Материал фрез

В зависимости от материала, из которого изготовлена режущая часть, различают фрезы:
а) из углеродистой стали (чаще марки У12А) и легированной стали (обычно марок 9ХС и ХВГ);
б) из быстрорежущей стали марок Р18 и Р9;
в) из твердых сплавов;
г) из минеральной керамики.
При фрезеровании выделяется тепло, которое ускоряет износ и затупление режущей кромки зуба фрезы. Чем больше скорость резания, тем больше выделяется тепла и тем сильнее нагреваются зубья фрезы. При достижении определенной температуры режущая кромка теряет твердость, вследствие чего фреза перестает резать.
Температура, при которой режущая кромка фрезы теряет твердость, различна для углеродистой и быстрорежущей сталей и для твердых сплавов. Углеродистая сталь теряет режущие свойства при температуре порядка 250° С, быстрорежущая — при 550° С; твердые сплавы сохраняют режущие свойства при температуре порядка 800—1000° С.
Углеродистую сталь У12А обычно применяют для фасонных фрез малых диаметров с нешлифованным профилем, работающих с незначительными скоростями резания.
Легированную сталь 9ХС и ХВГ применяют для фасонных затылованных фрез, работающих при нормальных скоростях резания и малых сечениях стружки.
Фрезы из быстрорежущей стали Р18 и Р9 допускают большие скорости резания и большие подачи, чем фрезы из углеродистой и легированной сталей; ими следует пользоваться преимущественно, по сравнению с фрезами из углеродистой стали, при более высоких режимах фрезерования. В последнее время для фрезерования жаропрочных сталей применяют быстрорежущую сталь, легированную кобальтом (марки Р9К5 и Р9К10) или ванадием (марки Р9Ф5 или Р18Ф2).
Высокая твердость и износостойкость твердых сплавов, а также их способность сохранять режущие свойства при высоких температурах обеспечивают возможность еще более производительной обработки по сравнению с быстрорежущей сталью.
Изготовляемые в СССР твердые сплавы для обработки резанием металлов разделяются на титановольфрамовые (типа ТК) и вольфрамовые (типа ВК) сплавы.
Для оснащения фрез твердые сплавы выпускаются в виде пластинок. Такие пластинки припаивают либо к державкам из конструкционной стали (в этом случае они образуют вставные зубья), либо к корпусу фрезы.
Для обработки стали предназначаются сплавы ТК; для обработки чугуна, цветных металлов, легких сплавов и неметаллических материалов — сплавы ВК.
Для чистового и получистового фрезерования чугуна, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов (стекло, фибра, резина, пластмассы) с большими скоростями и малыми подачами применяют твердые сплавы ВК2 и ВКЗМ.
Для чернового фрезерования чугуна, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов применяют твердые сплавы ВК4В, ВК6 и ВК8.
Для чистового фрезерования стали с большими скоростями и малыми подачами применяют твердый сплав Т30К4.
Для получистового и чистового фрезерования углеродистых и легированных сталей при непрерывном резании и без корки применяют твердый сплав Т15К6.
Для чернового фрезерования углеродистых и легированных сталей применяют твердый сплав Т14К8.
Для чернового фрезерования углеродистых и легированных сталей при особенно тяжелых условиях работы (с крупным и неравномерным сечением стружки, при прерывистом резании) применяют твердый сплав Т5К10.
В последнее время в СССР создан и внедряется в производство новый неметаллический режущий материал — минеральная керамика, которая по режущим свойствам не уступает современным твердым сплавам, а при обработке чугуна, бронзы и литья из легких сплавов имеет преимущества по скорости резания в 1 1/2—2 раза.
Существенное отличие минеральной керамики от твердых сплавов заключается в том, что в ее составе совершенно нет дорогих элементов — вольфрама, титана, кобальта. Минеральная керамика представляет собой окись алюминия (глинозем), переработанную и спеченную под высоким давлением.
Минералокерамика обладает высокой твердостью и способностью сохранять режущие свойства при температуре около 1200° С, что позволяет вести обработку при больших скоростях резания; к недостаткам относится большая хрупкость, что ограничивает применение ее при обработке с неравномерным припуском, при прерывистом резании и при обдирочных стружках.
Наилучшие режущие свойства имеют керамические материалы марки ЦМ-332, что позволяет применять их не только при обтачивании, но и при торцовом фрезеровании чугуна и цветных сплавов.
Фрезы с пластинками и дисками из материала марки ЦМ-332 уже успешно применяются на многих заводах.

 

 

Глава 3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ.