Подача при обработке чугуна

Механическая обработка чугуна на станках Ориентировочные режимы резания (подача и скорость) в зависимости от сорта обрабатываемого чугуна

87 Справочник HOFFMANN GROUP 2012 Обработка материалов резанием Garant ToolScout Стр.59

Механическая обработка чугуна на станках Ориентировочные режимы резания (подача и скорость) в зависимости от сорта обрабатываемого чугуна

Механическая обработка чугуна на станках Ориентировочные режимы резания (подача и скорость) в зависимости от сорта обрабатываемого чугуна _ Обрабаты- ваемый материал Вид обработки Инструмент/ Инструментальный материал Подача на режущую кромку fz мм/кромку Скорость резания Vc м/мин GTS 55 GTS 70 Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,3 .. 0,6 50 . 150 Твёрдый сплав с покрытием 0,3 .. 0,6 75 . 170 GTW45 Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,1 .. 0,6 45 . 150 Твёрдый сплав с покрытием 0,1 .. 0,6 80 . 240 СЧ 25 -СЧ 40 Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,1 .. 0,4 50 . 200 Твёрдый сплав с покрытием 0,4 80 . 200 Фрезерование Торцевая фреза/твёрдый сплав, без покрытия 0,2 .. 0,4 70 . 130 Торцевая фреза/твёрдый сплав с покрытием 0,2 .. 0,4 90 . 190 Торцевая фреза/КНБ 0,15 1500 . 2000 Сверление D10 мм/ 5xD/твёрдый сплав 0,1 .. 0,14 25 . 40 D10 мм/>5xD/твёрдый сплав 0,12 30 . 90 ВЧ 40 -ВЧ 70 ВЧ ) Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,1 .. 0,6 40 . 230 Твёрдый сплав с покрытием 0,15 .. 0,6 60 . 240 Сверление D10 мм/до 2,5xD/ монолитный твёрдый сплав с покрытием 0,3 .. 0,4 40 . 85 Растачивание/ тонкая обточка Расточной инструмент/твёрдый сплав 0,10 .. 0,15 200 . .. 400 GGV Большая гибкость в задании параметров режимов резания в сравнении с СЧ Таблица 1.16 Возможные ориентировочные значения скорости резания чугуна Достоверно судить об обрабатываемости резанием чугуна на основании данных твёрдости по Бринеллю (HB) нельзя. Эти данные ничего не говорят об абразивной твёрдости чугуна, которая из-за включений песка и свободных карбидов значительно ухудшает обрабатываемость резанием. Таким образом, чугун с твёрдостью по Бринеллю 180 и некоторым количеством свободных карбидов поддаётся обработке резанием значительно хуже, чем чугун с той же твёрдостью, но со 100% перлитной структурой и без свободных карбидов. 59 Вследствие неметаллических включений, измененной структуры и/или окалины края отлитых заготовок (литейная корка) поддаются обработке резанием хуже, чем сердцевина. Поэтому в случае, если параметры резания остаются без изменений (не уменьшаются), имеет место интенсивный абразивный износ и образование насечек на режущей кромке инструмента. (См. главу Теоретические основы , раздел 1.2) В таблице 1.16 в качестве примера представлены

Источник

Чистовая обработка при фрезеровании серого чугуна пластинами PCBN

Особенности фрезерования

Процесс фрезерования является одним их наиболее сложных из всех видов металлообработки. Основной фактор – это прерывистый характер работы, когда каждый из зубьев инструмента входит в кратковременный контакт с обрабатываемой поверхностью. При этом каждый контакт сопровождается ударной нагрузкой. Дополнительные факторы сложности – более одной режущей поверхности и образование прерывистой стружки переменной толщины, что может стать серьёзным препятствием для работы.

Поэтому очень важен правильный подбор режима резания, что позволяет добиться максимальной производительности оборудования. Сюда входит правильный выбор подачи, скорости и силы реза, а также глубины удаляемого слоя что позволяет получить необходимую точность при минимальных затратах и износе инструмента.

Суть процесса

Фрезерование осуществляется с целью глубокой черновой и чистовой обработки, формирования определённого профиля поверхности (пазы, канавки), нарезания зубьев на зубчатых колесах, корректировки формы, художественного вытачивания узоров и надписей.

Рабочий инструмент – фреза – совершает главное вращающее движение. Вспомогательным является поступательная подача заготовки относительно ее хода. Этот процесс имеет прерывистый характер. Его важнейшая особенность, которая отличает от точения и сверления – тот факт, что каждый зуб работает отдельно. В связи с этим, для него характерно наличие ударных нагрузок. Уменьшить их влияние возможно с учетом рациональной оценки ситуации и подбора режимов.

