Из какой стали делают фрезы по металлу. Классификация фрез. Материалы для изготовления фрез. Приспособления применяемые при фрезеровании. Оборудование для производства фрез
22.05.2015
В зависимости от требований, предъявляемых к дереворежущему инструменту, для его изготовления используются углеродистые и легированные инструментальные стали, быстрорежущие стали, металлокерамические и минералокерамические твердые сплавы.
Углеродистые инструментальные стали.
Инструментальной углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 0,7-2%. В состав стали, помимо железа и углерода, входят следующие элементы: кремния до 0,4%, марганца до 0,8%, серы до 0,06% и фосфора до 0,07%, которые влияют на свойства стали.
Углерод С является основной примесью стали, придающей ей свойство закаливаемости и определяющей ее физико-механические свойства. С повышением содержания углерода в стали возрастет твердость, износостойкость, но одновременно понижается сопротивление ударной нагрузке.
Марганец Mn и кремний Si - полезные примеси, увеличивающие твердость, прочность и упругость стали, но снижающие при этом ее пластичность.
Сера S и фосфор P являются вредными примесями. Сера делает сталь хрупкой в нагретом состоянии, а фосфор - в холодном. Поэтому содержание серы и фосфора в углеродистых сталях должно быть минимальным.
Углеродистая инструментальная сталь делится на качественную и высококачественную, которая от первой отличается меньшим содержанием серы и фосфора. Качественная углеродистая сталь выпускается следующих марок: У7, У8, У9, У10, У11, У12, и У13; высококачественная - У7А, У8А, У9А, У10А, У11А, У12А и У13А. Буква У обозначает, что сталь углеродистая, цифры показывают содержание углерода в десятых долях процента, буква А - что сталь высококачественная. Углеродистые инструментальные стали пригодны для изготовления ряда станочного и ручного дереворежущего инструмента. Хорошие режущие свойства инструмента из этих сталей сохраняются до температуры нагрева 200-250° С, поэтому их следует использовать для инструмента, режущего мягкие породы древесины на малых скоростях, и ручного инструмента.
Легированные инструментальные стали.
Легированными называются стали, содержащие специальные легирующие элементы: хром, вольфрам, никель, кобальт, молибден и др. Легирующие элементы оказывают значительное влияние на свойства стали.
Хром Cr повышает твердость, износоустойчивость стали. Кроме того, он препятствует росту зерна, что снижает чувствительность стали к нагреву, а твердые карбиды, образованные хромом, повышают ее режущие свойства. Однако, как к углерод, хром снижает пластичность стали, поэтому в пиловых сталях содержание хрома не превышает 1%, в то время как стали фрез и ножей содержат его до 12%.
Вольфрам W даже в малых количествах повышает твердость, прочность, не уменьшая пластичности, способствует получению мелкозернистой структуры и улучшению режущих свойств дереворежущих инструментов. Вольфрам - дорогой элемент, и его содержание в малолегированной стали колеблется в пределах I-2%.
Никель Ni повышает пластичность, несколько снижая твердость. Добавляется к сталям (например, пиловым) в количестве 1-1,5% для повышения их пластичности.
Ванадий V - одна из лучших легированных присадок, повышающая прочность, упругость, твердость и пластичность стали. Ванадий рафинирует металл, содержание его не превышает 0,3%.
Молибден Mo уже в небольших количествах повышает твердость, красностойкость, пластичность стали и является равноценным заменителем ванадия.
Кобальт Co повышает пластичность, износостойкость и режущие свойства сталей. Однако кобальтовые стали чувствительны к перегреву при термической обработке.
Титан Ti повышает прочность и плотность стали и способствует образованию мелкозернистой структуры.
Маркируют легированные инструментальные стали по буквенно-цифровой системе. Первая цифра перед буквенным выражением указывает содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1% перед буквенным обозначением цифра отсутствует. Затем следуют буквы, обозначающие наличие в стали легированных элементов, а цифры, следующие после букв, указывают содержание данного элемента в целых процентах. Если содержание легирующего элемента менее 1%, цифра после букв не ставится. ГОСТ предусмотрены следующие обозначения легирующих элементов: H - Никель, X - хром, T - титан, Г - марганец, В - вольфрам, Ф - ванадий, К - кобальт, С - кремний. Например, сталь марки 9Х5ВФ - хромовольфрамованадиевая с содержанием углерода 0,9%, хрома 5%, вольфрама и ванадия до 1%.
Режущий инструмент из легированной стали может работать при нагреве режущих элементов до 350° С. Это позволяет работать таким инструментом на более высоких скоростях резания, чем инструментом из углеродистой стали. Наличие легирующих присадок обеспечивает инструменту лучшую обрабатываемость, затачиваемость и термическую обработку. Легированные стали можно использовать для изготовления инструментов сложной формы и инструментов, применяемых на высокопроизводительных станках.
Быстрорежущие стали.
