3. Изготовление твердосплавных инструментов | Металлолом

В настоящее время изготовление твердосплавных инструментов является общедоступным в заводских ус­ловиях и подробно описано в многочисленной литературе и заводских инструкциях [8—11, 15, 130—139]. Поэтому в книге лишь подводятся итоги и приводятся новые данные.

Изготовление инструментов, оснащенных твердыми сплавами

Твердый сплав является дорогим материалом и его применение должно быть экономически оправданным. Поэтому у крупных инструментов, узлов машин и прибо­ров делаются из твердого сплава только такие детали, ко­торые подвержены высоким нагрузкам. Так, например, у токарных, строгальных и прочих режущих инструмен­тов твердым сплавом оснащают только режущую часть, а остальные части делают из стали. Твердый сплав из­готовляют в виде пластинок, которые большей частью стандартизованы (например, ДИН 4966, 1 и 2 издание, ISO TC 29 [140, 141], ДИН 4950). Эти пластинки напаи­вают на инструмент. В качестве материала для держав­ки обычных токарных и строгальных инструментов при­меняют углеродистую сталь или сталь, легированную марганцем, прочностью около 70 кГ/мм2. Следует избе­гать применения стали низкой прочности, так как она не выдерживает возникающих нагрузок. Применение такой стали может привести к поломке твердосплавной пластинки или разрыву спая [142]. Для инструментов с большим вылетом рекомендуются державки из тяжелых металлов [143—145] или из спеченной стали, пропитан­ной медью [146]. Эти державки отличаются хорошими амортизирующими свойствами.

Для инструментов, державки которых подвергают­ся особо высоким нагрузкам в отношении прочности, жаропрочности или износа (узкие резцы для шпоночных канавок, спиральные сверла, фрезы, зенкеры, развертки и т. д.), следует применять углеродистые стали высокой прочности, легированные инструментальные стали или низколегированные быстрорежущие стали. При этом иногда требуются особые методы напайки и обработки.

Как правило, для твердосплавных инструментов при­меняют державки большего сечения, чем для инструмен­тов из быстрорежущей стали для аналогичных работ. Высота державки под твердосплавной пластинкой долж­на быть по меньшей мере в 3 раза больше толщины пластинки, Причем и для последней следует придержи­ваться определенных минимальных размеров [49].

Чтобы определить размер державки, используют номограммы, однако, согласно Лауссману[30], следует учитывать также удельное давление резания для дан­ного обрабатываемого материала.

Для надежной передачи усилий резания на держав­ку через паяное соединение необходимо плотное приле­гание пластинки. Поверхности напайки должны быть очище­ны от грязи, масла или ока­лины. В державках, получен­ных разрезкой заготовок, и в кованых державках (отогну­тые или изогнутые резцы) гне­здо под пластинку фрезеруют или строгают под нужными пе­редним углом и углом наклона. Опорную поверхность целесо­образно сделать несколько больше, так, чтобы она высту­пала на несколько десятых долей миллиметра за нижние кромки пластинки (рис. 96). Это обеспечивает плотный спай до самого края под глав­ной и вспомогательной режущей кромкой.

У широких инструментов с малой толщиной держав­ки целесообразно увеличить ее толщину, чтобы избе­жать образования трещин в пластинке вследствие ко­робления державки. После напайки лишний материал державки выфрезеровывают пли вышлифовывают.

Опорные поверхности пластинки шлифуют иа круге из карбида кремния. Целесообразно применять более крупнозернистые круги, так как припой лучше пристает к шероховатой поверхности.

;

Рис. 96. Подготовленные к пайке твердосплавная пластинка и державка резца (#>3S); гх на дер­жавке меньше г2 на пла­стинке) :

’1 — пластинка; 2— припой; ,3 —державка; 4 — скрепляю­щая проволока

В случае необходимости непосредственно перед на­пайкой поверхности очищают от жира четыреххлористым углеродом или трихлорэтиленом.

Обычные твердосплавные инструменты лучше всего напаивать электролитической медью (температура плав­ления 1084° С), которую применяют в виде мелких ку­сочков жести или проволоки. При напаивании неболь­ших инструментов, которые работают при невысоких температурах, рекомендуется применять припои с низ­кой температурой плавления (серебряный или латунный). В последнее время серебряные припои применяют и для напайки обычных инструментов, инструментов ударного бурения (пайка в паз) и т. д. В качестве флюса и для за­щиты от окисления при напайке медью применяют обез­воженную порошкообразную буру. Для напайки сереб­ром применяют более низкоплавкие флюсы, которые в большинстве случаев непригодны для напайки медью.

В табл. 57, согласно данным Хиннюбера и Хильбеса [147], приведены свойства твердых и мягких припоев для напайки твердых сплавов. Медные припои применяют в тех случаях, когда режущий инструмент нагревается до высоких температур. При резании в горячем состоянии с успехом применяют даже более тугоплавкие меднонике — левые припои. Серебряные припои дают более прочные соединения, но применять их можно лишь в тех случаях, когда температурная нагрузка не слишком велика Мягкие припои нельзя подвергать температурным на­грузкам, однако возможность образования трещин в твердом сплаве вследствие напряжений в этом случае исключена [119, 148]. Вопросы появления напряжений и трещин в твердом сплаве, имеющие большое техниче­ское значение, освещены в многочисленной литературе [49, 149, 150].

Вследствие диффузии при напайке происходит взаи­модействие как между припоем и материалом держав­ки, так и между припоем и твердым сплавом. Это вы­зывает изменение свойств припоя и поверхности твердо­сплавной пластинки, что доказывается измерениями микротвердости. В результате дисперсионного твердения прочность спая может быть выше прочности самого при­поя. Во избежание появления обусловленных этим тре­щин напряжения напайку следует проводить как можно быстрей; идеальным решением данного вопроса являет­ся высокочастотная пайка.

При напайке крупных пластинок сложной формы, а Тилже твердых сплавов с более высоким содержанием TiC и TaC рекомендуется применять компенсационные прокладки межд пластинкой и гнездом. В этих целях

ОТ

? я А —

SS

S

BOUHdii soifD я

О

Со ю

214 (350)*

00 ID

M

Alftie woiHif я

00

CS

Г-

*

Io о»

00 To — CS

00 ID

Ю

% ‘

Scroll to Top