Материалы для лезвийных и абразивных инструментов

• Название: Материалы для лезвийных и абразивных инструментов
• Дата: 03.04.2023
• Размер: 149 Kb.
• Имя файла: USRS-1.doc
• Тип: Реферат; #1034656

Учреждения образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Факультет «Технический сервис в АПК»

Кафедра «Технология металлов»

УСРС № 1
РЕФЕРАТ

на тему «Материалы для лезвийных и абразивных инструментов»
Индивидуальное задание: вариант № …

«…………..»
Срок сдачи:

Группы 4-6м, 19пп – 24.11.2022г.

Группы 1-3м – 25.11.2022г.

Выполнил: студент группы №

/ /

(подпись и дата) (ф.и.о.)
Проверил: профессор

/Л.М. Акулович/

(подпись и дата)

Минск 2022

Содержание

№ стр.

1. Цель и задачи работы …………………………………………………… 2

2. Сущность процесса резания и области его применения в машино-

строении и ремонтном производстве …………………………………….. 4-5

3. Общая классификация материалов, используемых для изготовления

режущих инструментов …………………………………………………….. 4-7

4. Индивидуальное задание (из № варианта) …………………………… 8

Выводы …………………………………………………………………… 9

Список использованных источников ……………………………………. 10

Введенье:
В данной работе рассматривается процесс резания металла, в общем, а так же материалы, используемые при изготовлении инструментов. Обработка резанием является наиболее важным процессом в производстве и применяется при изготовлении почти любой продукции. Условиями, которые сопровождают процесс резания, являются: трение, большое давление на режущий инструмент, тепловыделение.Материал, из которого изготавливается инструмент, должен соответствовать некоторым требованиям, связанным с условиями процесса резания. В реферате рассматриваются материалы для лезвийных и абразивных инструментов. Все материалы для лезвийных инструментов можно условно разбить на следующие группы: 1) инструментальные стали; 2) быстрорежущие стали; 3) твердые сплавы; 4) минералокерамические материалы; 5) сверхтвердые материалы.

Абразивные материалы — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов.

Цели и задачи работы:

Цели: изучить материалы, используемые для изготовления лезвийных и абразивных инструментов.

Задачи: рассмотреть особенности процесса резания; рассмотреть материалы для лезвийных инструментов и их применение; рассмотреть материалы для абразивных инструментов и их применение.

2. Сущность процесса резания и области его применения в машино-

строении и ремонтном производстве:
Процесс резания – взаимодействие режущего инструмента с заготовкой, при этом отделяется слой материала в виде стружки или металлической пыли. Операции осуществляют следующими способами:

1. 
   Лезвийным. Выполняется с помощью плашек, сверл, резцов, метчиков, фрез и т. д. на металлорежущих станках соответствующего типа.
   
2. 
   Абразивным. Здесь задействованы шлифовальные круги, шкурки, пасты и др. материалы. Операции выполняются вручную или с помощью специального станочного оборудования, предназначенного для таких целей.
   
3. 
   С применением специальных сред физико-химического типа. К ним относят плазменную, лазерную, электролитическую и др. виды обработки металла.
   

Обработка металлов резанием активно используется во многих отраслях, в наибольшей степени – в машиностроении где является важной и дорогостоящей частью процесса. Это объясняется высокими требованиями, которые предъявляются к изделиям: они должны быть безупречны с точки зрения качества и геометрической точности.

Обработка резанием этим требованиям вполне удовлетворяет, позволяя создавать уникальные высокоточные детали. Именно поэтому уже много лет она не теряет своей популярности.

Как происходит обработка?

Резание металла – это процесс, при котором специальным режущим инструментом с обрабатываемой заготовки снимается слой металла с целью придания ей необходимой формы.

Если учесть, что существует великое множество разнообразных деталей, отличающихся по целому ряду своих характеристик, то не вызовет удивления тот факт, что для работы с ними требуются совершенно разные методы и станки. Для каждой детали предполагается своя технология. Так, основными методами обработки металлов резанием являются:

• 
  точение;
  
• 
  сверление;
  
• 
  фрезерование;
  
• 
  строгание;
  
• 
  долбление;
  
• 
  шлифование.
  

А использующиеся при этом станки, как правило, носят названия применяемых методов (точильный, фрезеровальный, долбежный и т. д.).

На станках устанавливаются различные инструменты, с помощью которых и выполняется процедура обработки. Они должны значительно превосходить обрабатываемый металл по твердости и прочности, их режущие края должны быть острыми. Инструменты, как и заготовки, перед началом работы закрепляются на станке с помощью специальных приспособлений.

