Проектирование инструментальной наладки.

В качестве вспомогательных инструментов используем: для резцов 2, и 7 переходов – державку резцовую с перпендикулярным открытым пазом; для резца 5 и 6 перехода – державку резцовую с осевым открытым пазом; для резцов 3 и 8 переходов – державку резцовую с перпендикулярным открытым пазом (удлиненная). Для центровочного сверла и сверла d=13,4 используем державку двухгнездную. Режущий и вспомогательный инструмент размещается в гнездах 8-ми позиционной револьверной головки станка. Схема закрепления заготовки, а также размещения режущего и вспомогательного инструмента вынесена на лист №1 курсового проекта.

2.3 Обоснование выбора инструментального материала.

Большинство конструкций металлорежущего инструмента изготовляют составными - рабочая часть состоит из инструментального материала, а крепежная из обычных конструкционных сталей (сталь 45, 50, 4ОХ и т.п., в случае тяжело нагруженных корпусов - сталь У10 или 9ХС). Исключение составляют мелкоразмерные или слесарные инструменты, изготовляемые целиком из инструментального материала, а также инструменты, изготовляемые из углеродистых инструментальных сталей (ГОСТ 1435-74) и легированных инструментальных сталей (ГОСТ 5950-73).

Рабочую часть инструментов в виде пластин или стержней из быстрорежущей стали (ГОСТ 19265-73) соединяют с крепежной частью с помощью сварки. Эксплуатационные и технологические свойства и рекомендуемые области применения наиболее распространенных быстрорежущих сталей выбираются из справочников.

В зависимости от режущих свойств и химического состава быстрорежущие стали делят на две группы: нормальной и повышенной красностойкости. К первой группе отнесены стали Р18, Р9, Р6М5, Р12 и др.

Быстрорежущие стали – сложнолегированные. В их состав входят: углерод, вольфрам, ванадий, хром, кобальт, молибден, марганец, никель, сера, фосфор, кремний. А у стали Р6М5, кроме того, молибден.

Сталь Р18 имеет удовлетворительную прочность и шлифуемость, широкий интервал оптимальных температур закаливания, но пониженную пластичность. Ее рекомендуется применять для изготовления всех видов режущих инструментов для обработки деталей из обычных конструкционных материалов. Основной сталью группы нормальной красностойкости является сталь Р6М5. В ее составе: углерод 0,8-0,88%, вольфрам 5,-6,5%, хром 33,8-4,4%, ванадий 1,7-2,1%, молибден 5-5,5%. Эта сталь по режущим свойствам близка к стали Р18, но имеет повышенную склонность к обезуглероживанию при нагреве. Она значительно дешевле стали Р18. Ее широко применяют для изготовления режущих инструментов, используемых при обработке деталей из конструкционных материалов.

Вывод: наиболее подходящей маркой стали для сверла при обработке данной детали является сталь Р6М5 из-за:

- своей относительной дешевизной по сравнению с другими сталями,

- широкой распространенности,

- высоких прочностных характеристик и т.д.

Твердые сплавы в виде пластин соединяют с крепежной частью с помощью пайки или специальных высокотемпературных клеев. Многогранные твердосплавные пластины закрепляют прихватами, винтами, клиньями и т.д. Применение твердых сплавов позволяет получить большую экономию средств. Твердые металлокерамические сплавы отличаются от быстрорежущей стали большим содержанием вольфрама (до90%), а в некоторых марках также наличием титана (от5 до60%), образующих тугоплавкие карбиды. При правильной эксплуатации инструменты, оснащенные пластинками из твердого сплава, обеспечивают более высокую эффективность (от 3 до 5 более раз) по машинному времени по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали.

Твердые сплавы по своему химическому составу подразделяются на четыре группы:

1) вольфрамокарбидные, состоящие из карбида вольфрама и твердого раствора карбида вольфрама в кобальте,

2) титановольфрамокарбидныые, состоящие из карбида вольфрама, карбида титана и твердого раствора их карбидов в кобальте. С повышением содержания кобальта режущие свойства твердых сплавов понижаются, но зато повышается их прочность и вязкость.

3) титанотанталавольфрамокарбидныые, состоящие из карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала и твердого раствора их карбидов в кобальте.

4) безвольфрамовых твердых спла­вовна основе карбидов и карбонитридов титана с никельмолибденовой связкой

Выбирая марку твердосплавной пластины, для расточного и торцово-упорного резца выбираем вольфрамокарбидные пластины, а именно сплав ВК6 по следующим соображениям:

Проведя сравнительный анализ твердосплавных инструментальных материалов по таким параметрам, как твердость, теплопроводность, ударная вязкость и т.д., приходим к выводу, что:

1) Теплопроводность вольфрамокарбидных сплавов почти не зависит от содержания кобальта, а теплопроводность титановольфрамокарбидиых сплавов значительно ниже (в 2-3 раза) теплопроводности вольфрамокарбидных сплавов и приближается к теплопроводности быстрорежущей стали, то для расточного резца для глухих отверстий лучше всего подходит вольфрамокарбидная пластина ВК6, так как этот резец работает в условиях с плохим охлаждением, но при существенных нагрузках, особенно расточной резец для глухих отверстий.

2) Для отрезного - прорезного Т15К10, так как введение карбида титана позволило значительно повысить сопротивление адгезионному износу, имеющему место при образовании сливной стружки и трению задних поверхностей пластинки о материал заготовки.

3) Для резца с механическим креплением выберем сплав ВК10..

4) Резец токарный проходной прямой оснастим пластиной из сплава ВК4 она позволяет использование повышенной скоростью резания что важно для чистовой обработки

5) Сплав ВК8, используем для резьбового резца, потому как он работает при высоких нагрузках и плохом сходе стружки.