Читайте также:  Барабан тормозной задний 2108 чугун артикул

Параметры режима резания

Основными характеристиками, которые регулируются в процессе фрезерования и являющиеся составляющими режима резания являются:

  • глубина реза – это толщина металла снимаемая за один проход. Выбирается с учетом припуска на обработку;
  • ширина реза – показатель ширины снимаемого слоя металла по направлению перпендикулярному направлению подачи;
  • подача инструмента – перемещение обрабатываемой поверхности относительно оси фрезы. В расчете режима используются такие показатели как подача на один зуб, в минуту и на один оборот. На величину подачи влияет прочность инструмента и характеристики оборудования.

Классификация фрез

Фрезы – это приспособления для резания. Основные физические параметры, с помощью которых они оцениваются: высота, диаметр, величины фаски и затылования, окружной шаг. Существует их огромное разнообразие, распределяющиеся по различным признакам:

  • по типу поверхностей, которые обрабатываются (для дерева, пластика, стали, цветных металлов и др);
  • по направлению движения вращения — праворежущие и леворежущие;
  • в зависимости от конструкционных особенностей — цельные, напайные, складные (имеют вставные ножи), сварные;
  • по форме: конические, цилиндрические, дисковые;
  • в зависимости от условий работы и требований к режущей части, могут изготавливаться из различных материалов. К ним относятся: углеродистая инструментальная и быстрорежущая сталь (легированная, с повышенным содержанием вольфрама), твердый сплав (прочный – для черновой обработки, износостойкий – для чистовой). Распространены варианты, когда корпус изготовлен из углеродистой или быстрорежущей стали, а ножи – вставные твердосплавные;
  • в зависимости от назначения: цилиндрические, торцевые, концевые, прорезные, отрезные, фасонные.

Наиболее информативные признаки: материал режущей кромки и назначение.

Ширина и глубина

Данные параметры имеют важное значение для рационального выбора режима фрезерования. Глубина, как правило, устанавливается на максимально допустимое значение для уменьшения количества проходов. При повышенных требованиях к чистоте и точности обработки применяются черновой и чистовой проходы, соответственно, для съёма основной массы металла и калибровки поверхности. Количество черновых проходов может быть увеличено для повышения качества реза.

При выборе глубины также необходимо учесть припуск на обработку. Как правило, несколько проходов применяется при значении припуска более 5 мм. При последнем черновом проходе оставляют около 1 мм на чистовую обработку.

При подборе ширины необходимо учесть, что при одновременной обработке нескольких деталей учитывается общее значение. Выбирая данные значения необходимо учесть и состояние поверхности заготовки. При наличии следов литья, окалины или загрязнений необходимо увеличить глубину реза. В противном случае возможно скольжение зуба, дефекты поверхности, быстрый износ режущих кромок.

При выборе глубины реза существуют следующие типовые рекомендации:

  • Чистовая обработка – до 1 мм.
  • Черновая по чугуну и стали – от 5 до 7 мм.
  • Черновая для разных марок стали – от 3 до 5 мм.

Рекомендации по фрезерованию разных видов чугуна

Фрезеровать чугун довольно легко. Он содержит графит, способствующий получению рассыпчатой короткой стружки, которая обладает эффектом смазки. Но трудности тоже имеются. Это выкрашивание металла и абразивный износ инструмента.

Как и при токарной обработке, на фрезерование чугуна влияет состав сплава, ведь содержание углерода и его структура в белом, сером, высокопрочном и ковком чугуне заметно отличается, а с ним и свойства самого металла. Впрочем, есть и общие рекомендации по обработке чугуна

· Чтобы инструмент прослужил длительное время, выбирайте фрезы из твёрдых сплавов с отрицательным передним углом режущей кромки (допускается также небольшое положительное значение угла).

· Помимо того, что фреза для чугуна должна быть твердосплавной, предпочтительно усилить защиту от абразивного износа специальным покрытием. А вот для чистовой обработки такое покрытие необязательно.

· При обработке чугуна лучше не применять смазочно-охлаждающие жидкости, так как это может привести к возникновению термических трещин из-за резких перепадов температуры. Когда пыли слишком много и без СОЖ не обойтись, применяйте особые сплавы для «мокрой» фрезеровки.

Теперь выделим особенности обработки основных видов чугуна

Из-за своих структурных особенностей белый чугун – очень твёрдый, но при этом довольно хрупкий сплав. Во время обработки он обычно раскалывается на куски. А режущий инструмент быстро затупляется, так как материал обладает повышенной абразивностью.

Читайте также:  Искусственное старение серого чугуна

В машиностроении белый чугун применяется крайне редко и используется в основном для отливок, не требующих какой-либо обработки, либо в качестве заготовки для производства ковкого чугуна. Поэтому сосредотачиваться на особенностях обработки этого сплава мы не будем.

