Архивы Металлорежущий инструмент - Страница 12 из 13

Особенности конструкции подрезных, расточных, отрезных, строгальных и долбёжных резцов

Подрезные резцы (рис.1, а, б) изготавливают с отогнутой и прямой державками. Хотя отогнутая державка усложняет изготовление резцов, она обеспечивает следующие преимущества: 1) универсальность, так как проходные резцы могут работать напроход и на подрезание; 2) возможность вести обработку в менее доступных местах.

Рис.1. Типы резцов: *а —* подрезной (проходной отогнутый правый); *б —* подрезной (проходной упорный правый); в — расточной для сквозных отверстий; г — расточной канавочный; д — отрезной; е — строгальный; ж — долбежный

Расточные резцы (рис.1, в, г) используют для обработки внутренних сквозных и глухих отверстий, а также внутренних канавок. Из-за большого вылета державки, уменьшенной площади ее сечения и затрудненного отвода стружки расточные резцы работают в более тяжелых условиях, чем проходные резцы. Державки расточных резцов выполняют круглыми, а в месте крепления они имеют утолщение квадратного сечения. Диаметр державки зависит от диаметра обрабатываемого отверстия и равен d_д = (0,5…0,8)d_o, где d_o — диаметр обрабатываемого отверстия.

Расточные резцы имеют малую виброустойчивость и жесткость. Чтобы исключить врезание задней поверхности резца в поверхность резания, лезвие резца располагают несколько ниже оси отверстия, а заднюю поверхность выполняют криволинейной формы.

Отрезные резцы (рис.1, д) применяют для отрезки заготовок из прутка и проточки наружных канавок в заготовках на токарных, револьверных станках и станках-автоматах.

Из-за тяжелых условий работы (большой вылет резца, затрудненные условия деформации металла при переходе в стружку, малая жесткость режущей части и, следовательно, низкая виброустойчивость) отрезные резцы чаще всего изготавливают из быстрорежущей стали. Режущая часть имеет главную режущую кромку с углом φ = 90° и две вспомогательные кромки с углами φ₁=1°30’…3°. Если нужно обработать торец заготовки без оставления стержня (бобышки) в ее центре, то главную режущую кромку затачивают под углом φ=75…80°.

При использовании напайных твердосплавных режущих пластин длина главной режущей кромки отрезного резца должна быть не менее 5 мм. Для повышения жесткости в вертикальной плоскости головка резца обычно делается утолщенной, а режущая кромка во избежание отрыва твердосплавной пластины устанавливается ниже оси центров станка на расстоянии 0,5.1,0 мм.

Передний угол у оказывает большое влияние на виброустойчивость отрезных резцов, которая снижается с его уменьшением. Поэтому рекомендуется затачивать угол γ = 15…20° с упрочняющей фаской шириной f = 0,2…0,3 мм и под углом γ_ф = 0…-5°, задний угол α = 10…12°.

Строгальные и долбежные резцы (рис.1, е, ж) — это инструменты, работающие с ударной нагрузкой в момент периодически повторяющегося врезания. Из-за консольного крепления таких резцов со сравнительно большим вылетом их державки подвергаются упругим деформациям и вибрациям. Эти резцы работают со сниженными скоростями резания из-за больших инерционных масс и сечениями среза, в 1,5…2 раза большими, чем при токарной обработке. По этим причинам условия резания неблагоприятны для использования твердосплавных пластин. Поэтому чаще всего эти резцы изготавливают из быстрорежущих сталей.

Во избежание внедрения задней поверхности строгального резца в обработанную поверхность заготовки из-за упругих деформаций державки его вершина должна быть расположена на одном уровне с опорной поверхностью, и поэтому державка имеет изогнутую форму.

На рис.1, е показаны геометрические параметры строгальных резцов при несвободном и свободном резании (без вспомогательных кромок), а на рис.1, ж показаны углы γ и α долбежных резцов. На примере свободного строгания можно дать другое определение угла наклона главной режущей кромки λ — это угол между вектором скорости резания и нормалью к проекции главной режущей кромки на плоскость резания, которая в данном примере совпадает с обработанной поверхностью. Такое определение λ применимо также к другим видам инструментов, например к сверлам и фрезам.

