FOPRiRI_RK2 (ответы по лекциям Шуляка рк2), страница 4

Основными требованиями для инструментальных материалов являются твердость, прочность, теплостойкость, технологичность и экономичность.

Прочностные свойства инструментальных материалов характеризуются пределом прочности на изгиб и на сжатие, ударной вязкостью и коэффициентом трещиностойкости.

Теплостойкость характеризуется температурой, при которой происходит существенное снижение стойкости инструмента.

Комплексной характеристикой инструментального материала является его износостойкость, определяется, в первую очередь, твердостью инструментального материала, его прочностью и теплостойкостью.

Под технологичностью понимается комплекс свойств, характеризующих поведение инструментальных материалов при изготовлении из него режущего инструмента.

34. Какие стали называют быстрорежущими сталями. Приведите отличительные особенности их химического состава и принцип маркировки. Приведите 2 примера их марок и укажите их область применения.

Быстрорежущие стали это высоколегированные стали с высоким содержанием углерода, вольфрама, хрома, молибдена, кобальта, ванадия. Высокая твердость, прочность, тепло- и износостойкость обусловлена двойным упрочнением: мартенситным при закалке и дисперсионным тверднием при относительно высоком отпуске (500-620 С), вызывающим выделением упрочняющих фаз. В марках быстрорежущей стали буквы и цифры означают: Р - быстрорежущая; цифра, следующая за буквой обозначает среднюю массовую долю вольфрама; М - молибден, Ф - ванадий, К - кобальт, А - азот; цифры, следующие за буквами, означают соответственно массовую долю указанного элемента. МП - материал порошковый. Во всех быстрорежущих сталях обязательно присутствуют такие легирующие элементы, как углерод, хром, молибден и ванадий, однако в обозначении никогда не обозначается содержание хрома (составляет 3,1...4,4%), обычно не обозначается содержание углерода (0,73...1,12%), не обозначается содержание молибдена (до массовой доли 1% вкдючительно) и ванадия при его содержании менее 3% (за исключением экономно- легированных быстрорежущих сталей). Для азота обозначается его присутствие, но не указывается его массовая доля, которая для сталей, легированных азотом составляет 0,05...0,10%.

Основной маркой стали нормальной производительности является универсальная сталь Р6М5, которая пригодна для изготовления практически любых инструментов, предназначенных для резания углеродистых и низколегированных конструкционных сталей и сплавов. Еще Р18 как пример.

35. Какие материалы относятся к твёрдым сплавам. Приведите их классификацию. Назовите их отличительные свойства и приведите примеры марок.

Под твердыми сплавами понимают композиционный материал, полученный методами порошковой металлургии на основе высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, ниобия соединенных металлической связкой (кобальт, никель, молибден и др.). Твердые сплавы:

Однокарбидные сплавы (WC-Со) марок ВК4, ВК6, ВК8. Сплавы ВК обладают высокой ударной вязкостью, пределом прочности при изгибе, теплопропроводностью. Двухкарбидные Сплавы Т30К4, T15K6, Т14К8, Т5К10 рекомендуются для скоростной обработки углеродистых сталей, так как введение карбида титана значительно повышает сопротивление адгезионно-усталостному износу, имеющему место при образовании сливной стружки при обработке сталей. Трехкарбидные сплавы ТТ7К12, TT8K6, TT20K9.Сплавы этой группы отличаются высокими прочностными характеристиками и рекомендуются при тяжелых условиях обработки, прерывистого резания, для обработки жаропрочных сталей и сплавов, а также титановых сплавов.

С целью экономии дефицитного вольфрама и кобальта выпускаются безвольфрамовые твердые сплавы (керметы) на основе карбидов и карбонитридов титана с никельмолибденовой связкой. Примеры: ТН20 и КНТ16. Однокарбидные ультрамелкозернистые твердые сплавы с размером зерен 0,2...0,8 мкм. Пример: мелкозернистый сплав H10F, ВК6-ОМ.

36.Приведите классификацию области применения инструментальных материалов в соответствии со стандартом ISO 513.

37. Назовите особенности марки твёрдого сплава марки H10F и его рекомендуемую область применения.