При фрезеровании серого чугуна основные трудности связаны с абразивным износом по задней поверхности инструмента, выкрашиванием в месте выхода фрезы из детали и термическими трещинами. Как решить эти проблемы?

1. Выбирайте качественный твёрдосплавный инструмент с защитным покрытием.

2. Если металл будет выкрашиваться, советуем сократить подачу, чтобы уменьшить толщину стружки.

3. Не используйте смазочно-охлаждающую жидкость для снижения риска появления термических трещин. Выбирайте твердосплавные пластины с покрытием большой толщины.

Фрезеровка высокопрочного чугуна сравнима с обработкой низколегированной стали. Поэтому инструменты по высокопрочным сталям вполне подойдут. И лучше, если это будут фрезы с PVD-покрытием.

Так как высокопрочный чугун сложнее поддаётся обработке и образует более длинную стружку. Кстати, это тот случай-исключение, когда лучше фрезеровать с использованием СОЖ, невзирая на общие рекомендации.

Обычно черновая обработка ковкого чугуна выполняется в незакалённом состоянии, а вот начисто фрезеруется уже закалённый металл, отличающийся высокой абразивностью. Из-за этого стойкость металлорежущего инструмента падает примерно на 40% по сравнению с обработкой другого сорта чугуна. Поэтому для фрезеровки ковкого чугуна стоит выбирать сверхпрочный инструмент.

В нашем каталоге есть отличные фрезы Widin для обработки всех типов чугуна серии Zamus Classic.

Подача и скорость фрезы

Величина подачи зависит, в первую очередь от типа обработки – черновая или чистовая. При чистовом резе подача определяется требованиями к качеству поверхности. При черновом необходимо учесть несколько факторов:

  • жесткость заготовки, инструмента и станка;
  • материал заготовки и фрезы;
  • угол заточки фрез;
  • мощность привода станка.

Скорость обработки определяется по нормативам, в которых учитывается тип инструмента и материал заготовки. Данный параметр выбирается по стандартной таблице.

Необходимо учесть, что значения в таблице приведены для стандартной стойкости инструмента. Если фреза не соответствует стандартным параметрам, то необходимо учесть поправочный коэффициент который зависит от ширины инструмента (для торцовых фрез), свойств заготовки, угла фрезы и наличия окалины.

Основные понятия о работе фрезерных станков

В зависимости от способа расположения шпинделя и крепления фрезы в нем, от видов осуществляемых действий и от способов управления, выделяют основные типы фрезеровального оборудования:

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • универсальные;
  • фрезерные станки с ЧПУ.

Основные узлы вертикально-фрезерного станка:

  1. Станина, в которой размещается коробка скоростей, регулирующая вращение вертикально установленного шпинделя и закрепленной на нем фрезы.
  2. Стол, включающий в себя консоль с поперечными полозками для крепления и перемещения заготовки и коробку подач, регулирующую движения подачи.

В горизонтально-фрезерных станках инструмент закрепляется горизонтально. А универсальные имеют несколько разновидностей.

Существует универсальное горизонтальное оборудование, для которого характерно наличие оборотности стола и, тем самым, расширение спектра возможных выполняемых работ. Кроме того, имеется широкоуниверсальное, имеющее в своем строении оба шпинделя и позволяющее осуществлять все виды фрезерования.

Фрезерные станки с ЧПУ отличаются наличием программного обеспечения и компьютерного управления. Они предназначены для художественной обработки заготовок, в том числе в 3D-формате.

Рекомендации при выборе режима

Идеально подобрать режим обработки практически невозможно, но есть ряд рекомендаций, которым желательно следовать:

  • Диаметр инструмента должен соответствовать глубине обработки. Это позволяет провести обработку в один проход, но для слишком мягких материалов есть риск снятия стружки большей толщины, чем необходимо.
  • По причине ударов и вибрации желательно начать с подачи порядка 0,15 мм на зуб и затем регулировать в большую или меньшую сторону.
  • Не желательно использовать максимальное количество оборотов, это может привести к падению скорости реза. Повысить частоту можно при увеличении диаметра инструмента.

Определение режима реза производится не только с помощью таблиц. Большую роль играет знание особенностей станка и личный опыт фрезеровщика.

Виды фрез для плоских поверхностей

С целью снятия слоев материала на горизонтальных, вертикальных или наклонных плоскостях, используются цилиндрические и торцевые фрезы.

Инструмент первого вида может быть цельным либо с насадными ножами. Большие цельные фрезеровальные насадки предназначены для черновой обработки, а малые – для чистовой. Вставные ножи для складных режущих головок могут быть изготовлены из быстрорежущей стали либо оборудованы пластинками из твердых сплавов. Твердосплавные фрезы имеют большую производительность работы, чем сделанные из легированного стального сплава.

