Оборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Требования, предъявляемые к инструментальным материалам, определяются условиями работы элементов режущего инструмента при резании древесины и древесных материалов. Чтобы снять стружку, инструмент должен врезаться в обрабатываемое изделие. А это возможно в том случае, если его твердость значительно выше твердости обрабатываемого изделия. Таким образом, первым требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая твердость.

В процессе резания в результате трения поверхностей инструмента и резания истирается задняя грань, а поверхность стружки истирает переднюю грань. Стойкость инструмента зависит от скорости износа, т. е. от быстроты истирания передней и задней граней резцов при резании. Различные материалы по-разному сопротивляются износу, а потому инструменты, изготовленные из разных материалов, имеют различную стойкость. Таким образом, вторым требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая стойкость. При резании на инструмент действуют нормальные и касательные силы.

В условиях больших скоростей резания проявляется импульсный и знакопеременный характер составляющих сил резания. Поэтому инструмент, кроме статических, должен сопротивляться и динамическим нагрузкам на режущих кромках я гранях резцов. Режущий клин инструмента (лезвие) должен выдерживать высокие давления без хрупкого разрушения и заметного пластического деформирования. Таким образом, третьим требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является сочетание высокой твердости с хорошей сопротивляемостью на сжатие и изгиб и высоким пределом выносливости и ударной вязкостью.

В процессе резания выделяется большое количество теплоты. Режущая часть инструмента сильно нагревается. В поверхностных слоях инструмента на глубине 20.. .30 мкм температура достигает 800. ..1000 °С и более. При высоких температурах твердость инструмента снижается, а вместе с этим снижаются и его режущие свойства. Таким образом, четвертым требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость. Кроме того, инструментальный материал должен иметь хорошие теплопроводность, шлифуемость, незначительную деформацию при закалке, быть по возможности дешевым и не содержать дефицитных элементов. Перечисленным требованиям в той или иной степени отвечают следующие инструментальные материалы: углеродистые, легированные и высоколегированные инструментальные (быстрорежущие) стали, твердые сплавы, минеральная керамика, алмазы, кубический нитрид бора.

Инструментальные стали. Углеродистые стали представляют собой сплавы железа Fe с углеродом У, легированные стали — сплавы железа с углеродом и одним или несколькими легирующими элементами: хромом X, ванадием Ф, вольфрамом В, марганцем Г, кобальтом К, никелем Н, молибденом М, кремнием С, титаном Т и другими. Свойства любой стали прежде всего зависят от содержания углерода. Углерод— важнейший элемент любой стали. От его содержания зависят прочность, упругость, пластичность, вязкость, ковкость, свариваемость, магнитные свойства стали.

Качественные углеродистые стали У7, У8, У9, У10 содержат соответственно углерода 0,7; 0,8; 0,9; 1,0%, серы S и фосфора Р —0,04%, Г— 0,15...0,40 %, С —0,15...0,35%, X —0,20%, высококачественные У7А, У8А, У9А, У10А при том же содержании углерода У имеют Г —0,15.. .0,30 %, С=0,15.. .0,30 %, Х=0,15%, a S и Р—-0,03%. Различают следующие основные легированные стали: хромованадиевую 9ХФ (содержание У — 0,9%, X — 0,45...0,70 %, Ф —0,15. ..0,30 %), хромовольфрамо- вую ХВГ (содержание У — 0,9.. .1,05 %, В — 1,2.. .1,6 %, Г — 0,80.. .1,10 %), хромовольфрамовую 5ХВГ (содержание У — 0,55.. .0,70 %, X - 0,5.. .0,8 %, В — 0,5.. .0,8 %, Г — 0,8. ..1,1%), хромовольфрамованадиевую 9Х5ВФ (содержание У — 0,95... 1,0%, X —4,0...5,0%, В —0,8.. .1,2 %, Ф —0,1.. .0,2 %), хромокремнистую 9ХС (содержание У — 0,85.. .0,95 %, X — 0,45... 0,7%, С — 0,35%), высокохромистую ванадиевую Х12Ф (содержание У—1,4...1,7%, X— 11...12,5 %, Ф — 0,15...0,30 %).

Широко применяют для дереворежущего инструмента Х6ВФ, 8Х6НФТ, 55Х7ВСМФ, 9ХФМ.

Быстрорежущие стали Р9 (содержание У— 0,85.. .0,95 %, X —3,8...4,4%, В-8,5... 10,0%, Ф - 2,0.. .2,6 %, М-0,3%, Г —0,4%, С —0,4%), Р18 (содержание У — 0,7.. .0,8 %, X — 3,8...4,4%, В-17,5... 19,0%, Ф- 1,0.. .1,4 %, М-0,3%, Г— 0,4%). В настоящее время используют в основном быстрорежущую сталь Р6М5 и ее модификации. Цифры, стоящие после букв, указывают среднее содержание элемента в процентах. Отсутствие цифр означает, что содержание этого легирующего элемента до 1 %. В отдельных случаях содержание легирующих элементов не указывается, если оно не превышает 1,8 %.