Легированные стали с большим содержанием (12-20%) вольфрама называются быстрорежущими. Режущий инструмент, изготовленный из быстрорежущей стали, может работать при температуре режущих элементов до 500-550° С, не теряя твердости и режущих свойств. Стойкость такого инструмента в 2-3 раза превосходит стойкость инструмента из углеродистых сталей. Быстрорежущую сталь целесообразно применять для инструмента, подверженного интенсивному нагреву (резцы токарно-катушечных автоматов, ножи ножевых головок строгальных станков). Для экономии быстрорежущую сталь следует применять в виде наварной (приклеенной) пластинки или вставных зубьев. В деревообработке наиболее широкое применение получили быстрорежущие стали Р9 и P18.
Литые твердые сплавы.
В деревообработке наиболее распространены твердые сплавы двух типов: стеллиты и сормайты. Стеллиты представляют собой сплав на кобальтовой основе, в состав которого входят в основном хром и кобальт. Содержание хрома колеблется в пределах 25-35%, а кобальта - 45- 60%. Стеллиты выпускаются двух марок - ВК2 и ВКЗ. Сормайты - сплав на железистой основе с содержанием железа в пределах 55-80% и хрома 15-30%. Их выпускают тоже двух марок: сормайт № 1 и сормайт № 2.
Применяют литые твердые сплавы в виде прутков диаметром 5-7 мм, длиной 200-300 мм для наплавки режущих элементов инструмента, работающего в тяжелых условиях, где требуются повышенная твердость и стойкость.
Порошкообразные твердые сплавы.
Эти сплавы изготовляют из порошков вольфрама, ферромарганца, феррохрома и чугунной стружки. Наиболее распространены вокар и сталинит, применяемые для наплавки инструментов, выполняющих грубую обработку.
Металлокерамические твердые сплавы.
Представляют собой сплавы карбидов тугоплавких металлов (вольфрама, титана) с кобальтом. Они изготовляются путем прессования порошкообразных смесей карбидов вольфрама, титана и связывающего металла - кобальта под давлением 500-2000 атм и последующего их спекания при температуре 1500° С. Металлокерамические сплавы могут работать, не теряя режущих свойств, при температуре 800-1000° С. Их твердость достигает HRA 85-88, а стойкость в десятки раз выше стойкости таких же инструментов, изготовленных из лучших легированных инструментальных сталей. В деревообработке оснащение инструмента твердым сплавом диктуется увеличением выпуска новых материалов: ДСП, ДВП, фиброцементных плит и прочих, вызывающих быстрое затупление инструмента. Отечественная промышленность выпускает две группы металлокерамических сплавов: вольфрамокобальтовые и титановольфрамокобальтовые. Вольфрамокобальтовые сплавы состоят из карбидов вольфрама и кобальта. Обозначаются они буквами BK и последующей цифрой, указывающей процентное содержание кобальта. Например, сплав BK11 содержит 11% кобальта и 89% карбида вольфрама WC. Выпускаются сплавы марок: ВК6, ВК6Н, ВК8, ВК8М, BK11, ВК15, ВК20. Титановольфрамкобальтовые сплавы состоят из карбидов вольфрама и титана и кобальта. Они обозначаются буквами TK и последующими цифрами, указывающими содержание карбида титана и кобальта. Например, сплав Т14К8 содержит 8% кобальта, 14% карбида титана TiC, 78% карбида вольфрама. Выпускаются твердые сплавы марок: Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4. Чем выше содержание кобальта в твердых сплавах, тем выше его пластичность и ниже твердость.
Для оснащения дереворежущих инструментов наиболее эффективны вольфрамокобальтовые сплавы марок: ВК8, BK11, ВК15, БК20. Последние две марки выпускаются, главным образом, для оснащения дереворежущего инструмента в форме пластинок А и Б. Пластинки Б имеют задний угол, равный 30°. Размеры пластинок А: толщина 1,8 и 2 мм, ширина 10 и 15 мм, длина от 3,5 до 50 мм, пластинок Б: толщина 3 и 5 мм, ширина 10 и 15 мм, длина от 3,5 до 200 мм.
Минералокерамические твердые сплавы.
Изготовляются из технического глинозема, представляющего собой окись алюминия Аl2О3, путем спекания его при температуре 1700-1750° С. Твердость их достигает по HRA 91÷93 единиц, а потери режущих свойств не наблюдаются до температуры 1250-1300° С. Выпускаются минералокерамические твердые сплавы в виде пластинок, наиболее распространенная марка ЦМ332. В деревообработке эти сплавы не нашли широкого распространения из-за высокой хрупкости.
2017-08-01
Изготовление фрез на разных предприятиях ведется по полному и неполному циклу. Первый вариант актуален для заводов в России, второй — для специализированных производств на Западе и отдельных отечественных компаний, как правило, входящих в международные холдинги.
- Полный цикл производства. Предполагает исполнение заготовок и проведение кузнечных операций, термическую обработку сталей, нанесение гальванического покрытия и механосборочные процессы. На заводе есть все необходимые участки: штамповочные, пресс-форм, термической обработки и т. п.
- Узкоспециализированные предприятия. На производстве установлены современные программно-вычислительные машины. Предприятие выполняет только механическую обработку и сборку. Заготовки поступают с других подразделений (как правило, это импорт).
Производство фрез: особенности технологических процессов
Материалы, из которых изготавливают фрезы
Материал для изготовления фрез должен обладать следующими характеристиками:
- твердость, превышающая аналогичный показатель обрабатываемых изделий;
- высокая стойкость на износ;
- механическая прочность.
