CC BY
22
Компания выпускает также еще более десяти марок быстрорежущей стали, не являющейся традиционной для нашего рынка.
Химсостав 20 марок БРС фирмы «БРАЭТЕБЬ» представлен в табл.1.
При выборе материала для режущей части инструмента необходимо учитывать характер обрабатываемого материала, режим резания, технологические требования на операцию резьбонарезания (шероховатость поверхности, точность и т.д.), технологические особенности изготовления инструмента, а также цену материала и его удельный вес в балансе себестоимости инструмента.
С учетом рекомендаций, представленных в работе [1], оптимальные марки БРС для деталей из различных групп обрабатываемых материалов сведены в табл. 2.
Таблица 1
Химический состав быстрорежущих сталей «ЕЙАЭТЕЕЬ»
Таблица 2
Материалы для изготовления рабочей части резьбообразующих инструментов
№ группы Обрабатываемый материал Быстрорежущая сталь ERASTE EL
1 Конструкционные углеродистые и низколеги -рованные стали, чугу-ны, цветные металлы Р6М5Ф3 Р6М5 E M1 E M2
2 Конструкционные легированные и улучшенные стали, чугуны модифицированные НВ не более 255 Р6М5Ф3 Р6М4К8 Р6М5К5 Р12Ф3 E 945 E M35 E EV4
3 Высоко легированн ые конструкционные, нержавеющие и легированные улучшенные стали Р6М5Ф3 Р6М4К8 Р6М5К5 E M3:2 E M42
4 Жаропрочные стали и сплавы, высокопрочные стали Р9М4К8 Р9К5 10Р6М5К5 Р12Ф3К8М3 E M42 ASP 23
5 Аустенитные высокомарганцовистые стали, сверхпрочные стали Р9К5 10Р6М5К5 Р12Ф3К8М3 E M42 WKE 42 ASP 23
6 Сплавы на основе титана Р9М4К8 Р6М5К5 10Р6М5К5 В11М7К23 E M35 C8 ASP 30
Список литературы
1. Гениатулин А.М., Кузнецов В.П., Схиртладзе А.Г. и др. Технология производства крепежа: Учебное пособие. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2007.-360 с.
Обозначение Марка БРС C, % Cr, % Mo, % W, % Co. % V, %
ABC III Р3М3Ф2 0.99 4.1 2.7 2.8 - 2.4
E MAT II М5К8 0.72 4 5 1 8 1
E EV4 Р12Ф4 1.28 4.2 0.8 12 - 3.8
E 945 Р2М5К2 0.91 3.7 5 1.8 2.5 1.2
E M50 М4 0.84 4.1 4.2 - - 1.1
E M52 М4Ф2 0.89 4.1 4.5 1.2 - 1.9
E M1 Р2М9 0.83 3.8 8.5 1.8 - 1.2
E M2 Р6М5 0.9 4.2 5 6.4 - 1.8
E M3:2 12Р6М5Ф3 1.2 4.1 5.6 6.2 - 3
E M7 Р2М9Ф2 1.02 3.8 8.6 1.8 - 1.9
M9V 12Р4М8Ф3 1.2 4.2 8.5 3.5 - 2.7
E M35 Р6М5К5 0.93 4.2 5 6.4 4.8 1.8
E M42 11М9К8 1.08 3.8 9.4 1.5 8 1.2
C8 Р5М6К8Ф2 1.05 4 6 5 7.8 1.6
E T1 Р18 0.74 4 - 18 - 1.1
WKE 42 12Р9М4К10Ф3 1.27 4 3.6 9.5 10 3.2
WKE 45 14Р9М4К11Ф3 1.42 4.2 3.6 8.8 11 3.4
ASP 23 13Р6М5Ф3МП 1.28 4.2 5.0 6.4 - 3.1
ASP 30 13Р6М5Ф3К8МП 1.28 4.2 5.0 6.4 8.5 3.1
ASP 60 25Р6М7Ф6К10МП 2.30 4.2 7.0 6.5 10.5 6.5
УДК 621.9
С.И. Тахман, А.В. Сёмкин
Курганский государственный университет
О ВОЗМОЖНОСТЯХ АНАЛИТИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К ОПИСАНИЮ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ РЕЗАНИЯ БЫСТРОРЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ
Аннотация
Проведён анализ причин отсутствия аналитических зависимостей при обработке сталей быстрорежущими инструментами в условиях сливного стружко-образования: в расчетных схемах стружкообразова-ния, силовых расчётах, изнашивании и оценке стойкости инструмента, учёте ограничений при оптимизации режимов. Уточнения в них требуют понимания роли физической структуры контактирующих материалов. Для расширения применимости результатов составлена таблица соответствия структур марок инструментальных сталей по странам-изготовителям.
Ключевые слова: быстрорежущая сталь, физическая структура, аналитические зависимости, схема струж-кообразования.
S. I. Takhman, A. V. Syomkin Kurgan State University
ABOUT ANALYTICAL APPROACH POSSIBILITIES TO THE CUTTING PROCESS LAWS DESCRIPTION BY HIGHSPEED TOOLS
Annotation
The analysis of the reasons for the lack of analytical dependencies in the processing of steels with HSS tools in continuous swarf: the calculating swarf forming structure, force calculation, wear and tool life evaluation, taking into account constraints in the optimization mode. Refinements in them require an understanding of the role of the contacting materials physical structure. To expand the applicability of the results, there is a table of compliance structures brands of tool steels for the manufacturing country.
Key words: high-speed steel, the physical structure, analytic expressions, the continuous swarf.