Твердые сплавы бывают двух типов: металлокерамические и литые. Металлокерамические твердые сплавы в виде пластинок привинчиваются, припаиваются или приклеиваются (синтетическими клеями) к режущим элементам инструментов. Инструменты с пластинками твердых сплавов характеризуются более высокой стойкостью (в 20.. .30 раз), чем инструменты из инструментальных сталей, особенно при обработке клееных материалов, древесностружечных плит и древесных пластиков. Вольфрамокобальтовые твердые сплавы ВК6, ВК8, ВКЮ, ВК15, ВК.20 содержат кобальта соответственно 6; 8; 10; 15 и 20 % (остальное вольфрам), имеют твердость соответственно 90; 86; 5; 87; 86; 85 HRC3. Литые твердые сплавы (В2К, ВЗК, ВЗКР) выпускаются в виде прутков различного диаметра. Применяются для изготовления инструментов в виде наплавок на режущие элементы. Они имеют средние показатели между быстрорежущей сталью и металлокерамическими твердыми сплавами. Повышают стойкость инструментов в 4.. .5 раз по сравнению с инструментами из инструментальных сталей. Литые твердые сплавы (стеллиты) В2К, ВЗК содержат соответственно У —2; 1%; Сг —32; 29%; В-15; 4,0%; К - 45; 60%; Н — 2%; С—1,0; 2,0%; Fe — 2%. Температура плавления сплавов соответственно 1260 и 1275 °С.

Минеральная керамика. Режущие инструменты оснащают пластинками из минералокерамического материала ЦМ-332 на основе окиси алюминия А120з с небольшими добавками окиси цинка или кальция, окиси магния или марганца. Пластинки из минералокерамики приклеиваются к режущим элементам инструментов эпоксидными смолами или закрепляются' механическими устройствами. Пластинки из минералокерамики более хрупкие, чем металлокерамический твердый сплав. Поэтому они применяются только при больших углах заточки. Увеличивают износостойкость инструментов в 5.. .6 раз по сравнению с инструментами из инструментальной стали.

Искусственные материалы. Эльбор-(Р) — кубический нитрид бора — соединение бора, кремния и углерода. Эль- бор обладает твердостью и высокой теплостойкостью (1500... 1600 °С). Освоено производство крупных поликристаллических образований кубического нитрида бора (ПКНБ) диаметром 3. ..4 мм, длиной 5.. .6 мм, прочностью аи=1000 Н/мм2. Поликристаллами кубического нитрида бора таких размеров можно оснащать зубья пил, фрез, сверла и другие инструменты. Синтетический алмаз (АС) — кристаллический углерод. Используется для оснащения абразивных инструментов. Алмазные круги — основной инструмент для заточки твердосплавных режущих инструментов.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ. Инструментальная сталь...

Еще одну большую группу образуют инструментальные стали. К ним относятся нелегированная инструментальная сталь, стали холодной и горячей прокатки и...

Сталь углеродистая обыкновенного качества. Инструментальные...

Инструментальные качественные углеродистые стали предназачены для изготовления режущего, мерительного и штамповочного инструмента небольших размеров.

Конструкционные, инструментальные и коррозионностойкие стали

Еще одну большую группу образуют инструментальные стали. К ним относятся нелегированная инструментальная сталь, стали холодной и горячей прокатки и...

СТАЛЬ ЛЕГИРОВАННАЯ. Легирующие добавки, легированные стали

По назначению легированные стали разделяют на три класса: конструкционные (машиноподелочные и строительные), инструментальные и стали с особыми...

›Стройматериалы›

 СТАЛИ И СПЛАВЫ. Стали и сплавы на основе железа, никеля, кобальта....

Первые цифры в обозначении показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (у высокоуглеродистых инструментальных сталей в десятых долях процента).

Сталь. Легированная сталь. Сталью называется сплав железа с углеродом

Широкое применение в металлообработке имеет один из видов инструментальной легированной стали — быстрорежущая сталь. Главные достоинства этой стали...

›Слесарные работы›

 НЕЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ. Нелегированная сталь используется...

По составу различают нелегированные стали и легированные стали, по применению их различают на инструментальную и строительную сталь.

Точильно-шлифовальные станки безвольфрамовые твердые сплавы на...

Инструментальные стали разделяют на углеродистые, легированные и быстрорежущие. Углеродистые инструментальные стали применяют для изготовления инструмента...

Термическая обработка металлов

Конструкционные и инструментальные углеродистые стали значительно увеличивают при закалке свою твердость, но становятся при этом хрупкими и обладают невысокими...

›Техническое творчество

Углеродистые и легированные стали. Низколегированные строительные...

