Особенности работы с различными материалами
Токарные работы на станках с ЧПУ
“
Современная металлообрабатывающая промышленность производит огромное количество деталей из самых разных материалов. Каждый обрабатываемый материал имеет свои уникальные характеристики, которые зависят от наличия легирующих элементов, термообработки, упрочнения и других параметров. В свою очередь, это сильно влияет на выбор сплава, геометрии режущего инструмента и режимов резания. В этом уроке мы поговорим об особенностях работы с различными материалами.
Глоссарий
Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:
Обрабатываемость материалов
Способность материала к обработке
Смазочно-охлаждающие жидкости
Многокомпонентные составы, главным назначением которых являются охлаждение и смазка инструментов и обрабатываемых деталей из черных и цветных металлов и сплавов
Технологическая система СПИД
(станок — приспособление — инструмент — деталь)
(станок — приспособление — инструмент — деталь)
Является замкнутой технологической системой, способной к возникновению и поддержанию вибраций, порождающих погрешность размеров, формы обрабатываемых поверхностей (некруглость, волнистость) и увеличение шероховатости.
Видеолекция
Конспект
Группы материалов по стандарту ISO
- ISO P — стали. Все, кроме нержавеющей и закаленной.
- ISO M — нержавеющие стали. Это легированные стали с содержанием хрома не менее 12%.
- ISO K — чугун. Это сплав железа с углеродом и относительно высоким содержанием кремния (1−3%).
- ISO N — цветные металлы. К ним относятся такие мягкие металлы, как алюминий, медь, латунь и т. д.
- ISO S — жаропрочные сплавы. Они включают большое количество высоколегированных материалов на основе железа, никеля, кобальта и титана.
- ISO H — группа, которая включает в себя стали с твердостью 45−65 HRС и отбеленный чугун с твердостью 400−600 HB.
Группа O
Включает в себя:
- термопласты,
- термореактопласты,
- пластики.
Виды металлов
Черные:
Цветные:
- железо,
- марганец,
- хром,
- сплавы на основе этих металлов.
Цветные:
- все остальные металлы и сплавы, за исключением железа.
Обрабатываемость материалов
На обрабатываемость материалов влияют три главных фактора:
Помимо этих факторов, могут влиять:
- классификация обрабатываемого материала по металлургическим/механическим свойствам,
- геометрия используемой режущей кромки на микро- и макроуровне,
- материал режущего инструмента с основными компонентами.
Помимо этих факторов, могут влиять:
- режимы и силы резания,
- термообработка материала,
- корка на поверхности,
- включения,
- закрепление инструмента,
- общие условия обработки.
Стали
Сталь — сплав, основным компонентом которого является железо. Стали с твердостью выше 48 HRC, но ниже 62−65 HRC относятся к группе ISO H.
Виды стали
Нелегированные стали содержат менее 0,8% углерода и состоят исключительно из железа без каких-либо легирующих элементов.
Легированные стали содержат менее 1,7% углерода и легирующие элементы, в частности никель, хром, молибден, ванадий и вольфрам.
Низколегированные стали содержат менее 5% легирующих элементов.
Высоколегированные стали содержат более 5% легирующих элементов.
Легированные стали содержат менее 1,7% углерода и легирующие элементы, в частности никель, хром, молибден, ванадий и вольфрам.
Низколегированные стали содержат менее 5% легирующих элементов.
Высоколегированные стали содержат более 5% легирующих элементов.
Обрабатываемость стали
Обрабатываемость стали зависит от:
- наличия легирующих элементов,
- термообработки,
- метода получения заготовки.
Подбор режимов резания
- При увеличении скорости резания на 20% стойкость инструмента снижается на 50%.
- При очень низких скоростях резания (20−40 м/мин) стойкость инструмента может уменьшаться.
Влияние подачи на стойкость инструмента
- При уменьшении подачи стойкость инструмента уменьшается.
- При очень низких подачах износ инструмента значительно увеличивается. При этом высока вероятность возникновения вибраций.
- Увеличение подачи повышает производительность обработки, но чрезмерно высокая подача может стать причиной поломки инструмента.
Влияние глубины резания на стойкость инструмента
- Глубина резания, как правило, ограничивается мощностью оборудования.
- При необходимости увеличения производительности, в первую очередь, необходимо увеличивать глубину резания.
- Глубина резания не оказывает большого влияния на стойкость инструмента.
- Чрезмерная глубина резания может стать причиной поломки инструмента.
Цветные металлы
Самая большая подгруппа цветных металлов — сплавы алюминия с содержанием кремния до 12−13%. Также в эту группу входят композиты с металлической матрицей, магниевые сплавы, медь, бронза, латунь.
Алюминий
Алюминий — материал, который имеет относительно хорошее стружкодробление при условии легирования. Чистый алюминий вязок, требует острых режущих кромок и высокой скорости резания.
Подбор режимов резания
- При увеличении скорости резания на 20% стойкость инструмента снижается на 50%.
- При очень низких скоростях резания (20−40 м/мин) стойкость инструмента может уменьшаться.
“
Вы узнали о различных группах материалов и их свойствах. Закрепите новые знания с помощью теста и интерактивного задания.
Интерактивное задание
Тест
Для закрепления полученных знаний пройдите тест
| Стартуем! |
Сплав железа с углеродом и относительно высоким содержанием кремния — это...
| Дальше |
| Проверить |
| Узнать результат |
Какое количество углерода содержат легированные стали?
| Дальше |
| Проверить |
| Узнать результат |
Как меняется стойкость инструмента при увеличении скорости резания стали на 20%?
| Дальше |
| Проверить |
| Узнать результат |
К сожалению, вы ответили неправильно на все вопросы
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
| Пройти еще раз |
К сожалению, вы ответили неправильно на большинство вопросов
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
| Пройти еще раз |
Неплохо!
Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
| Пройти еще раз |
Отлично!
Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями
| Пройти еще раз |