Величины геометрических параметров строгальных и долбежных резцов обычно принимают близкими к принятым для токарных резцов, за некоторыми исключениями. Так, для предохранения выкрашивания вершины резцов при работе с ударами угол λ увеличивают до 10…12⁰. При несвободном строгании главный угол в плане рекомендуется брать равным φ = 20…45 ⁰. Для чистовых операций (под шабрение) желательно снижать угол φ₁ до нуля.

Конструктивные элементы и геометрические параметры проходных токарных резцов

Из всех видов токарных резцов наиболее распространенными являются проходные резцы. Они предназначены для точения наружных поверхностей, подрезки торцов, уступов и т.д.

Призматическое тело проходного резца (рис. 1), как и любо го другого, состоит из режущей части (головки) и державки. Головка резца содержит переднюю 1, главную заднюю 2 и вспомогательную заднюю 3 поверхности. Пересечения этих поверхностей образуют главную 4 и вспомогательную 5 режущие кромки.

Рис.1. Конструктивные элементы токарного резца:
1 — передняя поверхность; 2 — главная задняя поверхность; 3 — вспомогательная задняя поверхность; 4 — главная режущая кромка; 5 — вспомогательная режущая кромка

По передней поверхности сходит снимаемая резцом стружка. Главная задняя поверхность обращена к поверхности резания, образуемой главной режущей кромкой, а вспомогательная задняя поверхность – к обработанной поверхности детали.

Указанные поверхности и режущие кромки после заточки располагаются под определенными углами относительно двух координатных плоскостей и направления подачи, выбираемыми с учетом кинематики станка.

Рис.2. Геометрические параметры проходного токарного резца

За координатные плоскости (рис.2) принимают две взаимно перпендикулярные плоскости: 1) плоскость резания, проходящую через главную режущую кромку, и вектор скорости резания, касательный к поверхности резания, и 2) основную плоскость, проходящую через эту же кромку и нормаль к вектору скорости резания.

Есть другое определение основной плоскости: это плоскость, проходящая через векторы продольной S_пр и радиальной S_р подач. В частном случае она может совпадать с основанием резца. В этом случае возможно измерение углов резца вне станка в его статическом положении.

За вектор скорости резания, применительно к резцам, а также ко многим другим инструментам, принимают вектор окружной скорости детали без учета вектора продольной подачи, который во много раз меньше вектора окружной скорости и не оказывает заметного влияния на величину передних и задних углов. Только в отдельных случаях, применительно, например, к сверлам, в точках режущих кромок, прилегающих к оси сверла, это влияние становится существенным.

На рис. 2 представлены вид заготовки и резца в плане и геометрические параметры, обязательно указываемые на рабочих чертежах резцов: γ, α, α₁, λ, φ, φ₁. Ниже даны определения и рекомендации по назначению их величин.

Передний и задний углы главной режущей кромки принято измерять в главной секущей плоскости N-N, проходящей нормально к проекции этой кромки на основную плоскость, которая в данном случае совпадает с плоскостью чертежа. Плоскость N-N выбрана в связи с тем, что именно в ней происходит деформация металла при резании.

Передний угол γ — это угол между основной плоскостью и плоскостью, касательной к передней поверхности. Величина этого угла оказывает на процесс резания определяющее влияние, так как от него зависят степень деформации металла при переходе в стружку, силовая и тепловая нагрузки на режущий клин, прочность клина и условия отвода тепла из зоны резания. Оптимальное значение переднего угла γ определяется опытным путем в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого и режущего материалов, факторов режима резания (v, s, t) и других условий обработки. Возможные значения угла γ находятся в пределах 0…30⁰. Для упрочнения режущего клина, особенно изготовленного из хрупких режущих материалов, на передней поверхности затачивают фаску с нулевым или отрицательным передним углом (γ_ф=0…-5°) , шириной f, зависящей от подачи.

Задний угол α — это угол между плоскостью резания и плоскостью, касательной к задней поверхности. Фактически это угол зазора, препятствующего трению задней поверхности резца о поверхность резания. Он влияет на интенсивность износа резца и в сочетании с углом γ влияет на прочность режущего клина и условия отвода тепла из зоны резания.

Чем меньшую нагрузку испытывает режущий клин и чем он прочнее, тем больше значение угла α. Его величина зависит, таким образом, от сочетания свойств обрабатываемого и режущего материалов, от величины подачи и других условий резания. Например, для резцов из быстрорежущей стали при черновой обработке конструкционных сталей α=6…8°, для чистовых операций — α=10.. .12°.

Угол наклона главной режущей кромки λ — это угол между основной плоскостью, проведенной через вершину резца, и режущей кромкой. Он измеряется в плоскости резания и служит для предохранения вершины резца А от выкрашивания, особенно при ударной нагрузке, а также для изменения направления сходящей стружки. Угол λ считается положительным, когда вершина резца занижена по сравнению с другими точками главной режущей кромки и в контакт с заготовкой включается последней. Стружка при этом сходит в направлении обработанной поверхности (от точки В к точке А), что может существенно повысить ее шероховатость. При черновой обработке это допустимо, так как после нее следует чистовая операция, снимающая эти неровности. Но при чистовых операциях, когда нагрузка на режущий клин невелика, первостепенное значение приобретает задача отвода стружки от обработанной поверхности. С этой целью назначают отрицательные значения угла (- λ ). При этом вершина резца А является наивысшей точкой режущей кромки, а стружка сходит в направлении от точки А к точке В.

Наличие угла λ усложняет заточку резцов. Поэтому практические значения этого угла невелики и находятся в пределах λ = +5…-5°.

Углы в плане φ и φ₁ (главный и вспомогательный) — это углы между направлением продольной подачи S_пр и, соответственно, проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. Главный угол в плане φ определяет соотношение между толщиной и шириной срезаемого слоя. При уменьшении угла φ стружка становится тоньше, улучшаются условия теплоотвода и тем самым повышается стойкость резца, но при этом возрастает радиальная составляющая силы резания. При обточке длинных заготовок малого диаметра это может привести к их деформации и вибрациям. В этом случае принимается угол φ=90°.

Для других случаев рекомендуется:

при чистовой обработке φ=10.. .20°;
при черновой обработке валов (l/d = 6…12) φ= 60…75°;
при черновой обработке более жестких заготовок φ= 30…45°.

Вспомогательный угол в плане φ₁ оказывает влияние на высоту h остаточных гребешков (шероховатости) на обработанной поверхности, величина которых возрастает с увеличением φ₁ и подачи s.

У проходных резцов обычно угол φ₁=10…15°. С уменьшением угла φ₁ до 0° величина h также уменьшается до нуля, что позволяет значительно увеличить подачу, а следовательно, и производительность процесса резания.

Вспомогательный задний угол α₁, измеряемый в сечении N₁—N₁, перпендикулярном к вспомогательной режущей кромке, принимается примерно равным углу α. Он образует зазор между вспомогательной задней поверхностью и обработанной поверхностью заготовки.

Вспомогательный передний угол γ₁ определяется заточкой передней поверхности и на чертеже обычно не указывается.

С целью повышения прочности режущей части резца предусматривается также радиус скругления его вершины в плане: r = 0,1…3,0 мм. При этом большее значение радиуса применяется при обработке жестких заготовок, так как с увеличением этого радиуса возрастает радиальная составляющая силы резания.

