МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по технологии машиностроения
Тема: «Инструментальные материалы »
Выполнила:
Студентка группы ОТЗ-873
Васильева Ольга Михайловна
Проверил:
Мартынов Эдуард Захарович
Татарск 2010
Оглавление
Введение…………………………………………………………………………………………...……3
1. Основные требования к инструментальным материалам……………………………….…..4
2.1. Углеродистые и легированные инструментальные стали…………………….................6
2.2. Быстрорежущие стали………………………………………………………….………....7
3. Твердые сплавы…………………………………………………………………………….……8
3.1.Минералокерамические материалы…………………………………………...………....103.2. Металлокерамические материалы………………………………………………………..11
3.3. Абразивные материалы………………………………………………………………..…..12
4. Особенности получения инструментальных материалов на основе алмаза и кубического нитрида бора…………………………………………………………………………………………..14
5. Стали для изготовления корпусов элементов………………………………………….…..16 Заключение……………………………………………………………………………………….…...17 Список использованной литературы……………………………………………………………..….18Введение
История развития обработки металлов показывает, что одним из эффективных путей повышения производительности труда в машиностроении является применение новых инструментальных материалов. Например, применение быстрорежущей стали вместо углеродистой инструментальной, позволило увеличить скорость резания в 2...3 раза. Это потребовало существенно усовершенствовать конструкцию металлорежущих станков, прежде всего, увеличить их быстроходность и мощность. Аналогичное явление наблюдалось
также при использовании в качестве инструментального материала твердых сплавов.
Инструментальный материал должен иметь высокую твердость, чтобы в течение длительного времени срезать стружку. Значительное превышение твердости инструментального материала по сравнению с твердостью обрабатываемой заготовки должно сохраняться и при нагреве инструмента в процессе резания. Способность материала инструмента сохранять свою твердость при высокой температуре нагрева определяет его красностойкость (теплостойкость). Режущая часть инструмента должна обладать большой
износостойкостью в условиях высоких давлений и температур.
Важным требованием является также достаточно высокая прочность инструментального материала, так как при недостаточной прочности происходит выкрашивание режущих кромок либо поломка инструмента, особенно при их небольших размерах.
Инструментальные материалы должны обладать хорошими технологическими свойствами, т.е. легко обрабатываться в процессе изготовления инструмента и его переточек, а также быть сравнительно дешевыми. В настоящее время для изготовления режущих элементов инструментов применяются инструментальные стали (углеродистые, легированные и быстрорежущие), твердые сплавы, минералокерамические материалы, алмазы и другие сверхтвердые и абразивные материалы.
1. Основные требования к инструментальным материалам.
1. Инструментальный материал должен иметь высокую твердость.
Твердость инструментального материала должна быть выше твердости обрабатываемого не менее чем в 1,4 - 1.7 раза.
2. При резании металлов выделяется значительное количество теплоты и режущая часть инструмента нагревается. Поэтому, инструментальный материал должен обладать высокой теплостойкостью . Способность материала сохранять высокую твердость при температурах резания называется теплостойкостью .. Для быстрорежущей стали – теплостойкость еще называют красностойкостью (т.е. сохранение твердости при нагреве до температур начала свечения стали)
Увеличение уровня теплостойкости инструментального материала позволяет ему работать с большими скоростями резания (табл. 1).
Таблица 1 - Теплостойкость и допустимая скорость резания инструментальных материалов.| Материал | Теплостойкость, К | Допустимая скорость при резании Стали 45 м/мин |
Углеродистая сталь | 473 – 523 | 10 – 15 |
Легированная сталь | 623 – 673 | 15 – 30 |
Быстрорежущая сталь | 873 – 823 | 40 – 60 |
Твердые сплавы: | ||
Группа ВК | 1173 – 1200 | 120 – 200 |
Группы ТК и ТТК | 1273 – 1300 | 150 – 250 |
безвольфрамовые | 1073 – 1100 | 100 – 300 |
с покрытием | 1273 – 1373 | 200 – 300 |