Традиционно для выпуска режущих инструментов применяют углеродистые инструментальные стали, быстрорежущие стали, твердые сплавы, керамику, искусственные и природные алмазы.
Инструментальные углеродистые стали
На производство фрез идут инструментальные стали марок У7, У8, УО, У10, У11, У12, У13. Материалы, которые содержат минимум примесей, дополнительно маркируются литерой А (У10А, У8А).
Недостаток углеродистой стали — малые режущие свойства. Инструменты, выполненные из таких заготовок, могут обрабатывать детали при температуре до 200-250 градусов. Максимальная скорость резания — 10-15 м/мин.
Легированные инструментальные стали
На изготовление прорезных, фасонных и концевых фрез идет сталь марок ХГ, ХВ5, ОХС и ХВГ. Этот материал имеет улучшенные (по сравнению с углеродистой сталью) режущие свойства. Возможна обработка деталей при температуре до 300-350 градусов и скорости операций 20-25 м/мин.
Быстрорежущие инструментальные стали
Материал по уровню сопротивляемости износу и теплоемкости превосходит углеродистое и легированное сырье. Быстрорежущая сталь не утрачивает исходных свойств даже при достижении красного каления (550-600 градусов).
На производстве используют быстрорежущие стали марок Р18, Р12, РО, Р18М, РОМ, Р6М5, Р18Ф2 (нормальная производительность) и Р18Ф2К5, РОФ2К5, РОФ2К5, РОФ2К10, РОФ5, Р14Ф4, Р6МЗ, Р10Ф5К5 (повышенная производительность). Материал легируется кобальтом, ванадием, молибденом.
Твердые сплавы из металлокерамики
В составе материала карбид вольфрама, титан, кобальт. Наиболее широкое распространение получили карбидные сплавы марок Т5К12В, ТТ7К12, ТТ7К5, ТТ10К8Б. Их основное отличие — повышенная прочность, поэтому из них изготавливают режущие пластины на инструмент.
Сплавы из минералокерамики
Материал готовят из корунда методом тонкого размола, прессования и спекания. Из твердых сплавов делают режущие пластины. Основное отличие подобных изделий от изготовленных из металлокерамических сплавов — пониженная прочность и хрупкость. По этой причине минеральную керамику применяют только для тонкого чистового фрезерования.
Оборудование для производства фрез
На предприятиях используют следующее оборудование для производства фрез:
- токарно-карусельные и токарные станки;
- печи;
- фрезерные станки;
- сборочные стенды.
Этапы производства
Технологический процесс изготовления фрезы выглядит следующим образом.
- Ковка. Заготовку делают путем ковки материала. Затем ее подвергают обдирке на токарно-карусельном станке, оставляя припуски по 10 мм.
- Черновая обработка. Деталь обтачивают с припуском 5 мм, ориентируясь на чертеж. Затем сверяют ее размеры и отправляют на термическую обработку (закалку и отпуск).
- Обточка резцов. На токарном станке точат резцы, наружный диаметр и основные поверхности, оставляя припуски в 0,3 мм.
- Снятие напряжения. После черновой обработки деталь подвергают процессу старения для снятия внутреннего напряжения. Для этого ее нагревают до 550-570 градусов и охлаждают.
- Шлифовка. Торцы и поверхности, а также наружный диаметр детали обрабатывают на шлифовальном станке.
- Фрезерование. Заготовку обрабатывают на фрезерном станке с припусками 0,2-0,3 мм на каждую сторону. После чего притупляют кромки, удаляют стружку и заусенцы.
- Окончательная обработка. Деталь фрезеруют по наружному диаметру соответственно размерам, указанным в чертеже, затем шлифуют и отправляют на контроль качества.
Азотирование
Производство фрез по металлу предполагает прохождение процедуры азотирования, в процессе которой поверхность стали насыщается азотом. Операция повышает твердость изделий и предел выносливости, а также уровень сопротивляемости коррозионным процессам. Перед азотированием деталь отправляют на термообработку. В заключение заготовку шлифуют для получения окончательных размеров.
Виды фрез
Возможно изготовление фрез по металлу пяти основных типов.
- Цилиндрические. Используются для фрезерования плоских поверхностей на горизонтальных станках. Бывают с прямыми и винтовыми зубьями. На изделия идет быстрорежущая сталь.
Фотография № 1:
- Торцевые. Предназначены для обработки плоскостей на вертикальных станках. Инструменты отличаются плавной работой и хорошей производительностью.
Фотография № 2:
- Дисковые. Используются для нарезания пазов.
Фотография № 3:
- Угловые. Подходят для обработки наклонных плоскостей и угловых канавок.
Фотография № 4:
- Концевые. Адаптированы для нарезания глубоких пазов, выемок и уступов. Имеют винтовые/наклонные зубья.
Фотография № 5:
Фрезы российского производства и стран СНГ
Производство фрез в России и странах СНГ идет по старым технологиям. Однако такие изделия отличаются оптимальным качеством заготовок без применения низкосортных добавок. На территории нашей страны расположены:
- бывшие цехи крупных производственных комплексов;
- инструментальные цехи заводов, ставшие отдельными подразделениями;
- вновь образованные предприятия.
