Особенности обработки на станках с чпу

 

Режущий инструмент

Расходы на инструмент составляют около 3% от себестоимости изготовления изделия. Правильный подбор РИ позволяет в несколько раз сократить время обработки и количество тех.операций, поэтому нет никакого смысла экономить на качестве инструмента.

 

Инструментальные материалы

1. Быстрорежущие стали – уступают по всем показателям тв.сплаву в 10…15 раз. Поэтому практически не применяют или применяют с износостойким покрытием Ti Al N.

P.S. единственное, что удерживает этот материал в нашей стране, это наличие огромного парка устаревшего оборудования, которое не может развивать высокие скорости вращения необходимые для современного инструмента.

2. Твердый сплав - из него изготавливают большинство инструмента. Переточке тв.сплав не подлежит, поэтому наиболее рационально применение сменных многогранных пластин СМП.

Международной организацией стандартов принято классифицировать тв.сплав не по химическому составу, а по области применения в зависимости от обрабатываемого материала.

Различают 6 групп:

Группы резания

Группа (цвет маркировки)	Область применения
P (синий)	Обработка материалов, дающих сливную стружку (незакаленные стали с низкой твердостью)
M (желтый)	Сливная стружка и стружка надлома. Промежуточная группа (закаленные стали, коррозионностойкие стали и сплавы)
K (красный)	Чугун
N (зеленый)	Мягкие цветные сплавы (на основе Al, Cu, Sn…)
S (коричневый)	Труднообрабатываемые материалы (жаропрочные стали и сплавы, на основе Ti…)
H (серый)	Закаленные и литейные чугуны

 

Подгруппы применения

Обозначаются цифровым индексом. Чем больше цифровое значение, тем выше назначают подачи и глубины резания, но скорость резания и стойкость инструмента при этом ниже.

01…09 - тонкаяобработка

10…19 – чистовая

20…29 –получистовая

30…39 – черновая

40…49 – нагруженные черновые операции.

 

Как показывает практика, причиной низкого ресурса режущего инструмента является быстрый износ или разрушение его рабочих поверхностей.

Наиболее нагруженным является его поверхностный слой. Поэтому для устранения или торможения процессов, негативно воздействующих на работоспособность инструмента, применяют различные методы модификации поверхностей, заключающиеся в изменении физико-механических свойств или кристаллическом строении поверхностного слоя.

Методы модификаций:

· Нанесение покрытий

· Поверхностное легирование

· Термическая обработка

· Деформационная обработка

· Комбинированная обработка

Эффекты, достигаемые от модификации:

· Повышение микротвёрдости и теплостойкости

· Снижение шероховатости

· Снижение адгезии

· Уменьшение коэффициента трения и, следовательно, сил резания

· Уменьшение наростообразования

↓↓↓

· повышение стойкости и скорости

· повышение производительности

· улучшение качества обрабатываемой поверхности

· снижение потребляемой мощности

· снижение расхода инструмента

↓↓↓

Снижение себестоимости изделия

 

Износостойкие покрытия

80% всех тв.сплавных пластин в мире изготавливают с различными износостойкими покрытиями.

Покрытия различают:

· однослойные (TiC, TiN, TiCN)

- возможно более быстрое отслоение во время работы

· многослойные

1-й слой – наружный – обеспечивает заданные режущие свойства

2-й слой – связка

3-й слой – обладает максимальной химико-кристаллической совместимостью с материалом пластины.

Суммарная толщина покрытия 4…15 мкм. Чем более спокойная обработка, тем меньше толщина покрытия.

TiN – золотистый	Наиболее распространенное, универсальное, химически пассивное, твердость 25 НV
TiСN – серо-голубой	+ твердость выше + коэф.трения ниже - выше хрупкость
CrN – серебристо-металлический	+ пониженное наростообразование при обработки мягких материалов + выше теплостойкость + химически пассивно
MoS2 -	+ низкий коэф.трения +применяют при обработке без СОЖ - ниже твердость
(TiAl)N – фиолетово-черный	+ химически пассивнное + повышенная твердость + повышенная теплостойкость + применяют при повышенных глубинах резания и силовых нагрузках

 

Требования к режущему инструменту

1. максимальное использование СМП

2. использование наиболее рациональных форм СМП, обеспечивая универсальность

3. допускать возможность работы всех инструментов в прямом и перевернутом положении

4. предусматривать применение в левом положении

5. обеспечивать повышенную точность

6. удовлетворительно формировать стружку и отводить ее

7. обеспечивать возможность предварительной наладки вне станка

8. быть быстросменным