Kërkesat kryesore për materialet e veglave janë fortësia, rezistenca ndaj konsumit, nxehtësia, etj. Pajtueshmëria me këto kritere lejon prerjen. Për të depërtuar në shtresat sipërfaqësore të produktit që përpunohet, tehet për prerjen e pjesës së punës duhet të jenë prej lidhjeve të forta. Fortësia mund të jetë e natyrshme ose e fituar.
Për shembull, çeliqet e veglave të prodhuara në fabrikë janë të lehta për t'u prerë. Pas përpunimit mekanik dhe termik, si dhe bluarjes dhe mprehjes, niveli i forcës dhe fortësisë së tyre rritet.
Si përcaktohet fortësia?
Karakteristika mund të përkufizohet në mënyra të ndryshme. Çeliqet e veglave kanë fortësi Rockwell, fortësia ka një përcaktim numerik, si dhe shkronjën HR me një shkallë A, B ose C (për shembull, HRC). Zgjedhja e materialit të veglave varet nga lloji i metalit që përpunohet.
Performanca më e qëndrueshme dhe tehët me konsum të ulët qëjanë trajtuar me nxehtësi, mund të arrihet me një HRC prej 63 ose 64. Në një vlerë më të ulët, vetitë e materialeve të veglave nuk janë aq të larta dhe në fortësi të lartë, ato fillojnë të shkërmoqen për shkak të brishtësisë.
Metalet me fortësi HRC 30-35 përpunohen në mënyrë perfekte me vegla hekuri që janë trajtuar me nxehtësi me një HRC 63-64. Kështu, raporti i treguesve të fortësisë është 1:2.
Për përpunimin e metaleve me HRC 45-55, duhet të përdoren mjete, të cilat bazohen në lidhje të forta. Indeksi i tyre është HRA 87-93. Materialet me bazë sintetike mund të përdoren në çeliqet e ngurtësuar.
Forca e materialeve të veglave
Gjatë procesit të prerjes, në pjesën e punës aplikohet një forcë prej 10 kN ose më shumë. Ajo provokon tension të lartë, i cili mund të çojë në shkatërrimin e mjetit. Për të shmangur këtë, materialet prerëse duhet të kenë një faktor sigurie të lartë.
Kombinimi më i mirë i karakteristikave të forcës ka çeliqet e veglave. Pjesa e punës e bërë prej tyre përballon në mënyrë të përkryer ngarkesat e rënda dhe mund të funksionojë në shtypje, përdredhje, përkulje dhe shtrirje.
Efekti i temperaturës kritike të ngrohjes në tehet e veglave
Kur nxehtësia lëshohet gjatë prerjes së metaleve, tehet e tyre i nënshtrohen ngrohjes, në një masë më të madhe - sipërfaqet. Kur temperatura është nën pikën kritike (për çdo material ka të vetin)struktura dhe fortësia nuk ndryshojnë. Nëse temperatura e ngrohjes bëhet më e lartë se norma e lejuar, atëherë niveli i ngurtësisë bie. Temperatura kritike quhet fortësi e kuqe.
Çfarë do të thotë termi "fortësi e kuqe"?
Ngurtësia e kuqe është vetia e një metali që të shkëlqejë në të kuqe të errët kur nxehet në një temperaturë prej 600 °C. Termi nënkupton që metali ruan fortësinë dhe rezistencën ndaj konsumit. Në thelb, është aftësia për t'i bërë ballë temperaturave të larta. Për materiale të ndryshme ka një kufi, nga 220 në 1800 ° C.
Si mund të rritet performanca e veglave prerëse?
Materialet e veglës së veglës prerëse karakterizohen nga funksionaliteti i shtuar duke rritur rezistencën ndaj temperaturës dhe duke përmirësuar largimin e nxehtësisë së krijuar në teh gjatë prerjes. Nxehtësia e rrit temperaturën.
Sa më shumë nxehtësi të hiqet nga tehu thellë në pajisje, aq më e ulët është temperatura në sipërfaqen e saj të kontaktit. Niveli i përçueshmërisë termike varet nga përbërja dhe ngrohja.
