрабатываемых материалов.
Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.
Резцы позволяют вести чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,20-2,0 мм.
Тип операции | Обрабатываемый материал | Вид обработки | Скорость м/мин | Подача, мм/об | Глубина, мм |
Точение и растачивание |
Стали инструментальные легированные, малолегированные конструкционные, закаленные, твердостью 40-55 HRCэ |
Получист. Чистовая |
50-100 60-120 |
0,10-0,20 0,005-0,08 |
1,0-2,0 0,40-1,0 |
То же |
Чугуны серые и высокопрочные, твердостью 160-270 HB |
Получист. Чистовая |
200-400 400-600 |
0,10-0,20 0,02-0,07 |
1,0-2,0 0,20-0,80 |
То же |
Чугуны отбеленные закаленные, твердостью 400-600 HB |
Получист. Чистовая |
100-200 100-200 |
0,10-0,20 0,02-0,07 |
1,0-2,0 0,20-0,80 |
Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА 10 (Гексанит-Р - К10), К03
Резцы предназначены для прерывистой (с ударом) обработки закаленной стали твердостью 40-60 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 НВ, твердых сплавов марок ВК15, ВК20, ВК25.
Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.
Резцы позволяют вести тонкую, чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,05-0,70 мм.
Тип операции | Обрабатываемый материал | Вид обработки | Скорость м/мин | Подача, мм/об | Глубина, мм |
Точение и растачивание |
Стали инструментальные легированные, малолегированные конструкционные, закаленные, твердостью 40-60 HRCэ |
Получистов. Чистовая Тонкая |
40-90 50-100 60-100 |
0,10-0,15 0,05-0,08 0,005-0,02 |
0,30-0,60 0,10-0,30 0,05-0,10 |
То же |
Стали быстрорежущие, высоколегированные, закаленные, твердостью 58-64 HRCэ |
Чистовая Тонкая |
40-70 60-80 |
0,03-0,07 0,005-0,02 |
0,20-0,40 0,05-0,10 |
То же |
Чугуны серые и высокопрочные, твердостью 160-270 HB |
Получистов. Чистовая |
200-300 300-400 |
0,10-0,15 0,02-0,08 |
0,50-0,70 0,20-0,50 |
То же |
Чугуны отбеленные закаленные, твердостью 400-600 HB |
Получистов. Чистовая |
60-100 100-160 |
0,10-0,15 0,02-0,07 |
0,50-0,70 0,20-0,50 |
То же |
Твердые сплавы для штампов и пресс-форм (ВК15, ВК20, ВК25) |
Чистовая Тонкая |
5-10 8-12 |
0,04-0,09 0,005-0,02 |
0,10-0,20 0,05-0,10 |
Рекомендуемые режимы резания резцами с режущим элементом из КОМПОЗИТА КП3, К03
В последние годы достаточно много организаций в России занимаются созданием новых сверхтвердых материалов (СТМ) на основе плотных модификаций нитрида бора. Лучшим из них в настоящее время КП3 с успехом заменя т гексанит-Р (К10-2 гр. и К10Д). Этот материал может быть применен в режущих вставках и в виде сменных режущих пластин. Режимы резания и условия использования те же, что и для гексанита, т.е. обработка в условиях ударной нагрузки деталей из закаленной стали и чугуна.
Резцы предназначены для прерывистой (с ударом) обработки закаленной стали твердостью 40-60 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 HB, твердых сплавов марок ВК15, ВК20, ВК25.
Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.
Резцы позволяют вести тонкую, чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,05-0,70 мм.
Тип операции | Обрабатываемый материал | Вид обработки | Скорость м/мин | Подача, мм/об | Глубина, мм |
Точение и растачивание |
Стали инструментальные легированные, малолегированные конструкционные, закаленные, твердостью 40-60 HRCэ |
Получистов. Чистовая Тонкая |
40-90 50-100 60-100 |
0,10-0,15 0,05-0,08 0,005-0,02 |
0,30-0,60 0,10-0,30 0,05-0,10 |
То же |
Стали быстрорежущие, высоколегированные, закаленные, твердостью 58-64 HRCэ |
Чистовая Тонкая |
40-70 60-80 |
0,03-0,07 0,005-0,02 |
0,20-0,40 0,05-0,10 |
То же |
Чугуны серые и высокопрочные, твердостью 160-270 HB |
Получистов. Чистовая |
200-300 300-400 |
0,10-0,15 0,02-0,08 |
0,50-0,70 0,20-0,50 |
То же |
Чугуны отбеленные закаленные, твердостью 400-600 HB |
Получистов. Чистовая |
60-100 100-160 |
0,10-0,15 0,02-0,07 |
0,50-0,70 0,20-0,50 |
То же |
Твердые сплавы для штампов и пресс-форм (ВК15, ВК20, ВК25) |
Чистовая Тонкая |
5-10 8-12 |
0,04-0,09 0,005-0,02 |
0,10-0,20 0,05-0,10 |
Пластины из КП3 и КО3 также надежно заменяют К05ИТ при безударной обработке деталей из закаленной стали и чугуна, режимы резания такие же, как для К05ИТ.
Резцы предназначены для непрерывной обработки закаленной стали твердостью 40-55 HRCэ, чугунов твердостью 160-600 HB и других труднообрабатываемых материалов.
Для достижения максимального эффекта желательно использовать точные и жесткие станки, обеспечивающие рекомендуемые режимы резания.
Резцы позволяют вести чистовую и получистовую обработку с глубиной резания 0,20-2,0 мм.
Тип операции | Обрабатываемый материал | Вид обработки | Скорость м/мин | Подача, мм/об | Глубина, мм |
Точение и растачивание |
Стали инструментальные легированные, малолегированные конструкционные, закаленные, твердостью 35-55 HRCэ |
Получистов. Чистовая |
50-100 60-120 |
0,10-0,20 0,05-0,08 |
1,0-2,0 0,40-1,0 |
То же |
Чугуны серые и высокопрочные, твердостью 160-270 HB |
Получистов. Чистовая |
200-400 400-600 |
0,10-0,20 0,02-0,07 |
1,0-2,0 0,20-0,80 |
То же |
Чугуны отбеленные закаленные, твердостью 400-600 HB |
Получистов. Чистовая |
100-200 100-200 |
0,10-0,20 0,02-0,07 |
1,0-2,0 0,20-0,80 |
Кроме того, КП3 и К03 были успешно опробованы при обработке деталей из бронзы и других сплавов на основе меди.
Список токарных резцов и твердосплавных пластин