Назначение и основные типы резцов

Одним из наиболее простых и распространенных металлорежущих инструментов является резец. Резцы применяются на токарных, револьверных, строгальных и других станках. В зависимости от вида станка и рода выполняемой работы применяются резцы различных типов. Основные типы токарных резцов изображены на рис. 1. Для обточки наружных поверхностей вращения, т. е. цилиндрических валиков, конических поверхностей большой длины и им подобных деталей, применяют проходные резцы. Проходные резцы бывают прямые (рис. 1, а) и отогнутые (рис. 1, б). Отогнутые резцы получили широкое применение из-за их универсальности, большей жесткости, возможности вести обработку в менее доступных местах. Отогнутыми резцами можно работать при продольной и поперечной подачах и вести обточку поверху, подрезку торцов, снятие фасок. Проходные резцы могут быть черновые и чистовые. Чистовые резцы имеют больший радиус закругления, что обеспечивает получение более чистой обработанной поверхности. Если необходимо получить особенно чистую и гладкую поверхность, применяют широкие лопаточные резцы. Эти резцы работают с большой подачей. Однако при значительной длине контакта режущей кромки с заготовкой они склонны к вибрациям, дрожанию.

Проходные упорные резцы (рис. 1, е) имеют угол в плане φ = 90° и применяются при обточке ступенчатых валиков и подрезке буртиков, а также при точении нежестких деталей.

Подрезные резцы предназначаются для обточки плоскостей, перпендикулярных оси вращения, подрезки торцов на проход (рис. 1, г). Эти резцы работают с поперечной подачей. Расточные резцы служат для обработки отверстий (рис. 1, д, е). Они работают в менее благоприятных условиях, чем проходные резцы для наружной обточки. Расточные резцы должны иметь меньшие поперечные размеры, чем обрабатываемое отверстие. Они получаются длинными. Вылет резца должен быть больше длины растачиваемого отверстия. В силу малой жесткости расточные резцы склонны к вибрациям, что не дает возможности снимать стружку большого сечения.

При расточке длинных отверстий и отверстий большого диаметра широко применяют державки (оправки) со вставными резцами круглого или квадратного сечения малых размеров. Пользуясь державками, расточку отверстия можно производить при помощи одностороннего резца с одной режущей частью, двухстороннего резца, имеющего режущие части с обоих торцов, резцовой головки, состоящей из нескольких резцов.

По сравнению с односторонними резцами двухсторонние резцы и резцовые головки позволяют обеспечить более высокую производительность обработки. Однако обработка одним резцом имеет и некоторые преимущества. При чистовой обработке и снятии небольших припусков затрудняется установка резцов резцовой головки с требуемой точностью, в результате чего в работе участвуют не все резцы. Кроме того при срезании твердых включений ось отверстия будет искривленной вследствие отклонения всей головки, что может послужить причиной брака. При работе же одним резцом в таких случаях отклонение резца поведет лишь к уменьшению размеров отверстия, что можно исправить при дальнейшей обработке.

Соотношение диаметров растачиваемого отверстия и оправки должно быть подобрано так, чтобы обеспечить оптимальный вылет резца. Большой вылет резца понижает жесткость, способствует возникновению колебаний и нарушает устойчивость процесса. Малые же зазоры между поверхностями отверстия и оправки затрудняют выход стружки. На практике соотношение между диаметром резца и диаметром оправки колеблется в пределах 0,3—0,2. Отношение диаметра оправки к диаметру растачиваемого отверстия составляет 0,8—0,5.

При обработке отверстий на токарных, револьверных, расточных станках пользуются державками со вставными резцами.

Отрезные резцы служат для отрезания материала от прутков сравнительно небольшого диаметра (рис. 1, ж). Они выполняются с оттянутой головкой, т. е. ширина головки выполняется меньше ширины тела резца. Длина оттянутой головки выбирается из расчета свободной отрезки заготовки. Отрезные резцы работают в весьма тяжелых условиях, так как их рабочая часть имеет малую жесткость, а отвод стружки из зоны резания затруднен. Головка резца имеет относительно малую толщину. Чтобы не ослаблять в значительной степени головку, для отрезных резцов приходится принимать небольшие значения углов (порядка 1—3°) в плане и задних углов а_г на вспомогательных боковых режущих кромках. Это приводит к возрастанию трения, особенно при неточной установке резца или его некачественной заточке. Поэтому при работе отрезными резцами, оснащенными твердым сплавом, часто происходят выкрашивания и сколы режущей части, а также отрывы пластинки от державки резца. Для повышения прочности соединения пластинки с державкой целесообразно пластинку, снабженную скосами, напаивать в угловой паз державки (рис. 2, а), что соответственно увеличивает площадь прилегания ее к державке. Кроме того, боковые стенки паза препятствуют смещению пластинки под действием боковых усилий, возникающих в процессе работы резца.

Рис. 2. Схемы режущих частей отрезных резцов

С целью повышения прочности и жесткости головки высота ее делается больше высоты стержня (рис. 2, б). Отрезной резец при работе обычно не срезает весь металл среза, так как в определенный момент отрезаемая заготовка отламывается и в центре остается несрезанный стержень. Если необходимо полностью обработать один из торцов, не оставляя на нем центрального стержня, то главную режущую кромку резца оформляют под углом φ — 75 — 80° (рис. 2, в), в то время как у обычных отрезных резцов угол в плане φ = 90°.

Находят применение также отрезные резцы с симметричной ломаной режущей кромкой (рис. 2, г) с углами в плане φ = 60 — 80°. Такое оформление режущей части резца облегчает его врезание в заготовку, улучшает условия схода стружки, снижает возможность увода резца. С этой же целью на отрезных резцах с углом φ = 90° выполняют фаски f с обеих сторон размером 1— 1,5 мм под углом 45°. Наряду с токарными используются резцы на строгальных и долбежных станках с прямолинейно-поступательным движением резания. Строгальные резцы работают в более тяжелых условиях, чем токарные, так как, врезаясь в обрабатываемый материал с полным сечением среза, резец испытывает удар, что отрицательно сказывается на его стойкости.

По роду выполняемой работы строгальные резцы разделяются на проходные (обдирочные и чистовые), отрезные, подрезные, пазовые и специальные (рис. 3). Проходные строгальные резцы (рис. 3, а) предназначены для строгания плоскостей с горизонтальной подачей, а подрезные резцы (рис. 3, б) — для обработки вертикальных плоскостей с вертикальной подачей. Отрезные и прорезные строгальные резцы (рис. 3, в) используются при отрезке и прорезке узких пазов. Чистовые широкие лопаточные резцы (рис. 3, г) применяются для чистовой обработки плоскостей с большой подачей. Для обеспечения плавного врезания и выхода инструмента целесообразно применять строгальные резцы с углом наклона режущей кромки λ который в зависимости от условий обработки может колебаться от 10 до 60° . Строгальные резцы бывают прямые и изогнутые. Прямые резцы просты в изготовлении, но менее виброустойчивы по сравнению с изогнутыми. Поэтому они применяются при малых величинах вылета. В случае работы с большими вылетами рекомендуется пользоваться изогнутыми резцами, которые получили широкое распространение в промышленности. В процессе строгания резец под воздействием усилий резания изгибается. При изгибе прямого резца его режущая часть будет углубляться в материал заготовки и резец будет работать с заеданием, что снижает качество обработки и дополнительно нагружает инструмент. При изгибе же изогнутого резца его режущая часть будет отходить от заготовки и срезать меньший слой металла. Это обеспечивает более спокойное протекание процесса резания, особенно при резких колебаниях усилий резания, вызываемых изменениями сечения срезаемого слоя, локальными изменениями свойств обрабатываемого материала и т. п.

Долбежные резцы применяются при обработке внутренних линейчатых поверхностей на долбежных станках в единичном и мелкосерийном производстве. В зависимости от характера выполняемой работы находят применение проходной двухсторонний шпоночный или прорезной резцы (рис. 4).

Следует подчеркнуть, что резцы являются наиболее распространенными, универсальными и простыми инструментами. Приведенный обзор основных типов резцов не исчерпывает всего многообразия их, используемого в машиностроении.

