Nástrojové materiály – strojírenství

 

   Otázka: Nástrojové řezné materiály

   Předmět: Strojírenství a technologie

   Přidal(a): Nick

 

Druhy, charakteristika, značení a použití nástrojových materiálů, výroba slinutých karbidů. Způsoby chlazení nástrojů.

 

Rozdělení

1)Nástrojové oceli   

  • a) nelegované (uhlíkové)
  • b) legované
  • c) rychlořezné
  • d) legované na lité nástroje (42 29 92)

 

a) Nelegované (uhlíkové)

  • značení 191xx – 192xx
  • C >0,7% – nadeutektoidní oceli
  • vysoká tvrdost i houževnatost
  • použití pro ruční nástroje – výstružníky, závitníky, dláta, pily

 

C do 1,5%

  • vysoká tvrdost, nízká houževnatost
  • použití pro pilníky

b) Legované

  • značení 193xx – 197xx
  • řezná schopnost do 250 ºC
  • legovací prvky: Chrom, Křemík, Vanad, Wolfram, Mangan

 

oceli manganové – 193xx

  • vysoká rozměrová stálost – závitníky, závitové čelisti, závitové frézy, výstružníky

 

oceli chromové – 194xx

  • chrom zvyšuje pevnost
  • vysoká tvrdost a houževnatost
  • vrtáky, výstružníky, závitořezné nástroje, protahovací trny, tvarové frézy, měřidla
  • obrábění tvrdých materiálů (sklo, mramor, břidlice, tvrdé dřevo)

 

oceli wolframové – 197xx

  • vysoká tvrdost i při vyšších teplotách, odolnost proti otěru
  • nejkvalitnější vrtáky, výstružníky, frézy, závitníky, chirurg. Nástroje
  • obrábění nejtvrdších materiálů

 

c) Rychlořezné

  • značení 198xx
  • řezná schopnost do 600 ºC
  • legovací prvky stejné jako u legovaných ocelí jen ve vyšším % zastoupení
  • vysoká tvrdost, odolnost proti otěru

 

d) Na lité nástroje

  • značení 42 292
  • frézy, výhrubníky, destičky na soustružnické nože

 

2) Tvrdé řezné materiály (TVRDOKOVY)

  • a) slinuté karbidy (SK)
  • b) řezná keramika
  • c) technické diamanty
  • d) kubický (polykrystalický) nitrid boru (CBN)

 

a) Slinuté karbidy

  • značení SK
  • výroba – nekovové řezné materiály vyrábějí se práškovou metalurgií z těžkých kovů (titan, tantal, wolfram)
  • spékání směsi (tvrdé, rozměrově a tvarově upravitelné směsi např. broušením, lapováním) za vysoké teploty a tlaku
  • vyrábějí se ve tvaru a rozměru normalizovaných destiček
  • řezná schopnost do 900 ºC
  • možnost recyklace

 

Slinuté karbidy jednokarbidové

  • soustava WC-Co (karbid wolframu + kobaltové pojivo)
  • používají se pro obrábění litiny, neželezných kovů a jejich slitin

 

Slinuté karbidy dvoukarbidové

  • soustava WC-TiC-Co (karbid wolframu + karbid titanu + kob. pojivo)
  • používají se pro obrábění všech ocelí

 

CVD povlaky

  • nanášeny chemickou reakcí při teplotách 700 – 1050 ºC
  • odolnost proti otěru a dobrá adheze ke SK

 

PVD povlaky

  • nanášeny při teplotách 400 – 600 ºC
  • proces se skládá z postupného odpařování kovu, který reaguje s dusíkem a tím se na
  • povrchu nástroje tvoří tvrdý nitridický povlak
  • odolnost proti otěru, houževnatost, odolnost proti tepelným trhlinám

 

b) Řezná keramika

  • rozdělení na čisté oxidy, cermetry a karbidové oxidy
  • řezná schopnost do 1200 ºC
  • výroba práškovou metalurgií, výchozí surovina Al2O3 (oxid hlinitý získáván z bauxitu)
  • malá pevnost v ohybu (nesmí se přerušovat řez)
  • odolnost proti otěru, nízká cena
  • po otupení se nedají znovu naostřit

 

c) Technické diamanty

  • rozdělení na přírodní a technické (uměle vytvořené)
  • nejtvrdší minerál, citlivost na otřesy
  • jednoduché jednobřité nástroje (nože)
  • řezná schopnost do 1600 ºC

 

b) Kubický nitrid boru (CBN)

  • vysoká tvrdost i za vysoké teploty
  • vyrábí se při vysokých teplotách a tlacích, jejich působením se dosáhne spojení kubických krystalů bóru s keramickým nebo kovovým pojivem
  • řezná schopnost až 2000 ºC
  • obrábění tvrdých materiálů – kalená ocel do hloubky 4mm

 

3) Brousící materiály

složení

  • pojivo + brusivo

brusiva

  • přírodní (pískovec, diamant, křemen)
  • umělé (korund, karbid křemíku, karbid boru)

pojivo

  • látka která slouží ke spojení zrn brusiva

u materiálu určujeme

  • zrnitost (určena šířkou zrn)
  • tvrdost (odolnost zrn)
  • struktura (poměr brusiva a pojiva)

 

Způsoby chlazení materiálu

  • chlazení nástrojů se provádí přívodem řezných kapalin do místa řezu
  • řezné kapaliny chladí a působí svým mazacím účinkem (zmenšují tření mezi čelem nástroje a třískou)
  • kapalina musí mít dobrou tepelnou vodivost a mazivost

 

Řezná kapalina má za úkol

  • odvádět teplo z místa řezu,
  • snížit práci vlivem tření,
  • snížit intenzitu otupování nástroje,
  • zlepšit kvalitu obrobené plochy,
  • odvádět třísky z místa řezu.

 

vodní roztoky

  • použití pro dokončovací operace (např. broušení)

roztoky mýdel

  • dokončovací operace

emulze

  • směs minerálních olejů, mýdla, alkoholu a vody
  • dobře chladí i mažou
  • nejpoužívanější

řezné oleje

  • vysoká mazací schopnost
  • použití při vysoké kvalitě povrchu obráběné plochy
  • obrábění ozubených kol, řezání závitů

 

Přívod řezné kapaliny do místa řezu

  • standardním chlazením
  • tlakovým chlazením
  • podchlazením řezné kapaliny
  • vnitřním chlazením

 

K chlazení můžeme také používat

  • pasty
  • plyny
  • mlhy





Další podobné materiály na webu: