Новости лазерных технологий.

Основной тенденцией развития современной металлообработки является постоянное повышение скорости резания. Преимущества высокоскоростного резания могут быть достигнуты только при условии создания инструментов с принципиально новым уровнем свойств. Этим объясняется повышенное внимание машиностроителей к новым видам режущей керамики и оснащенных ею инструментов.

Их рациональное применение способно обеспечить не только рост технико-экономических показателей металлообработки, но и прорыв в создании новых конкурентоспособных машин. Развитие этих инструментов, которыми оснащаются фрезерные станки, направлено на прецизионную лезвийную обработку, удовлетворение требований экологических норм и экономию дефицитных металлов.

В современной отечественной промышленности потенциальные преимущества режущей керамики реализуются в очень узкой области применения. В первую очередь из-за несоответствия большей части имеющегося технологического оборудования требованиям эксплуатации инструмента, оснащенного режущей керамикой. Во-вторых, из-за устойчивых представлений заводских технологов о низкой прочности и природной хрупкости керамик в принципе, которые определяют высокую вероятность внезапного разрушения инструмента.

В результате в настоящее время объем режущей керамики, применяемой в отечественной металлообработке, не превышает 2-3 процента от общего числа инструментов. И это несмотря на большой дефицит высокопроизводительных инструментов в отраслях, производящих современную технику из труднообрабатываемых материалов.

На самом деле достижения в деле совершенствования режущей керамики так велики, что она все более вытесняет твердые сплавы и даже сверхтвердые материалы при обработке ковких, отбеленных и серых чугунов, жаропрочных и титановых сплавов, относящихся к группам обработки резанием К и S по ISO. Активно ведутся работы по созданию новых или усовершенствованию известных марок керамики с целью повышения их прочностных характеристик. К таким разработкам относится керамика, армированная (вискерованная) «нитевидными кристаллами» SiC или легированная TiB, Zr0 и другими компонентами.

Кроме того, наряду с совершенствованием составов керамики, для повышения ее эксплуатационных характеристик в промышленности используют различные способы нанесения износостойких покрытий и совершенствование технологий прессования сменных режущих пластин (СРП).

Традиционно керамика применялась для обработки чугунов и обработки закаленных сталей в благоприятных условиях. Современная керамика позволяет обрабатывать твердые материалы в неблагоприятных условиях (например, при черновом прерывистом резании), существенно повысить эффективность обработки современных труднообрабатываемых чугунов, а также вывести на новый уровень производительности обработку жаропрочных сплавов.

Оксидно-карбидная (смешанная, черная) керамика с добавками предназначена для чистовой, получистовой и прерывистой обработки ковких, высокопрочных, отбеленных, модифицированных чугунов, сталей, закаленных до 30…65 HRC

Керамические режущие пластины очень устойчивы к воздействию высоких температур. Уменьшенная пластическая деформация обеспечивают широкий диапазон использования, в том числе для чистовой обработки закаленных материалов. Сфера применения: точение и растачивание серого чугуна; точение жаропрочных сплавов и твердых материалов (с твердостью ниже 65 HRC).

Оксидная (белая) керамика предпочтительнее при точении заготовок из ферритных ковких чугунов и незакаленных конструкционных сталей при скоростях резания свыше 250 м/мин (сверхтвердые материалы в этом случае не работоспособны). Керамические режущие пластины, которыми оснащают металлообрабатывающие станки, состоящие в основном из оксида алюминия с высокой степенью чистоты обладают очень плотной мелкозернистой структурой и имеют высокий уровень износо- и трещиностойкости.

Сфера применения: точение и растачивание серого чугуна, точение фасок на трубах. С целью совершенствования керамики применяют ее объемное легирование оксидами иттрия, магния и циркония, нитридом титана и др. Роль последних заключается в образовании жидких фаз, интенсифицирующих уплотнение материала и препятствующих росту зерна при высокотемпературном спекании. Например, при изготовлении оксидной керамики, добавление оксида циркония в количестве 16% позволяет повысить прочность на изгиб в среднем на 8 %.

Нитридная керамика «силинит» предназначена для обработки чугунов и отожженных конструкционных и инструментальных сталей. Она уступает в скорости резания оксидной керамике при обработке деформируемых сплавов на основе алюминия и закаленной стали. При обработке серого чугуна силинит уступает нитриду бора. Керамические режущие пластины, состоящие в основном из нитрида кремния, обладают великолепной ударной вязкостью и износостойкостью и демонстрируют стабильность во время черновой обточки и фрезерования чугуна. Проявляют при черновом точении высокую надежность. Сфера применения: черновое точение и фрезерование серого чугуна, черновое точение и фрезерование жаростойких сплавов.

СС6060 — новая марка керамики Sialon компании Sandvik Coromant обладает высокой стойкостью к образованию износа в виде проточины. Она должна применяться в благоприятных условиях работы, когда фреза и заготовка достаточно жесткие. Износостойкость этой марки керамики обеспечивает удаление больших объемов материала с открытых поверхностей предварительно обработанных заготовок. Керамика СС6060 увеличивает производительность за счет больших глубин резания и увеличенных подач. Однако при врезании в карманы и углубления желательно использовать оптимизированные траектории.

Источник: http://www.pergam-stanko.ru.

.