По назначению легированные стали разделяют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. В строительстве наиболее часто применяют низколегированные (с...

›Строительные изделия›

Легированная сталь. Стали перлитного класса имеют структуру перлита...

По назначению легированная сталь делят обычно на конструкционные стали, инструментальные стали и стали с особыми свойствами (электротехнические, нержавеющие...

Резание металла. Резка стали в листах и труб. труборезы

Для резания мягких металлов применяют полотна с 16-ю зубьями на 25 мм длины полотна, для более твердых металлов (поделочная или инструментальная хорошо отожженная сталь)—с...

›Санитарно-технические работы›

 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ БЛОКИ. Конструкция типового инструментального...

Корпус инструментального блока рекомендуется изготовлять из стали 40Х с последующей термической обработкой для получения твердости в пределах HRC 48—52.

›Кузнечно-штамповочное оборудование:›

 Выдавливание простого рельефа в полостях матриц пресс-форм

Вставные сменные конусные кольца 4 и 5 изготовляют из инструментальной стали и термически обрабатывают до твердости HRC 54 — 58.

Классификация станков фрезерной группы

§ 14. Сталь. § 15. Твердые сплавы и минералокерамические. § 16. Цветные металлы и их сплавы. Слесарно-инструментальные работы. Плоскостная и пространственная разметка.

Мартеновское производство стали. Производство в мартеновских печах...

М. п. наряду с другими видами производства стали (см. Кислородно-конвертерный процесс, Электросталеплавильное производство) —второе … Слесарно-инструментальные работы.

Кузнечные работы. Горячая обработка металла. Ковка

При чрезмерном нагреве углеродистой стали, например инструментальной, углерод с поверхности выгорает. Происходит обезуглероживание стали и качество деталей...

›Санитарно-технические работы

Подготовка листовой стали

Полосы и листовую сталь толще 1 мм разрубают слесарным зубилом (ГОСТ 7211—54) (39, а), которое изготовляют из инструментальной стали овального сечения.

›Кровельные работы›

 Затачивание инструментов

Теоретически возможно вновь закалить сталь, но если точно не известна структура инструментальной стали, то можно надеяться лишь на счастливый случай...

Обработка металла. Фреза. Общие сведения об устройстве фрез

Иногда применяют однозубые фрезы. Режущую часть фрез изготавливают из инструментальных углеродистых сталей, быстрорежущих инструментальных сталей...

Железо и сталь

В этом случае в сплаве выделяется карбид железа, который сильно снижает хрупкость стали. Поддающуюся закалке сталь с содержанием углерода 0,5— 1,7% называют инструментальной...

ЧЕРНЫЕ И ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ. Чугун представляет собой сплав...

В зависимости от назначения различают стали конструкционные, содержащие 0,02...0,85% углерода, и инструментальные — 0,65...1,4%. Конструкционные стали...

›Строительные материалы›

Металлы. Чугуны. Легированные стали. Алюминевые сплавы, сплавы...

Легированные стали классифицируют по назначению, химическому составу и структуре. По назначению они делятся на три основные группы: конструкционные, инструментальные и стали...

›Основы

Слесарно-инструментальные работы

Слесарно-инструментальные работы. Раздел: Строительство. Ремонт. … § 14. Сталь. § 15. Твердые сплавы и минералокерамические. § 16. Цветные металлы и их сплавы.

Конструкционная сталь - различают низкоуглеродистую цементуемую сталь...

Сталь углеродистая обыкновенного качества. Инструментальные ... … Инструментальные ... Примесь фосфора вызывает хладноломкость, а примесь серы — красноломкость стали.

СТАЛЬ. Углеродистые стали. Углеродистая сталь. Легированная...

В обозначении марок стали буквы Ст обозначают сталь, цифры от 0 до 6 — условный номер марки, буквы Б и В обозначают группы. … Инструментальные ...

Способы обработки рабочих частей пресс-форм. мастер-пуансон

Подборники типа зубильца (186, а, в) изготавливают из стали У8А, У10А или серебрянки … Рекомендуемые марки инструментальных сталей для мастер-пуансонов в зависимости от...

›Слесарно-инструментальные работы›

Сверление свёрла

Сверла изготовляют из инструментальной стали или стали (S) HSS, их резцы должны быть из закаленного металла. Чем лучше материал для изготовления сверл...

Свойства нержавеющей стали. Нержавеющие стали хромистые...

Различают аустенитная нержавеющая сталь, склонна к межкристаллитной коррозии, и так называемые стабилизированные — с добавками Ti и Nb. … Инструментальные ...

Малоуглеродистая сталь. Сталь и алюминиевые сплавы...

...в машиностроении, и высокоуглеродистую (0,6—1,2%)—в инструментальной промышленности. … кремнемарганцовистые стали 10Г2С1 и 09Г2С; хромокремненикелевые с медью 15ХСНД и...

Металлические конструкции