Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Деревообработка: технологии и оборудование

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

МАТЕРИАЛЫ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ

Инструментальные стали. Инструментальная углеродистая сталь.

Выпускается два класса инструментальной углеродистой стали: качественная и высококачественная — ГОСТ 1435—74.

Инструментальные качественные стали марок У8, У10, У12 обозначают буквой У, за которой следует цифра, характеризующая процентное содержание углерода в десятых долях процента, например, сталь У10 содержит 1% углерода. Стали включают вредные примеси серы (Б — 0,03%) и фосфора (Р — 0,035%). Эти примеси делают сталь хрупкой: сера — в горячем состоянии, фосфор — в холодном состоянии.

Инструментальные высококачественные стали марок У8А, У10А, У12А содержат вредных примесей меньше: серы (Б) — 0,02% и фосфора (Р) — 0,03%.

Инструментальную углеродистую сталь применяют для изготовления ручного режущего инструмента (кухонных ножей, стамесок, ножей рубанка, топоров и др.).

Основной недостаток углеродистых сталей — их небольшая про-каливаемость (до 5—10 мм) и низкая теплостойкость. При нагреве выше +200°С их твердость резко снижается.

Инструментальная легированная сталь. Легированная сталь (ГОСТ 5950—73) содержит кроме железа и углерода специальные легирующие добавки, введение которых в определенном количестве позволяет управлять физико-механическими свойствами стали.

Легированные стали имеют высокую износостойкость, обладают большой прокаливаемостью, меньшей чувствительностью к нагреву, они меньше деформируются при закалке в масле. Теплостойкость сталей находится в пределах 250—300°С.

Маркировка легированных сталей. В обозначении марок первые цифры означают содержание углерода в десятых долях процента. Цифры не указываются, если содержание углерода близко к единице или больше единицы.

Легирующие элементы обозначают буквами: X — хром, В — вольфрам, М — молибден, Ф — ванадий, С — кремний, Н — никель, К — кобальт, Т — титан. Цифры, стоящие за буквой, означают среднее содержание легирующего элемента в процентах.

Если содержание элемента равно 1%, то цифры после буквы не ставятся. Содержание серы и фосфора не превышает 0,03% каждого элемента. Например, в стали марки 6Х6ВЗСМФ содержится углерода около 0,6%, хрома — 6%, вольфрама — 3%, кремния, молибдена и ванадия — по 1%.

Быстрорежущая сталь. Быстрорежущая сталь (ГОСТ 19265—73) — это высоколегированная инструментальная сталь, в которой содержание главной легирующей добавки — вольфрама — достигает 10—18%. Она обладает более высокой твердостью, прочностью, а теплостойкость ее достигает 600—650°С. Содержание углерода в стали — более 0,85%.

Все быстрорежущие стали обозначаются первой буквой Р («рапид» — скорость). Следующая цифра — содержание вольфрама (буква В пропускается), затем буквы, соответствующие карбидообразующим и легирующим элементам (М — молибден, Ф — ванадий, К — кобальт, Т — титан). За ними следует цифра, обозначающая среднее содержание элемента в процентах. Например, сталь Р6М5 содержит 6% вольфрама и 5% молибдена.

В целях экономии вольфрама выпускаются быстрорежущие стали вольфрамо-молибденовые (Р6М5, Р9М4), ванадиевые (Р9Ф5, Р14Ф4), кобальтовые (Р9К5, Р9К10).

Стали для дереворежущих инструментов. Марки сталей, применяемых для изготовления основных видов дереворежущего инструмента, приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.7

Марки стали для дереворежущих инструментов

Инструмент

Марки стали

Пилы рамные, ленточные,

9ХФ, У10А (заменитель для пил

дисковые

ленточных столярных)

Ножи:

фрезерные

8Х6НФТ, Х6ВФ, 9ХФ, 9Х5ВФ

стружечные

8Х6НФТ, 9Х6ВФТ, 6Х6ВЗМХС

лущильные, гильотинные

8Х6НФТ, 85ХФ

строгальные

85ВФ

корообдирочные

9X1, 6ХС

рубильные

6Х6ВЗНФС

Фрезы цельные

Х6ВФ, 9Х5ВФ, 9ХВФ

Фрезы концевые

Х6ВФ, Р6М5

Твердые сплавы. Литые твердые сплавы. К ним относятся стеллиты и сормайты. Стеллит представляет собой литой твердый сплав на основе кобальта, хрома, вольфрама. Им оснащают режущую часть лезвия (зуба инструмента).