Për shembull, përmbajtja e elementëve të tillë si tungsteni dhe vanadiumi në çelik shkakton një ulje të përçueshmërisë së tij termike dhe një përzierje e titanit, kob altit dhe molibdenit shkakton rritjen e saj.
Çfarë e përcakton koeficientin e fërkimit të rrëshqitjes?
Koeficienti i fërkimit të rrëshqitjes varet nga përbërja dhe vetitë fizike të çifteve kontaktuese të materialeve, si dhe nga vlera e stresit në sipërfaqe,i nënshtrohet fërkimit dhe rrëshqitjes. Koeficienti ndikon në rezistencën ndaj konsumit të materialit.
Ndërveprimi i mjetit me materialin që është përpunuar vazhdon me kontakt të vazhdueshëm në lëvizje.
Si sillen materialet instrumentale në këtë rast? Llojet e tyre konsumohen në mënyrë të barabartë.
Ato karakterizohen nga:
- aftësia për të fshirë metalin me të cilin bie në kontakt;
- aftësia për të treguar rezistencë ndaj konsumit, domethënë për t'i rezistuar gërryerjes së një materiali tjetër.
Veshja e tehut ndodh gjatë gjithë kohës. Si rezultat i kësaj, pajisjet humbasin vetitë e tyre dhe ndryshon edhe forma e sipërfaqes së tyre të punës.
Rezistenca ndaj konsumit mund të ndryshojë në varësi të kushteve të prerjes.
Në cilat grupe ndahen çeliqet e veglave?
Materialet kryesore instrumentale mund të ndahen në kategoritë e mëposhtme:
- cermet (aliazhe të forta);
- cermeta, ose qeramika minerale;
- nitrit bor bazuar në material sintetik;
- diamante sintetike;
- Çeliqe veglash me bazë karboni.
Hekuri i veglave mund të jetë karboni, aliazh dhe shpejtësi të lartë.
Çeliqe veglash me bazë karboni
Materialet karbonike filluan të përdoren për të bërë vegla. Shpejtësia e prerjes së tyre është e ngad altë.
Si shënohen çeliqet e veglave? Materialet përcaktohen me një shkronjë (për shembull, "U" do të thotë karbon), si dhe një numër (tregues të të dhjetave të përqindjes së përmbajtjes së karbonit). Prania e shkronjës "A" në fund të shënimit tregon cilësinë e lartë të çelikut (përmbajtja e substancave të tilla si squfuri dhe fosfori nuk kalon 0.03%).
Materiali karboni ka një fortësi prej 62-65 HRC dhe rezistencë ndaj temperaturës së ulët.
Klasat U9 dhe U10A të materialeve të veglave përdoren në prodhimin e sharrave, dhe seritë U11, U11A dhe U12 janë të dizajnuara për trokitje me dorë dhe mjete të tjera.
Niveli i rezistencës ndaj temperaturës së çeliqeve të serisë U10A, U13A është 220 °C, prandaj rekomandohet përdorimi i veglave të bëra nga materiale të tilla me një shpejtësi prerjeje 8-10 m/min.
hekur i lidhur
Materiali i aliazhuar i veglave mund të jetë krom, krom-silicon, tungsten dhe krom-tungsten, me një përzierje mangani. Seritë e tilla tregohen me numra, dhe ato gjithashtu kanë shenja shkronjash. Figura e parë majtas tregon koeficientin e përmbajtjes së karbonit në të dhjetat nëse përmbajtja e elementit është më pak se 1%. Numrat në të djathtë përfaqësojnë përmbajtjen mesatare të lidhjeve si përqindje.
Materiali i mjetit të klasës X është i përshtatshëm për të bërë çezmat dhe kësulat. Çeliku B1 është i përshtatshëm për të bërë shpime të vogla, çezma dhe reamers.
Niveli i rezistencës ndaj temperaturës së substancave të aliazhuara është 350-400 °C, kështu që shpejtësia e prerjes është një herë e gjysmë më e shpejtë se përaliazh karboni.