Основные заводы по производству фрез: «Белгородский завод фрез», «Винницкий инструментальный завод», «Львовский инструментальный завод», «Томский инструментальный завод», московское предприятие «Фрезер».
Фрезы импортного производства
Цена на изготовление фрез в Европе и США выше, чем в России. Это связано с оплатой таможенных пошлин при ввозе деталей на территорию страны. Лидером по производству режущего инструмента считается Европа. Изделия американских компаний приравнивают по качеству к европейским, однако они стоят дороже из-за расходов на транспортировку.
Зарубежные производственные компании используют прогрессивные технологии. В частности, станочный парк предприятий практически на 90 % состоит из оборудования с ЧПУ. Производство имеет узкоспециализированных характер.
Возможно изготовление фрез на заказ и покупка типового оборудования в компаниях Ceratizit, Emuge Franken, Guhring, Sandvik, Sekira.
Кольцевая фреза (или корончатое сверло) из быстрорежущей стали изготавливается целиком из одной заготовки. Полость фрезы и хвостовик вытачиваются, стружкоотводящие канавки фрезеруются, а потом прошлифовываются. Корпус кольцевой фрезы подвергается сложному процессу термообработки, при котором твердость режущих кромок достигает 55-62 единиц по шкале Роквелла, а хвостовик и удаленная от режущих кромок часть корпуса 44-46 единиц. Для производства корончатых сверл из быстрорежущей стали используют различные ее виды, в основном применяя сталь типа М2, аналогичную отечественной марке Р6М5 или Р18. Для корончатых сверл способных сверлить нержавеющую сталь берут кобальтовую сталь М35 или М42. Качественные китайские кольцевые фрезы делают из аналогов стали М2, которые называются HSSE или HSS XE .
Внутри кольцевой фрезы есть цилиндрическая полость, диаметр которой у режущих кромок несколько меньше, чем в глубине. Этот прием позволяет снизить трение между стенкой фрезы и боковой поверхностью керна, образовывающегося при сверлении. Если затачивать кольцевую фрезу многократно и таким образом срезать это обнижение диаметра отверстия, то возникает риск заклинивания фрезы. Сужение диаметра отверстия организуется примерно на глубину не более 12-15 мм от начала сверла, то есть, затачивать корончатое сверло больше чем на эту величину от первоначального размера не имеет смысла.
Хвостовик отверстия кольцевой фрезы из быстрорежущей стали оборудован отверстием для выталкивающего штифта (пилота). Диаметр штифта для сверл быстрорезов обычно 6,34 мм. Отверстие калибровано, чтобы обеспечить точное прицеливание и надежную экстракцию керна после отсверливания. Некоторые производители сверл низкого качества не могут обеспечить повторяемость отверстий в хвостовике и прибегают к такому решению, как комплектация каждого корончатого сверла отдельным пилотом. Это конечно не от хорошей жизни. Как правило, для обеспечения требований минимальной толщины стенки, штифты у кольцевых фрез диаметром 12-14 мм тоньше, до 4 мм диаметром.
Поскольку пластичность режущих кромок у кольцевых фрез из стали M 2 выше, чем у твердосплавных сверл, на них не применяется тройная заточка. Значит, зубья затачиваются либо по одному шаблону, либо применяется двойная заточка, при которой каждый второй зуб имеет одинаковую форму.
ПРОИЗВОДСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ
Во всем мире относительно много производителей кольцевых фрез из быстрорежущей стали. Самым сложным оборудованием для их производства являются вакуумные печи для термообработки и нанесения износостойких покрытий, а также многоосевые шлифовальные обрабатывающие центры.
ПРЕИМУЩЕСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ БЫСТРОРЕЗОВ
Как уже было сказано, главным преимуществом быстрорежущих кольцевых фрез является большая пластичность корпуса и, главное режущих кромок. Пластичность корпуса понятие относительное, это подтвердят пользователи, которые видели обломки корпусов поломанных фрез. Ломаются кольцевые фрезы в основном от неправильного обращения и этого легко избежать, если придерживаться правил .
Другое преимущество проистекает из технологии производства. Проще выточить фрезу из заготовки целиком, чем припаивать зубья к ее корпусу. При небольшом объеме внутренней полости, отходов ценной быстрорежущей стали не много, поэтому себестоимость кольцевых фрез диаметром до 33 мм невысока.
Кольцевые фрезы из быстрорежущей стали хорошо поддаются заточке. Для этого существуют не сложные в освоении заточные станки. Заточка одного сверла на таком станке производится за 15-20 минут.
НЕДОСТАТКИ
Главный недостаток, как обычно, есть продолжение достоинств. Низкая, по сравнению с твердым сплавом, твердость и невысокая термостойкость, делают кольцевые фрезы из быстрорежущей стали неустойчивыми при сверлении легированных сталей и особенно жаростойких хромоникелевых сталей. Ниже ресурс, ниже рекомендованные скорости резания. Соответственно ниже производительность.
РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ HSS -КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ
H . S . S Кольцевые фрезы |
|||
Материал |
Легированная сталь |
Низколегированная сталь |
Конструкционная сталь |
Скорость резания (Vc) |
|||
Диаметр фрезы, мм |
|||
12-15 |
530-470-430 |
800-710-640 |
930-830-740 |
16-20 |
400-350-320 |
600-530-480 |
700-620-560 |
21-25 |
300-280-260 |
460-420-380 |
530-490-450 |
26-30 |
250-230-210 |
370-340-320 |
430-400-370 |
31-35 |
200-190-180 |
310-290-270 |
360-340-320 |
36-40 |
180-170-160 |
270-250-240 |
310-290-280 |
41-45 |
160-150-140 |
230-220-210 |
270-260-250 |
46-50 |
140-135-130 |
210-200-190 |
240-230-220 |
51-60 |
125-120-110 |
190-170-160 |
220-200-190 |
61-70 |
100-95-90 |
160-150-140 |
180-170-160 |
H.S.S Annular Cutter | |||
Material | Alloy Steel | Mild Steel | Iron Plate |
Cutting Speed (Vc) | 20 | 30 | 35 |
Diameter(㎜) | Recommended RPM | ||
12-15 | 530-470-430 | 800-710-640 | 930-830-740 |
16-20 | 400-350-320 | 600-530-480 | 700-620-560 |
21-25 | 300-280-260 | 460-420-380 | 530-490-450 |
26-30 | 250-230-210 | 370-340-320 | 430-400-370 |
31-35 | 200-190-180 | 310-290-270 | 360-340-320 |
36-40 | 180-170-160 | 270-250-240 | 310-290-280 |
41-45 | 160-150-140 | 230-220-210 | 270-260-250 |
46-50 | 140-135-130 | 210-200-190 | 240-230-220 |
51-60 | 125-120-110 | 190-170-160 | 220-200-190 |
61-70 | 100-95-90 | 160-150-140 | 180-170-160 |
При изготовлении фрез для обработки металлов применяется широкая номенклатура инструментальных материалов, которые подразделяются на следующие основные классы: быстрорежущие стали, твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые материалы (алмазы и композиты). Свойства перечисленных инструментальных материалов по двум важнейшим показателям (теплостойкости, пределу стойкости) сведены в табл. 3.1. В табл. 3.2 приведены сведения о свойствах наиболее распространенных марок быстрорежущих сталей (БС ), применяемых для изготовления фрез.
Инструментальный материал | Теплостойкость, о С | Предел прочности при изгибе σ и, МПа |
Быстрорежущие стали | 600…650 | 2050…3400 |
Твердые сплавы | 800…900 | 900…2000 |
Минералокерамика | 1100…1200 | 325…700 |
Алмазы | 700…800 | 210…400 |
Композиты | 1300…1500 | 400…1500 |
Группа (стандарт ИСО 4957-80) | Марка (ГОСТ 19265-73) | σ и,
МПа |
HRС | Теплостойкость, о С, при твердости
59 HRC |
Базовая | Р6М5 | 3000…4000 | 63…66 | 650 |
Р18 | 2600…3200 | 62…65 | 620 | |
С увеличенным содержанием кремния | Р6М5Ф3 | 2000…3200 | 64…66 | 630 |
Содержащая кобальт | Р6М5К5 | 2400…3000 | 64…66 | 630 |
Р9М4К8 | 2000…2700 | 64…67 | 630 |
Базовая группа БС предназначена для обработки конструкционных сталей с твердостью до 280 НВ. Сталь Р6М5Ф3 применяется с целью повышения стойкости инструмента. Применение стали Р6М5К5 обеспечивает рост скорости резания (по сравнению с базовой группой) на 20%, или увеличивает количество периодов стойкости инструмента в 1,5…3 раза. Сталь Р9М4К8 обладает повышенной износостойкостью по сравнению со сталью Р6М5К5.
Основными изготовителями российских марок твердого сплава (ТС)
являются: ОАО «Кировградский завод твердых сплавов» (КЗТС), ГУП «Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов» (ВНИИТС) и ОАО « Московский комбинат твердых сплавов» (Сандвик-МКТС). Российские марки ТС группы Р без покрытия приведены в табл. 3.3. В табл. 3.4 приведены российские марки ТС с покрытиями предназначенные для выполнения фрезерных работ.
Основная группа применения | КЗТС | ВНИИТС | Сандвик-
МКТС |
Р01 | Т30К4 | ВТ 100 | МР 1 |
Р10 | Т15К6 | ВТ 110 | МР 1 |
Р20 | Т14К8 | ВТ 120 | МР 2 |
Р25 | ТТ20К9 | ВТ 120 | МР 3 |
Р30 | Т5К10, ТТ10К8-Б | ВТ 130, ВТ 141 | МР 3 |
Р40 | ТТ7К12 | ВТ 142 | МР 4 |
Основная группа применения | КЗТС | ВНИИТС | Сандвик-
МКТС |
Р01 | — | — | — |
Р10 | — | НС Р20 | — |
Р15 | ВМ 2226 | НС Р20 | СМ 25 |
Р20 | ВМ 2226 | НС Р20 | СМ 25 |
Р25 | ВМ 2226 | НС Р30 | СМ 25 |
Р30 | ВМ 1416 | НС Р30 | СМ 25 |
Р40 | ВМ 1416 | НСР 30С | СМ 45 |
Р50 | — | — | СМ45 |
Рекомендации по применению марки ТС являются ориентировочными и применительно к конкретным операциям требуют уточнения. Наиболее общими рекомендациями применения ТС являются следующие: группы РО1 предназначены для различного вида точения; ТС группы 25 обладают повышенным сопротивлением циклическим, динамическим и тепловым нагрузкам при фрезеровании; группа Р30 предназначена для черновой обработки стальных деталей; группа Р40 предназначена для нагруженной черновой обработки по загрязненной литейной корке, сварным швам при больших неравномерных припусках и т.п. В табл. 3.5 – 3.10 сведены параметры напайных ТС, используемых для различных типов фрез.