Читайте также:  Как можно заварить чугун обычным электродом

Торцевая применяется для удлиненных плоскостей, ее зубья распределяются на торцевой поверхности. Большие складные используются для широких плоскостей. Кстати, для снятия стружки со сложно обрабатываемых тугоплавких металлов обязательно наличие твердосплавных ножей. Для применения этих групп фрезеровальных приспособлений нужна значительная ширина и длина изделия.

Основные понятие о фрезерных работах на станках с ЧПУ

Они характеризуются высокой степенью автоматизации, точностью рабочего процесса, высокой продуктивностью. Фрезерование на станке с ЧПУ осуществляется чаще всего с помощью торцевых или концевых фрез.

Последние – наиболее широко используемые. При этом, в зависимости от обрабатываемого материала, соответствующего типа образующей стружки, заданных параметров программного обеспечения, используются разные концевые фрезы. Они классифицируются по числу заходов спиралей, которые обеспечивают наличие режущих кромок и канавный отвод стружки.

Материалы с широкой стружкой целесообразно фрезеровать с помощью инструментов малого количества заходов. Для твердых металлов с характерной стружкой излома необходимо выбирать фрезеровальные приспособления с большим количеством спиралей.

Источник

Токарная обработка чугуна: особенности

Чугунные детали пользуются большой популярностью в машиностроении. Однако обработка этого металла сопряжена с рядом сложностей. Важно правильно подобрать инструмент, чтобы достичь максимальной производительности.

Наибольшее количество хлопот доставляют повышенная твёрдость чугуна, а также сильный нагрев во время обработки этого материала.

Причем в зависимости от состава сплава обрабатываемость чугуна может сильно варьироваться. Если обработка наименее прочных серого и ковкого чугунов в целом не вызывает проблем, то обработка остальных видов чугунов сопровождается сложностями, поэтому к каждому виду чугуна необходимо подходить индивидуально.

Инструмент по обработке чугуна должен обладать предсказуемой надёжностью при высоких скоростях резания, несмотря на то, что при резании разных видов этого металла механизм износа токарных пластин будет отличаться. Есть ли универсальный инструмент для токарной обработки чугуна и какими характеристиками он должен обладать?

Специфика токарного инструмента по чугуну

Для обработки чугуна идеальным инструментом будут пластины из прочных мелкозернистых твёрдых сплавов. Они отличаются повышенной прочностью и износостойкостью даже при растачивании в тяжелых условиях. Чтобы песок и другие включения, характерные для чугунных сплавов, не изнашивали токарные пластины, пользуйтесь инструментом, сочетающим в себе износостойкость и низкий уровень хрупкости.

При изготовлении большого количества чугунных изделий стоит отдавать предпочтение пластинам со специальными покрытиями, облегчающими теплоотвод. Например, с покрытием оксида алюминия. Тогда износ инструмента будет заметно ниже.

Что касается геометрии, то для облегчения резания чугуна выбирайте пластины без задних углов, а передний – должен иметь отрицательный или небольшой положительный угол.

Резание чугуна: особенности

Неравномерный припуск на чугунных деталях и наличие литейной корки – основные проблемы при токарной обработке. Поэтому во время обдирки чугунных деталей весь слой до чистого металла необходимо снимать за один проход, чтобы резец оставался в пределах литейной корки. Это позволит избежать абразивного износа инструмента.

Графит в составе чугуна, высвобождаясь во время обработки, сильно пылит. А стружка образуется мелкая и сыпучая. Чтобы температура не увеличивалась из-за налипшей стружки и пыли, стоит регулярно очищать оборудование.

«Сухая» или «мокрая» обработка?

При «мокром» резании с применением смазочно-охлаждающей жидкости образуется чугунная пыль, но зато уменьшается риск температурной деформации заготовок. СОЖ усиливает температурные колебания, ведет к термическим трещинам и выкрашиванию пластин. Поэтому предпочтительнее обрабатывать «на сухую». Это позволит свести к минимуму температурные колебания на режущей кромке и увеличить срок эксплуатации инструмента.

В любом случае чугун является довольно абразивным материалом, поэтому его обработка требует в три раза больше времени, чему, например, стали, так как требуется занижать режимы резания. Неправильный выбор токарного инструмента является причиной быстрого затупления режущей кромки, и, как следствие, ужасного качества обработки поверхности.

Во всем мире большой популярностью для обработки чугуна пользуются токарные пластины компании Kennametal, которые представлены в нашем каталоге.

Актуальные цены и наличие на складе этих пластин представлены в нашем онлайн каталоге.

Как обрабатывается чугун токарным инструментом Kennametal можно увидеть на видео:

Источник