Për çfarë përdoren çeliqet me aliazh të lartë?
Materialet e ndryshme të veglave të prerjes së shpejtë përdoren në prodhimin e trapeve, banakëve dhe rubinetave. Ato janë etiketuar me shkronja, si dhe me numra. Përbërës të rëndësishëm të materialeve janë tungsteni, molibdeni, kromi dhe vanadiumi.
HSS ndahen në dy kategori: normale dhe me performancë të lartë.
Çeliqe me performancë normale
Kategoria e hekurit me një nivel normal të performancës përfshin klasat R18, R9, R9F5 dhe lidhjet e tungstenit me një përzierje të molibdenit të serisë R6MZ, R6M5, të cilat ruajnë një fortësi prej të paktën HRC 58 në 620 ° C.. I përshtatshëm për çeliqet me karbon dhe aliazh të ulët, gize gri dhe lidhjet me ngjyra.
Çeliqe me performancë të lartë
Kjo kategori përfshin notat R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Ata janë në gjendje të mbajnë HRC 64 në temperatura nga 630 në 640 °C. Kjo kategori përfshin materiale veglash super të forta. Është projektuar për hekur dhe lidhje të vështira për t'u përpunuar, si dhe për titan.
Metalet e forta
Materialet e tilla janë:
- cermet;
- qeramike minerale.
Forma e pllakave varet nga vetitë e mekanikës. Këto mjete funksionojnë me shpejtësi të lartë prerjeje në krahasim me materialet me shpejtësi të lartë.
Qeramikë metalike
Karbitet e cermetit janë:
- tungsten;
- titan tungsten;
- tungsten me përfshirjen e titanit dhe tantalit.
Seria VK përfshin tungsten dhe titan. Mjetet e bazuara në këta përbërës kanë rritur rezistencën ndaj konsumit, por niveli i tyre i rezistencës ndaj goditjes është i ulët. Pajisjet mbi këtë bazë përdoren për përpunimin e gize.
Lidhja tungsten-titan-kob alt është e zbatueshme për të gjitha llojet e hekurit.
Sinteza e tungstenit, titanit, tantalit dhe kob altit përdoret në raste të veçanta kur materialet e tjera janë joefektive.
Klasat e karabit karakterizohen nga një nivel i lartë i rezistencës ndaj temperaturës. Materialet prej tungsteni mund të ruajnë vetitë e tyre me HRC 83-90, dhe tungsten me titan - me HRC 87-92 në një temperaturë prej 800 deri në 950 ° C, gjë që bën të mundur funksionimin me shpejtësi të lartë prerjeje (nga 500 m/min deri në 2700 m /min kur përpunohet alumini).
Për përpunimin e pjesëve që janë rezistente ndaj ndryshkut dhe temperaturave të larta, përdoren vegla nga seria e aliazheve me kokrriza të imta OM. Klasa VK6-OM është e përshtatshme për mbarim, ndërsa VK10-OM dhe VK15-OM janë të përshtatshme për gjysëmfinim dhe përafërt.
Edhe më efikase kur punoni me pjesë "të vështira" janë materialet e veglave super të forta të serive BK10-XOM dhe BK15-XOM. Ato zëvendësojnë karabitin e tantalit me karbitin e kromit, duke i bërë më të qëndrueshëm edhe kur i nënshtrohen temperaturave të larta.
Për të rritur nivelin e forcës së pllakës së ngurtë, ata përdorin veshjen e saj me një film mbrojtës. Përdoren karabit titani, nitrid dhe karbonit, të cilët aplikohen në një shtresë shumë të hollë. Trashësia është nga 5 deri në 10 mikron. Si rezultat, formohet një shtresë e karabit titani me kokërr të imët. Këto futje kanë tre herë jetëgjatësinë e veglave sesa futjet e pa veshura, duke rritur shpejtësinë e prerjes me 30%.