Обозначение | l | b | s | α, о |
ГОСТ | ||||
Тип 15, левая | ||||
15040 | 16 | 10 | 4,0 | 15 |
Тип 15, правая | ||||
15030 | 16 | 10 | 4,0 | 15 |
Обозначение | l | b | s | r | α, о |
ГОСТ | |||||
Тип 20, левая | |||||
20100 | 25 | 20 | 4,0 | 20,0 | 15 |
Тип 20, правая | |||||
20050 | 15 | 12 | 3,0 | 12,5 | 15 |
20090 | 25 | 20 | 4,0 | 20,0 |
*Размеры для пресс-форм
|
||||||
Обозначение | l | b | s | r | h +0,4 | е |
ГОСТ | ||||||
Тип 21 | ||||||
21350 | 14 | 8,0 | 3,0 | 25,0 | 5,0 | 2,1 |
21250 | 20 | 6,0 | 3,5 | 10,0 | — | 10,8 |
21470 | 25 | 8,0 | 3,0 | 32,0 | 3,0 | 8,0 |
*Размеры для пресс-форм |
||||
Обозначение | l | b | s | α, о |
ГОСТ | ||||
Тип 24 | ||||
24270 | 20 | 10 | 4,0 | 20 |
24790 | 25 | |||
24550 | 28 | 14 | ||
24650 | 40 | 5,0 | ||
24650 | 45 |
*Размеры для пресс-форм |
|||
Обозначение | l | b | s |
ГОСТ | |||
Тип 31 | |||
31010 | 13 | 12,5 | 2,5 |
31030 | 15 | 14,5 | 3,0 |
31050 | 18 | 17,5 | |
31070 | 20 | 19,5 | 3,5 |
31090 | 25 | 24,5 | 4,0 |
*Размеры для пресс-форм |
|||||
Обозначение | l | b | s | r | с |
ГОСТ | |||||
Тип 49 | |||||
49010 | 15 | 12 | 3,0 | 12,5 | 3 |
49070 | 20 | 16 | 3,5 | 16,0 | 8 |
Сменные ТС режущие пластины с износостойкими покрытиями обеспечивают повышение скорости резания на 20…40%. Они подразделяются на сменные многогранные пластины неперетачиваемые (СМП ) и сменные многогранные перетачиваемые пластины (СПП) . Наиболее распространенные формы СМП и области их применения приведены в табл. 3.11.
Пластины | Обтачивание, фрезерование | Растачивание | ||||||||||||||
№ | Обозначение | Число лезвий | Сталь | Чугун | Чистовое | Черновое и
чистовое |
||||||||||
конструкц. | корроз. | |||||||||||||||
Н | П | Н | П | Н | П | Н | П | |||||||||
Передняя поверхность плоская, пластина без заднего угла | ||||||||||||||||
1 | TNUN | 6 | 2 | — | 1 | 4 | 2 | 5 | 2 | |||||||
2 | SNUN | 8 | 3 | 1 | 3 | 1 | ||||||||||
3 | CNUN | 4 | 2 | |||||||||||||
4 | PNUN | 10 | 2 | 5 | 4 | 4 | — | |||||||||
5 | RNUN | — | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | |||||||||
13 | TNUA | 6 | 1 | 2 | — | 4 | — | 1 | ||||||||
7 | WNUA | — | ||||||||||||||
8 | SNUA | 8 | 5 | 4 | ||||||||||||
9 | CNUA | 4 | 1 | |||||||||||||
14 | DNMA | — | — | 4 | 3 | 1 | 2 | |||||||||
10 | PNUA | 10 | 1 | 2 | 5 | 5 | — | |||||||||
11 | HNUA | 12 | ||||||||||||||
12 | RNMA | — | — | 1 | 2 | 3 | ||||||||||
Передняя поверхность плоская, пластина с задним углом | ||||||||||||||||
1 | TPUN | 3 | 1 | — | 2 | — | 4 | 3 | 3 | 4 | ||||||
2 | SPUN | 4 | 2 | 1 | 1 | 5 | 4 | 4 | ||||||||
Передняя поверхность фасонная | ||||||||||||||||
1 | TPGR | 3 | 2 | 1 | 3 | 2 | 4 | 3 | 5 | 5 | ||||||
2 | SPGR | 4 | 3 | 2 | 4 | 3 | 5 | 4 | ||||||||
2 | SPMG | 5 | 5 | 2 | 4 | 1 | — | |||||||||
4 | PPMG | 5 | 2 | |||||||||||||
6 | HPMG | 6 | 3 | |||||||||||||
15 | KNUX | 2 | 4 | 3 | 5 | 4 | 2 | |||||||||
13 | TNUG | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | |||||||
13 | TNMG | 6 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 4 | |||||||
8 | SNYM | 4 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 2 | 2 | ||||||
8 | SNMG | 8 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | |||||||
9 | CNUM | 2 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 2 | |||||||
9 | CNMG | 4 | 2 | 1 | 2 | 1 | 3 | 2 | 3 | |||||||
14 | DNMM | 2 | ||||||||||||||
14 | DNMG | 4 | 1 | — | 1 | — | 2 | 1 | 4 | 4 | ||||||
10 | PNUM | 5 | 5 | 4 | 3 | 4 | 4 | 4 | 3 | — | ||||||
11 | HNUM | 6 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||
12 | RNUM | — | 5 | 3 | 3 | |||||||||||
16 | TCMM | 3 | 1 | — | — | 1 | — | 3 | 4 | |||||||
17 | SCMM | 4 | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 4 | 5 | |||||||
18 | CCMM | 2 | ||||||||||||||
19 | DCMM | 1 | — | 1 | — | 1 | — | 2 | ||||||||
20 | RCMM | — | 2 | 1 | 2 | 1 | — | 4 | 4 | |||||||
П р и м е ч а н и е: Н – непрерывное резание; П – прерывистое резание. | ||||||||||||||||
Керамика предназначена для обработки ковких чугунов и отожженных конструкционных и инструментальных сталей. Основные марки керамики и области их применения приведены в табл. 3.12.