Применение: Н10F для фрезерования жаропрочных и титановых сплавов.

Особенности: у импортных твердых сплавов с уменьшением размера зерна повышается не только твердость, но и изгибная прочность сплава. Мелкозернистый сплав H10F имеет твердость 92,1 HRA при заявленной изгибной прочности 4300 МПа. Высокие эксплуатационные свойства таких твердых сплавов обусловлены специальной технологией производства самих зерен карбида вольфрама, специальными добавками в составе сплава. Мелкозернистые сплавы зарубежных производителей чаще всего предлагаются в виде стержней различного диаметра для изготовления осевого металлорежущего инструмента, в основном, концевых фрез и сверл. Инструмент из такого мелкозернистого сплава, помимо минимального радиуса округления режущей кромки (до 3 мкм), необходимого для чистовой обработки, находит применение для обработки высопрочных и жаропрочных сталей и сплавов, высокотвердых материалов, в том числе закаленных сталей и чугунов, а также высокоабразивных материалов (силумины, стекло-, угле-, боропластики).

1. Назовите преимущества и недостатки режущей керамики.

Режущая керамика характеризуется высокой твердостью, в том числе при нагреве, износостойкостью, химической инертностью к большинству металлов в процессе резания. По комплексу этих свойств керамика существенно превосходит традиционные режущие материалы – быстрорежущие стали и твердые сплавы

Принципиальными недостатками керамики являются ее хрупкость и сложность обработки. Керамические материалы плохо работают в условиях механических или термических ударов, а также при циклических условиях нагружения. Им свойственна высокая чувствительность к надрезам.

1. Этапы проектирования режущего инструмента.

2. Что должны обеспечивать базовые поверхности на инструменте.

3. Примеры базирования инструмента по плоскостям.

4. Базовые конические поверхности- типы.

5. Принцип работы конуса HSC, приведите иллюстрацию.

6. Расчет конуса Морзе на передачу крутящего момента.

7. Достоинства и недостатки конуса Морзе.

8. Обоснование выбора главного угла в плане для токарных резцов.

9. Типы токарных резцов.

10. Сечение срезаемого слоя при отрезке и углы отрезного резца.

11. Проблемы операции расточки отверстий.

12. Особенности расточных резцов.

13. Схемы получения конических поверхностей.

14. Преимущества СМП перед напайным инструментом.

15. Требования к механизмам крепления СМП.

16. Основные схемы крепления СМП.

17. Преимущества и недостатки различных схем крепления СМП.

18. Алгоритм выбора токарного резца с СМП.

19. Технологические характеристики операции сверления.

20. Конструктивные элементы сверла.

21. Особенности работы сверла и его конструкции.

22. Характер изменения переднего и заднего угла по режущей кромке сверла.

23. Виды заточки сверл.

24. Методы улучшения работы сверла.---------------------------------------------------------

25. Группы обрабатываемости металлов по ISO.

26. Объяснить получение гребешков (теоретическую шероховатость) обработанной поверхности. Реальная шероховатость.

27. Определения углов , . Их влияние на процесс резания, прочность инструмента (шероховатость).

28. Определения углов , , _. Их влияние на процесс резания, рациональный выбор.

29. Определения угла , _. Их влияние на процесс резания.

30. Нарост, положительные и отрицательные стороны наростообразования.

31. Взаимосвязь себестоимости обработки и скорости резания. Оптимальная скорость резания по критерию себестоимости.

32. Классификация инструментальных материалов для лезвийного инструмента.

33. Основные требования к свойствам инструментальных материалов, определяющие их работоспособность и технологичность.

34. Какие стали называют быстрорежущими сталями. Приведите отличительные особенности их химического состава и принцип маркировки. Приведите 2 примера их марок и укажите их область применения.

35. Какие материалы относятся к твёрдым сплавам. Приведите их классификацию. Назовите их отличительные свойства и приведите примеры марок.

36. Приведите классификацию области применения инструментальных материалов в соответствии со стандартом ISO 513.

37. Назовите особенности марки твёрдого сплава марки H10F и его рекомендуемую область применения.

38. Назовите преимущества и недостатки режущей керамики.