В процессе обработки металла образуется много отходов (порядка 20% стружки), что не слишком хорошо с экономической точки зрения. Однако зачастую отказаться от резания не представляется возможным ввиду его универсальности, низкой энергозатратности, высокой точности изделий, большого выбора оборудования и т. д.

Пункт 3

Материалы для режущих инструментов должны удовлетворять следующим требованиям:

· Иметь высокую твердость. Твердость инструмента должна превышать твердость обрабатываемого материала.

· Иметь достаточный уровень прочности (на изгиб, сжатие, циклическое нагружение) и ударной вязкости.

· Иметь высокую теплостойкость. Теплостойкость – свойство (способность) материала сохранять свою твердость, а следовательно, и режущие свойства при нагреве.

· Иметь высокую износостойкость и высокую теплопроводность. Чем больше теплопроводность, тем меньше опасность возникновения шлифовочных прижогов и трещин на лезвиях инструмента при заточке, тем меньше температура резания и больше износостойкость.

· Быть технологичными.

К основным инструментальным материалам относятся стали, твердые сплавы, керамические материалы, алмазы, синтетические сверхтвердые материалы.

Инструментальные стали. В качестве материала для станочного режущего инструмента применяются быстрорежущие стали. Это высокоуглеродистые стали с высоким содержанием вольфрама. Теплостойкость быстрорежущих сталей около 600 ^оС и они могут работать со скоростями резания до 100 м/мин, что во многих случаях недостаточно. Поэтому в настоящее время более широкое применение имеют твёрдые сплавы.

Твердые сплавы получают прессованием и спеканием (при 1500 – 1900 ^оС) порошков твердых тугоплавких карбидов WC, TiС и TaC с порошком кобальта, играющего роль пластичной связки. Таким способом из них изготавливают режущие пластинки различной формы, которые припаиваются или крепятся механическим способом к державкам или корпусам инструментов из обычных сталей (45, 50, 40Х и др.). Теплостойкость твёрдых сплавов – 900…1000 ^оС. Допустимые скорости резания до 800 м/мин. Твердость 85…92HRА (74…76HRC).

Керамические инструментальные материалы не содержат дорогостоящих и дефицитных компонентов. Основа керамики – корунд Al₂O₃ (технический глинозем) – минерал кристаллического строения. Получают корунд из порошка глинозема в электропечах при температуре 1720…1750 ^оС спеканием, отсюда название «электрокорунд». Из кристаллов электрокорунда изготавливают стандартные керамические пластины белого цвета. Белый цвет имеют кристаллы электрокорунда свободного от примесей. Примеси химических элементов придают электрокорундам различные цветовые оттенки.

Алмазы и синтетические сверхтвердые материалы. Алмаз – самый твердый из известных инструментальных материалов, представляет собой одну из аллотропных модификаций углерода.

Синтетические алмазы получают путем перевода углерода в другую полиморфную модификацию в условиях высоких температур (до 2500 ^оС) и давлений (до 1000 ГПа). Синтетические алмазы выпускают следующих марок: АСБ – баллас (АСБ-5, АСБ-6); АСПК – карбонадо (АСПК-1, АСПК-2, АСПК-3). Указанные марки алмазов изотропны вследствие поликристаллического строения, обладают сравнительно высокой прочностью при ударах.

В режущих инструментах применяют кристаллы алмаза весом 0,3…0,8 карат (1 карат = 0,2 г) которые закрепляются в инструменте механически или при помощи пайки. Наиболее широко алмазный инструмент применяется при тонком точении и растачивании деталей из алюминия, бронз, латуней, неметаллических материалов: обработанная поверхность отличается низкой шероховатостью.

Из вновь разрабатываемых материалов перспективным является силинит-Р (материал на основе нитрида кремния), который обладает более высокими прочностью, ударной вязкостью и теплопроводностью, чем инструменты из минералокерамики, не содержит дефицитных материалов, не склонен к адгезии по отношению к большинству сталей, сплавов на основе меди, алюминия.

Пункт 4 ( Картинка ).



Вывод:

При резании подвергается деформации форма детали без воздействия на структуру материала, режущий инструмент работает лишь с поверхностью изделия. Если прибавить к этому универсальность, высокоточность и другие плюсы, то они, несомненно, перекроют имеющиеся минусы. Поэтому можно с уверенностью заявить, что, несмотря на появление новых технологий обработки металла, обработка резанием сдаст свои позиции еще очень нескоро.

. При резании подвергается деформации форма детали без воздействия на структуру материала, режущий инструмент работает лишь с поверхностью изделия. Если прибавить к этому универсальность, высокоточность и другие плюсы, то они, несомненно, перекроют имеющиеся минусы. Поэтому можно с уверенностью заявить, что, несмотря на появление новых технологий обработки металла, обработка резанием сдаст свои позиции еще очень нескоро.