Марка | Состав | Область применения |
ВО-100 | Al 2 O 3 +оксиды | Высокоскоростное чистовое точение чугуна и стали в состоянии поставки без СОТС |
ВОК-200 | Al 2 O 3 +TiC | Чистовая и получистовая обработка углеродистых и легированных сталей, серых ковких чугунов, графита без СОТС или при обильном охлаждении. |
ВОКС-300 | Слоистый керамический материал на твердой подложке | Чистовая и получистовая токарная обработка углеродистых, легированных, закаленных сталей и различных чугунов, в том числе и при неравномерных припусках и ударов от абразивных включений. |
ТВИН-200 | Si 3 N 4 +оксиды | Черновое, получистовое и чистовое точение и фрезерование чугунов; обработка сплавов на основе кобальта и никеля. |
ТВИН-400 | Al 2 O 3 +SiC w | Обработка никелевых сплавов, закаленных высоколегированных и быстрорежущих сталей и чугунов твердостью более 250 НВ. |
ОНТ-20 | Al 2 O 3 +TiN | Обработка закаленной стали, отбеленных чугунов, цветных металлов на основе меди, сплавов на основе никеля. |
У с л о в н о е о б о з н а ч е н и е: — нитевидные монокристаллы карбита кремния. |
Обрабатываемый
материал |
Режимы резания | ||
V, м/мин | S o , мм/об | t, мм | |
Сталь: 150…250 НВ | 300…700 | 0,02…0,2 | 0,2…2,0 |
25…40 HRC | 200…500 | 0,02…0,15 | 0,2…2,0 |
40… 50 HRC | 100…300 | 0,02…0,15 | 0,2…1,5 |
50…60 HRC | 60…120 | 0,01…0,1 | 0,1…1,0 |
60…70 HRC | — | — | — |
Чугун: 120…240 НВ | 300…600 | 0,02…0,25 | 0,2…3,0 |
240…400 НВ | 150…300 | 0,02…0,2 | 0,2…3,0 |
400…600 НВ | 50…100 | 0,01…0,1 | 0,2…1,5 |
Поликристаллические СТМ используются в качестве лезвийного инструмента, которые подразделяются на поликристаллы алмаза (ПКА) и поликристаллы нитрида бора (ПКНБ). Фрагменты СТМ запаиваются в вершину корпуса стандартных ТС. Основные марки СТМ на основе ПКНБ представлены в табл. 3.14, а режимы резания с использованием ПКНБ – в табл. 3.15.
Марка | Состав | Размер зерна, мкм | Область применения |
Композит 01 | 98% сВN | — | Чистовая обработка закаленных сталей и чугунов |
Петбор
(композит 03) |
сВN+ керамическая связка | 5…7 | Обработка (непрерывная и прерывистая) закаленных сталей, отбеленных и серых чугунов, высокотвердых наплавленных материалов |
КП3 | сВN+ керамическая связка | среднее | Обработка с ударами закаленных сталей, отбеленных и серых чугунов, высокотвердых наплавленных материалов |
СКИМ-ПК | сВN | — | Токарная и фрезерная обработка закаленных сталей; обработка серого, высокопрочного и ковкого чугуна, силумина, стеклопластика |
Киборит | 84% сВN+AlN | 2…4 | |
Композит 10 | 40…60% сВN+wВN | 0,04…0,06
(wBN) |
Непрерывное и прерывистое резание труднообрабатываемых термообработанных сталей и сплавов, чугунов, высокотвердых наплавленных материалов |
О б о з н а ч е н и я: сBN – кубический нитрид бора; wBN — вюрцтитный нитрид бора; — AlN – нитрид алюминия. |
Обрабатываемый
материал |
Режимы резания | ||
V, м/мин | S o , мм/об | t, мм | |
Сталь: 40… 50 HRC | 200…400 | 0,02…0,2 | 0,2…2,0 |
50…60 HRC | 120…200 | 0,01…0,15 | 0,2…1,5 |
60…70 HRC | 80…140 | 0,01…0,1 | 0,1…1,0 |
Чугун: 120…240 НВ | 800…3000 | 0,02…0,25 | 0,2…4,0 |
240…400 НВ | 400…1000 | 0,02…0,2 | 0,2…3,0 |
400…600 НВ | 200…500 | 0,01…0,15 | 0,1…2,0 |
Фреза представляет собой инструмент, на внешней поверхности которой расположены зубья. При вращении фрезы зубья, соприкасаясь с деталью, обрабатывают её, придавая необходимую форму.