Алмазы

Алмаз как инструментальный материал получил в последние годы широкое применение в машиностроении.

В настоящее время выпускается большое количество разнообразного инструмента с использованием алмазов: шлифовальные круги, инструменты для правки шлифовальных кругов из электрокорунда и карбида кремния, пасты и порошки для доводочных и притирочных операций. Значительные по размерам кристаллы алмазов применяются для изготовления алмазных резцов, фрез, сверл и других режущих инструментов. Область применения алмазного инструмента с каждым годом все более расширяется.

Алмаз представляет собой одну из модификаций углерода кристаллического строения. Алмаз — самый твердый из всех известных в природе минералов. Твердость алмаза выше твердости карбида бора в 2,3 раза, карбида кремния — в 3 раза. Высокая твердость алмаза объясняется своеобразием его кристаллического строения, прочностью связей атомов углерода в кристаллической решетке, расположенных на равных и очень малых расстояниях друг от друга. Однако прочность алмаза невелика и он легко раскалывается по плоскостям спайкости. Поэтому алмаз используется для обработки при относительно малых нагрузках.

Коэффициент теплопроводности алмаза в два и более раза выше, чем у сплава ВК8, поэтому тепло от зоны резания отводится сравнительно быстро. Алмаз имеет весьма низкий коэффициент линейного расширения и высокий модуль упругости. Следовательно, инструменты с кристаллами алмаза имеют малые деформации. В результате можно получать детали высокой точности и поддерживать эту точность в течение длительного времени. Теплостойкость алмаза характеризуется тем, что при температуре около 800° С в обычных условиях он начинает превращаться в графит.

Вместе с тем алмаз обладает наиболее высокой абразивной способностью по сравнению с другими абразивными материалами. Так, при заточке и доводке твердого сплава расход алмаза в 100—400 раз меньше, чем при обработке карбидом кремния.

Природный алмаз условно обозначается А, а синтетические алмазы — АС.

В природе чаще всего встречаются агрегатные разновидности алмаза: борт, карбонадо и баллас. Находки крупных алмазных кристаллов редки. К борту относятся все зернистые и неправильные сростки кристаллов алмазов, часто без признаков граней и ребер.

К карбонадо относятся весьма тонкозернистые, плотные или несколько пористые агрегаты буровато-черного цвета. Черная окраска карбонадо обусловлена наличием в алмазе высокодисперсного графита. Шлифовальные порошки из природных алмазов выпускаются одной марки — А.

Возросшие потребности в алмазном инструменте не могут быть полностью удовлетворены за счет природных алмазов. В настоящее время освоено промышленное производство синтетических алмазов из графита при больших давлениях и высоких температурах. Синтетические алмазы могут быть различных марок, которые отличаются между собой по прочности, хрупкости, удельной поверхности и форме зерен.

В порядке возрастания прочности, снижения хрупкости и удельной поверхности микропорошки марок АН и АСН, имеющие повышенную абразивную способность, рекомендуются для обработки сверхтвердых, хрупких труднообрабатываемых материалов.

Зернистость алмазных шлифовальных порошков, контролируемая ситовым методом, колеблется от 630 до 40 мкм, а зернистость микропорошков, определяемая под микроскопом, колеблется от 60 до 0 мкм.

Марки шлифовальных порошков из синтетических алмазов располагаются так: АСО, АСР, АСВ, АСК, АСС. Зерна АСО с повышенной хрупкостью и развитой поверхностью хорошо удерживаются в связке и самозатачиваются в процессе работы. Они рекомендуются для изготовления инструментов на органической связке, а также для паст и порошков. Зерна АСР предназначены в основном для изготовления различного инструмента на металлической и керамической связках.

Зерна АСВ имеют более гладкую поверхность по сравнению с зернами АСО и АСР и рекомендуются для изготовления инструмента на металлических связках, работающего при повышенных удельных давлениях. Зерна АСК рекомендуются для изготовления инструмента на твердых металлических связках, применяемого для обработки природного камня и других твердых материалов.