Në disa raste përdoren materiale qermeti, të cilat përftohen nga oksidi i aluminit me shtimin e tungstenit, titanit, tantalit dhe kob altit.
qeramika minerale
Qeramika minerale TsM-332 përdoret për veglat prerëse. Ka rezistencë ndaj temperaturës së lartë. Indeksi i fortësisë HRC është nga 89 në 95 në 1200 °C. Gjithashtu, materiali karakterizohet nga rezistenca ndaj konsumit, e cila lejon përpunimin e çelikut, gize dhe lidhjeve me ngjyra me shpejtësi të lartë prerjeje.
Për prodhimin e veglave prerëse përdoret edhe qermeti i serisë B. Ka bazë oksidi dhe karbidi. Futja e karbitit të metalit, si dhe molibdenit dhe kromit në përbërjen e qeramikës minerale, ndihmon në optimizimin e vetive fizike dhe mekanike të qeramikës dhe eliminon brishtësinë e tij. Shpejtësia e prerjes është rritur. Gjysmë-finimi dhe përfundimi me një vegël me bazë qermeti është i përshtatshëm për hekurin duktil gri, çelikun e vështirë për t'u përpunuar dhe një numër metalesh me ngjyra. Procesi kryhet me shpejtësi 435-1000 m/min. Qeramikat prerëse janë rezistente ndaj temperaturës. Fortësia e tij është HRC90-95 në 950-1100 °С.
Për përpunimin e hekurit të ngurtësuar, të gizës së qëndrueshme, si dhe të tekstil me fije qelqi, përdoret një mjet, pjesa prerëse e të cilit është bërë nga lëndë të ngurta që përmbajnë nitrid bor dhe diamante. Indeksi i fortësisë së elborit (nitrit bor) është afërsisht i njëjtë me atë të diamantit. Rezistenca e tij ndaj temperaturës është dyfishi i kësaj të fundit. Elbor dallohet për inertitetin e tij ndaj materialeve të hekurit. Kufiri i forcës së polikristaleve të tij në ngjeshje është 4-5 GPa (400-500 kgf/mm2), dhe në përkulje - 0,7 GPa (70 kgf/mm 2). Rezistenca ndaj temperaturës është deri në 1350-1450 °C.
Vlen të përmendet gjithashtu balat me diamante me bazë sintetike të serisë ASB dhe karbonado të serisë ASPK. Aktiviteti kimik i këtyre të fundit ndaj materialeve që përmbajnë karbon është më i lartë. Kjo është arsyeja pse përdoret për mprehjen e pjesëve prej metaleve me ngjyra, lidhjeve me përmbajtje të lartë silikoni, materialeve të forta VK10, VK30, si dhe sipërfaqeve jo metalike.
Jetëgjatësia e veglave të prerësve me karbonadë është 20-50 herë më shumë se ajo e lidhjeve të forta.
Cilat aliazhe përdoren në industri?
Materialet instrumentale lëshohen në të gjithë botën. Llojet e përdorura në Rusi, SHBA dhe në Evropë, në pjesën më të madhe, nuk përmbajnë tungsten. Ato i përkasin serive KNT016 dhe TN020. Këto modele janë zëvendësuar për markat T15K6, T14K8 dhe VK8. Ato përdoren për përpunimin e çeliqeve për struktura, çelik inox dhe materiale veglash.
Kërkesa të reja për materialet e veglave për shkak të mungesës së tungstenit dhekob alt. Pikërisht me këtë faktor po zhvillohen vazhdimisht metoda alternative për marrjen e lidhjeve të reja të forta që nuk përmbajnë tungsten në SHBA, vendet evropiane dhe Rusi.
Për shembull, materialet e veglave të serive Titan 50, 60, 80, 100 të prodhuara nga kompania amerikane Adamas Carbide Co përmbajnë karbit, titan dhe molibden. Rritja e numrit tregon shkallën e forcës së materialit. Karakteristika e materialeve të veglave të këtij lëshimi nënkupton një nivel të lartë të forcës. Për shembull, seria Titan100 ka një forcë prej 1000 MPa. Ajo është një konkurrente e qeramikës.