Отечественная промышленность выпускает свои литые твердые сплавы ВЗК-Р, ВЗК, наиболее близкие по химическому составу к стеллиту (ГОСТ 21449—75). Износостойкость сплавов ВЗК в 3—4 раза выше износостойкости легированных сталей, а сплавов ВЗКР — в 6—7 раз.

Сормайты (№ 1, 2) выполняются на железистой основе и включают углерод, хром, марганец, никель, кремний, железо.

Металлокерамические твердые сплавы. Их получают при спекании прессованных порошков карбидов вольфрама (УС) и кобальта (Со). Обозначают буквами ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта (%).

Металлокерамические сплавы превосходят быстрорежущие и другие стали по твердости, износостойкости и теплопрочности (900— 1000°С), но уступают им по прочности на изгиб и являются хрупкими.

Стойкость сплавов при резании древесных материалов характеризуется в относительных единицах так: ВК15 — 1,0; ВК8 — 1,4— 1,6; ВК6 — 1,6—2,0. По сравнению с быстрорежущей сталью период стойкости твердосплавного инструмента повышается в 20—50 раз. Марки твердых сплавов регламентированы ГОСТом 3882—74.

Зубья пил оснащают пластинками из твердого сплава марок В Кб и ВК15. Ножи и фрезы оснащают пластинками из сплава марки ВК15, сверла — ВК8 или ВК15.

Поликристаллические синтетические сверхтвердые материалы (ПСТМ) обладают высокой износостойкостью, твердостью и низким коэффициентом трения. Износостойкость режущего инструмента, оснащенного ПСТМ, в 3 раза выше, чем у твердых сплавов.

Для дереворежущего инструмента выпускаются пластинки из следующих марок сверхтвердых материалов на основе нитрида бора: композит 01 (торговое название «Эльбор-Р»), композит 10 («Гексонит-Р»),

Поликристаллические алмазные материалы. Дереворежущий инструмент оснащают пластинками из поликристаллического алмаза (ПКА), которые позволяют повысить износостойкость по сравнению с твердосплавным инструментом в 15—80 раз.

По сравнению с быстрорежущей сталью период стойкости алмазного инструмента повышается в 300—1000 раз. Если при работе стальным инструментом период стойкости равен 4 часам, то при работе алмазным инструментом — 1200—4000 часов, или при двухсменной работе — 150—500 суток.

Сменные режущие пластины. В последние годы в фрезерных головках широко применяют поворотные режущие пластины, которые имеют 2—4 режущие кромки. После затупления одной режущей кромки пластина поворачивается, и инструмент работает другой острой режущей кромкой.

Изготовляются они из твердого сплава для разового применения. После затупления всех режущих кромок пластины не затачиваются, а заменяются новыми. Крепят режущие пластины на фрезерных головках механически. Для этого они имеют посадочные отверстия, которыми пластины базируются на штифтах.

Поворотные пластины квадратной формы применяются как подрезающие резцы и режущие. Подрезающие резцы имеют размеры 14х 14х(1,2—2) мм, диаметр отверстия 6,3—8,6 мм. Размеры поворотных режущих пластин (7,65—120) х (12—13) х (1,5—2,2) мм.

Требования, предъявляемые к материалу режущего инструмента. Материал режущего инструмента должен обеспечить такое сочетание свойств, чтобы инструмент одинаково хорошо работал как на начальном приработочном этапе износа, так и на последующем этапе монотонного износа. К материалу предъявляются следующие требования:

  • • прочность, уменьшающая приработочный износ и обеспечивающая работоспособность при срезании толстых слоев древесины;
  • • высокая усталостная прочность, обеспечивающая способность сопротивляться циклически изменяющимся контактным нагрузкам;
  • • пластичность, необходимая для выполнения ряда операций по подготовке инструмента, например, развода, плющения зубьев пил и др.;
  • • твердость, определяющая стойкость металла к истиранию;
  • • теплостойкость, обеспечивающая неизменность механических свойств при нагреве;
  • • устойчивость против коррозии, создающая возможность обрабатывать сырую древесину, когда лезвие подвергается электрохимической коррозии.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>