Вопросы физики изнашивания режущего инструмента интересуют производственников издавна. Поэтому для прогноза периодов стойкости инструмента до сих пор все технологи мира при назначении режимов обработки используют степенную эмпирическую связь стойкости инструментов с параметрами режима, введенную в 1904г. Ф. Тейлором (Великобритания). И хотя в науке обсуждаются порядка 7 вариантов механизма изнашивания инструментального материала в процессе резания, ни один из них не позволил обобщить в закономерность огромный объем экспериментальных исследований этого вопроса, проведенных за прошедшее время. В работе [1] выявлены фундаментальные закономерности изнашивания твердых сплавов (без покрытий и применения СОЖ). Но широко используемая для изготовления инструментов группа стальных материалов (инструментальные, легированные, быстрорежущие стали, дисперсион-но-твердеющие сплавы) требует научного обобщения на тех же теоретических основах, которые связывают интенсивности изнашивания поверхностей режущего клина с величиной действующей на них контактной температуры.
Для этого необходима разработка физической модели структуры стальных ИМ для любого элементного состава этих материалов. Для оценки напряжённо-деформированного состояния в заданных условиях работы системы резания должны быть известны физико-механические свойства ОМ и ИМ, схематизированы механизмы их силового и термомеханического взаимодействия, что позволит решать как оптимизационные, так и стойкост-ные задачи.
Выявление таких связей позволит прогнозировать кривую изнашивания для заданных условий обработки. Разработка таких моделей позволит заметно повысить эффективность оптимизированных режимов обработки для большей номенклатуры инструментов из этих материалов с конкретным учетом ограничений на процесс резания, накладываемых технологической системой, физическими пределами явлений, сопровождающих обработку, а также конструктивными и технологическими требованиями к обрабатываемым деталям.
В современном машиностроении в связи с всесторонней компьютеризацией при оценке эффективности производства меняются приоритеты и критерии. На первое место по важности вместо производительности выходят качественные показатели обработки и экономный
расход дорогостоящих инструментов. Значительно повышаются требования к надежности результатов проведенных расчетов, что определяется точностью расчетных моделей и их прогнозными возможностями. Кроме того, развёрнутый портфель заказов при запуске в серийном производстве увеличивает количество необходимых технологических расчетов, сокращая ресурс времени на их выполнение.
Повышение точности расчетных моделей при решении любых производственных задач возможно только на пути от эмпирики к аналитическим зависимостям, основанным на действительных закономерностях рабочих процессов. Для расширения возможностей применения таких зависимостей не только на отечественные марки инструментальных материалов, но и на материалы ведущих зарубежных инструментальных фирм составлена таблица соответствия используемых марок быстрорежущих сталей по химическому составу (см. табл.1).
Таблица 1
Соответствие марок быстрорежущей стали отечественного и зарубежного производства
Россия США Германия Англия Япония Франция
Р0М2СФ10-МП А11
Р2М9 E M1
Р2М9-МП М7 S2-9-2 SKH58
Р2М9Ф2 E M7
Р2М 5К2 S 6-5-2 E 945
Р2М 9К8 М42 HS2-9-1-8 BM42 SKH59 EM42
11 Р2М9К8 E M42
Р2М10К8 M43 E M33
Р2М10К8-МП М42 S2-10-1-8
Р3М3Ф2 S 3-3-2 ABC III
11 Р3АМ3Ф2 HS 3-3-2
12Р4М8Ф3 M9V
Р5М6К8Ф2 C8
Р6М3 М41
Р6М5 М2 (T11302) HS 6-5-2 BM2 SKH 51 HS 6-5-2 (Z85WDCV 06-05-04-02)
Р6М5-МП М2 S 6-5-2
Р6АМ5 HS 6-5-2
Р6М5Ф3 М3 HS 6-5-3 SKH53 EM3:2
Р6М5Ф3-МП М3 S 6-5-3
12Р6М5Ф3 E M3:2
Р6М5Ф4 М4
Р6М5Ф4-МП М4
Р6М6Ф2 E SM80
Р6М6Ф3 E M3:1
12Р6М6Ф4 E M4
Р6М3К5 (ЭП515) BM15
Р6М 5К5 M35 S 6-5-2-5 EMo5Co5 BM35 SKH55 HS 6-5-2-5 (Z85WKDCV 6-5-2-5)
Р6М5К5-МП S 6-5-2-5
Р6М5Ф3К8-МП М36
Р6М5Ф3К9-МП М48
Р7М 4К5 М41 S 7-4-2-5
Р9 65WMo34 8
Р9К10 BT42
14Р9М4К11Ф3 WKE45
Р10М4К10 Ф3 M48 HS10-4-3-10 SKH 57 WKE42
Р10М4Ф3К10-МП S 10-4-3-10
Р12 BT21
Р12М6Ф5-МП М61
Р12К5Ф4 S 12-1-4-5
Р12Ф4К5-МП S12-1-4-5
Р12Ф5К5 Т15 HS12-1-4-5 BT15 SKH10
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 5
143
Заключение
Таким образом, решение вопроса о влиянии структуры отдельных марок быстрорежущих сталей на различные стороны взаимодействия с обрабатываемым материалом позволит распространить выявленные закономерности на ряды марок, отражённые в табл.1. Кроме того, развёрнутый состав структуры в виде твёрдой и мягкой фаз даст возможность расчёта физико-механических свойств инструментального материала для оценки достоверности результатов использования этих моделей при описании закономерностей работы быстрорежущего инструмента.
Список литературы
1. Тахман С. И. Режимы резания и закономерности изнашивания
твердосплавного инструмента. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2001. - 169 с.
2. Зубченко А. С. Марочник сталей и сплавов. - М.: Машиностроение,
2003. -784 с.
3. Зубарев Ю.М. Современные инструментальные материалы: Учебник.
- СПб.: Изд-во «Лань», 2008. - 224 с.