Фреза может отличаться и формой, прямой или криволинейной, и задней поверхностью ножей. Для профильных работ фреза затылована и оборудована спиралевидными ножами. Существуют остроконечные фрезы, которые имеют форму цилиндра с режущими выступающими кромками. От вида фрезы зависит цена на её изготовление.
Фреза может быть концевой или насадной, в зависимости от предусмотренного способа насадки. Концевые или хвостовые закрепляются цангой и патроном, а насадные ввинчиваются в шпиндель. Цена фрезы формируется из нескольких компонентов, один из них – это материал, из которого она изготовлена. А металл, который идёт на изготовление фрез, выбирается с учётом того, какой материал предстоит обрабатывать.
Наша компания изготавливает различные виды фрез: цилиндрические, торцовые, дисковые, угловые, концевые,фасонные, шпоночные.
Фасонные фрезы применяют для обработки разных фасонных поверхностей.
Фасонные фрезы получили значительное распространение при обработке разнообразных фасонных поверхностей. Преимущества применения фасонных фрез особенно сильно проявляются при обработке заготовок с большим отношением длины к ширине фрезеруемых поверхностей. Короткие фасонные поверхности в условиях крупносерийного производства лучше обрабатывать протягиванием.
Компания ВолгаТулз изготавливает на заказ фрезы с затылованными зубьями, и с острозаточенными. Цена на фрезы будет зависеть от сложности изготовления, мы можем сделать расчёты и изготовить и сборную фасонную фрезу строго по Вашему заказу.
Концевые фрезы применяются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях контурных выемок, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей. Концевые фрезы в шпинделе станка крепятся коническим или цилиндрическим хвостовиком.
Концевые фрезы изготавливают с винтовыми или наклонными зубьями. Угол наклона зубьев доходит до 30-45 градусов. Диаметр концевых фрез выбирают меньшим (до 0,1 мм) ширины канавки, так как при фрезеровании наблюдается разбивание канавки.
Разновидностью концевых фрез являются шпоночные двухзубые фрезы . Они, подобно сверлу, могут углубляться в материал заготовки при осевом движении подачи и высверливать отверстие, а затем двигаться вдоль канавки.
Переточка фрез производится по задним поверхностям торцовых кромок, поэтому при переточках их диаметр сохраняется неизменным.
Угловые фрезы используются при фрезеровании угловых пазов и наклонных плоскостей.
Одноугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на конической поверхности и торце. Двухугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на двух смежных конических поверхностях. Угловые фрезы находят широкое применение в инструментальном производстве для фрезерования стружечных канавок различных инструментов.
Угловые фрезы малых размеров изготавливают концевыми с цилиндрическим или коническим хвостовиком.
Дисковые фрезы применяются при фрезеровании канавок и лазов.
Стандартные двухсторонние дисковые фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава, имеют диаметр от 100 до 315 мм, ширину от 18 до 32 мм и число зубьев 8-20.
Компания ВолгаТулз изготавливает пазовые дисковые фрезы для выемки неглубоких пазов, а также дисковые фрезы двух и трёхсторонние, которые имеют зубья как на поверхности цилиндра, так и на торцах.
Фрезы торцовые применяются на станках вертикально-фрезерных, они более производительны, чем цилиндрические. У таких фрез ведущую роль играют вершины режущей кромки, а вспомогательную - режущие кромки зубьев, находящиеся с торца. В основном режут материал боковые кромки, идущие по наружной поверхности фрезы.
Торцовая фреза предназначается для работы с плоской поверхностью, и верхушки режущих кромок могут быть разной формы: окружности, ломаной. Торцовая фреза работает плавно при небольшом припуске, потому, что от него не зависит угол контакта с обрабатываемой поверхностью.
Цилиндрические фрезы применяются при обработке плоскостей на горизонтально-фрезерных станках.
Они могут быть с прямыми зубьями, которые используются при обработке узких поверхностей. Фрезы с винтовыми зубьями используют для изделий с широкой плоскостью. Для снижения влияния больших осевых усилий, возникающих при работе изготавливают сдвоенные фрезы с винтовыми зубьями имеющие различные направления наклона. Те места, где фрезы стыкуются, режущие кромки одной фрезы перекрываются другой.
Изготовление фрез цилиндрических происходит с применением быстрорежущей стали с твёрдосплавными пластинками винтовыми, и плоскими.
Компания ВолгаТулз занимается производством и продажей различных инструментов, среди которых изготовление фрез - одно из приоритетных.