Твердые сплавы

Раздел: Учебники

Поскольку твердые сплавы допускают значительно более высокие скорости резания при больших сечениях среза, они требуют более мощных станков. В табл. 55 приведены скорости резания и потребные мощности при обработке сталей различной прочности твердыми сплавами и быстрорежущей сталью. При обработке материалов высокой прочности твердыми сплавами допускаемая скорость резания возрастает относительно быстрее, чем увеличивается потребная мощность. Данные о скоростях резания стали St 70.11 в зависимости от глубины резания и подачи приведены в табл. 56. Повышение скорости резания особенно велико при малых подачах (чистовая обработка). Чем больше работа принимает характер обдирки (примерное сечение среза 2 мм2 и больше), тем относительно меньше повышается производительность. Тем не менее мощность старых станков для обдирочных работ недостаточна для использования всех преимуществ твердых сплавов.

На  95 приведен график потребной мощности для обработки стали прочностью 70 кГ/мм2. В то время, как для снятия стружки сечением 5 мм2 инструментальной сталью требуется 5 кет, а быстрорежущей сталью — около 10 кет, при тех скоростях резания, которые допускают применение твердого сплава, необходима мощность 20— 30 кет. При еще большем сечении среза потребная мощность еще выше и достигает 5— Ю-кратной величины. Так как мощность старых обычных станков не превышает 5 кет, недостаток в мощности особенно ощутим при обдирочной и полуобдирочной обработке твердыми сплавами. В начальной стадии применения твердосплавных режущих инструментов сильно отставало развитие соответствующих мощных и устойчивых металлообрабатывающих станков. Лишь в последние годы начали строить специальные станки, в частности обдирочные токарные, универсальные токарные, револьверные, сверлильно-расточные, фрезерные, строгальные, позволяющие полностью использовать превосходные режущие качества твердых сплавов. Однако для новых высоковязких сплавов групп Р 40 и Р 50, заполняющих пробел между твердыми сплавами старых марок и быстрорежущей сталью, мощность и этих станков, согласно Кёльблю, недостаточна для обдирки и строгания.

По мнению Хиршфельда, преимущества твердых сплавов при обработке резанием и их экономическое значение следующие:

1.         Сокращение машинного времени (времени резания). Вследствие высокой скорости резания и сокращения времени, необходимого для замены инструмента и его переточки (более длинный период стойкости), сокращается машинное время и увеличивается общее время работы инструмента.

2.         Повышение производственной мощности цеха. Даже при довольно старом станочном парке можно за одно и то же время и при одинаковом количестве станков увеличить выход готовой продукции примерно на 30%. Новые станки, сконструированные специально для резания твердыми сплавами, повышают производительность цеха в несколько раз.

3.         Уменьшение расхода энергии. Расход энергии, используемой для снятия определенного количества стружки, значительно ниже, чем при работе быстрорежущей сталью.

4.         Снижение расходов на приобретение и заточку инструментов. Твердосплавные инструменты имеют более продолжительный период стойкости и срок службы; соответственно снижаются расходы на заточку.

5.         Улучшение качества изделий. В результате получения более гладкой поверхности и более точных размеров изделий при резании твердыми сплавами значительно упрощается рабочий процесс (отпадает операция шлифования) и достигается экономия средств.

6.         Экономия ценных материалов. В весовой единице твердого сплава ценная составляющая — вольфрам используется значительно экономичнее, чем в быстрорежущей стали.