Зерна АСС, имеющие наибольшую прочность, предназначены для правки абразивных кругов, резки и обработки корунда, рубина и других особо твердых материалов.

Микропорошки из природных алмазов имеют марки AM и АН, а из синтетических АСМ и АСН.

Микропорошки марок AM и АСМ нормальной абразивной способности предназначены для изготовления абразивного инструмента, которым обрабатывают твердые сплавы и другие твердые и хрупкие материалы, а также детали из стали, чугуна, цветных металлов при необходимости получения высокой чистоты поверхности.

Зернистость порошков обозначается дробью, числитель которой соответствует наибольшему, а знаменатель — наименьшему размеру зерен. Она определяется размерами сторон ячеек двух контрольных сит, через одно из которых зерна должны проходить, на другом — задерживаться. Поэтому фактически в обозначении зернистости порошка числитель и знаменатель указывают не на наибольший и наименьший размеры зерна, а на размеры ячеек сит.

В последние годы все более широкое развитие получают работы, связанные с синтезом крупных алмазных монокристаллов и поликристаллов. Промышленность успешно освоила производство балласов АСБ и карбонадо АСПК. Размеры выпускаемых алмазов АСБ достигают по диаметру 5—7 мм, а АСПК — до 5 мм, что позволяет использовать их для изготовления резцов, фрез и других лезвийных инструментов.

Наряду с совершенствованием способов получения синтетических алмазов ведутся исследования по разработке других искусственных сверхтвердых материалов. Одним из таких материалов является кубический нитрид бора (КНБ) — эльбор или боразон, который имеет кристаллическую решетку, аналогичную решетке алмаза, и состоит из двух элементов — бора и азота. Синтезируется боразон в виде кристаллов размером до 600 мкм. Он не имеет природного двойника.

Боразон имеет твердость, близкую к твердости алмаза, такую же прочность и большую теплостойкость и не теряет режущих свойств при нагреве до 1500— 1600° С. Он рекомендуется для изготовления абразивных инструментов, предназначенных для шлифования труднообрабатываемых сталей, особенно быстрорежущих сталей нормальной и повышенной производительности.

Минералокерамические материалы

Сравнительно недавно для изготовления режущих инструментов стали применять минералокерамические материалы. Наиболее широкое распространение получил минералокерамический материал марки ЦМ-332, состоящий в основном из окиси алюминия А1₂О₃ с небольшой добавкой (0,5—1,0%) окиси магния MgO. Окись магния препятствует росту кристаллов во время спекания и является хорошим связующим средством.

Минералокерамические материалы изготовляются в форме пластинок и присоединяются к корпусам инструментов механическим путем, приклеиванием или припаиванием.

Минералокерамические материалы более дешевые, чем твердые сплавы, так как в их состав не входят дефицитные и дорогие элементы кобальт, вольфрам и др. Минералокерамика ЦМ-332 обладает высокой твердостью, ее красностойкость достигает 1200° С. Однако она отличается низкой прочностью при изгибе (350—400 мн/м²) и большой хрупкостью, что приводит к частым выкрашиваниям и поломкам пластинок при работе.

Существенным недостатком минералокерамики является ее крайне низкое сопротивление циклическому изменению температуры. Вследствие этого даже при небольшом числе перерывов в работе на контактных поверхностях инструмента появляются микротрещины, которые приводят к его разрушению даже при небольших усилиях резания. Это обстоятельство ограничивает практическое применение минералокерамического инструмента.

Минералокерамика успешно может применяться для чистового обтачивания чугуна, сталей, неметаллических материалов и цветных металлов с большими скоростями и ограниченным числом перерывов в работе. Имеются примеры удачного применения минералокерамики также и на обдирочных операциях.

Минералокерамические инструменты целесообразно применять только на станках повышенной жесткости, характеризующихся безвибрационной работой. С целью улучшения свойств минералокерамики проводятся работы по созданию керметов, состоящих из минералокерамики и металлических добавок в виде карбидов вольфрама, молибдена и др.