l
A.S.A.
I.E.
CURS NR.8
8. MATERIALE I SEMIFABRICATE UTILIZATEE LA EXECUTAREA SCULELOR
ACHIETOARE
8.1.CONSIDERAII GENERALEPartea activ a sculei care particip
nemijlocit n procesul de achiere, la formarea i ndeprtarea
achiei,este supus la solicitri termodinamice importante,fapt pentru
care trebuie executat dintr-un material cu proprieti deosebite,care
s asigure meninerea capacitii de achiere un timp mai ndelungat.
Pentru realizarea unei achieri corespunztoare scula achietoare
trebuie executat dintr-un material ce trebuie s aib urmtoarele
caliti principale:
duritate superioar a materialului de prelucrat;
stabilitate termic ridicat;
rezisten ndelungat la uzur la rece;
rezisten la uzur la temperaturi ridicate;
rezisten mecanic ridicat,la rece i la cald;
o bun prelucrabilitate;
tenacitate ridicat;
tendin redus la difuziune i la aderare fa de materialul supus
prelucrrii;
pre de cost ct mai sczut.
Pentru realizarea achieri n bune condiii este necesar ca
duritatea materialului sculei s fie mai mare cu cteva uniti HRC
dect materialul care se prelucreaz. O duritate prea mic a
materialului sculei duce n timpul procesului de achiere la
deformarea prii achietoare.
n timpul procesului de achiere o parte din cldura degajat este
preluat de ctre scul,temperatura acesteia ajungnd la diferite
valori funcie de regimul de achiere i materialul prelucrat.
Stabilitatea termic este capacitatea materialului sculei de a-i
pstra proprietile mecanice,n special duritatea,la temperaturi ct
mai ridicate i pstrarea n aceast stare un timp ct mai mare. Dac
duritatea mate-rialului sculei nu scade dup terminarea procesului
de achiere,se consider c materialul sculei este stabil la acea
temperatur. n cazul sculelor care lucreaz cu viteze mici de
achiere,sculele manu-ale,tarozi,filiere,alezoare,etc. materialul
acestor scule trebuie s aib o rezisten la uzur la rece ridicat.
Rezistena la uzur la cald depinde n cea mai mare msur de
pstrarea de ctre materialul sculei a capacitii sale mecanice,n
special duritatea,la temperatura din procesul de achiere.
n afar de duritate i celelalte caliti mecanice,rezistena la
ntindere,rezistena la ncovoiere,rezistena la ocuri,att al rece ct i
la cald trebuie s fie corespunztoare.
Materialul din care se execut sculele trebuie s aib o
prelucrabilitate ridicat n special pentru sculele cu profil
complex. La alegerea materialului sculei trebuie avut n vedere i
preul de cost a acestuia,analiznd i folosind variantele cele mai
optime.
Materialele pentru executarea sculelor pe lng calitile artate
mai nainte, trebuie s aib o conductivitate termic ridicat,respectiv
alungirea termic mic.
Principalele tipuri de materiale utilizate la executarea
sculelor achietoare sunt:
oelul carbon de scule;
oelurile aliate de scule;
oelurile rapide;
carburile metalice;
oxizii sinterizai;
diamantele industriale;
materiale abrazive.
Principiul de obinere a acestor materiale este redat schematic
mai jos.
Duritatea i rezistena la uzur a oelurilor de scule se obine n
urma unui tratament termic de clire urmat de o revenire. n urma
tratamentului termic se obine o structur martensitic,n care
coninutul de carburi este de obicei sub 16%. Aceast structur se
descompune la temperaturi mai mari de2004000C,fapt ce duce la
pierderea capacitii de achiere a sculelor, peste aceast temperatur.
Prin alierea acestor oeluri cu anumite
elemente:wolfram,molibden,vanadiu,crom i cobalt, se poate deplasa
punctul de descompunere a martensitei peste temperaturile artate
mai sus i tot odat crete i duritatea la temperaturi ridicate.
Plcuele sau barele din carburi metalice se compun din carburi
foarte dure,cu temperatur de topire foarte nalt,i un metal de
legare(liant),de obicei cobalt.
Proprietile carburilor metalice depind n mare msur de coninutul
de cobalt care,pentru a asigura contactul reciproc al carburilor,nu
poate fi mare.
Schema de principiu:
Oxizii sinterizai au o structur cristalin special i se
caracterizeaz prin proprieti care difer complet de cele ale
materialelor bazate pe carburi.
Diamantul,fiind carbon curat,cristalin,are cea mai mare duritate
i rezisten la uzur,dintre toate materialele utilizate la fabricarea
sculelor.
Conductibilitate termic a celor mai multe tipuri de carburi
metalice este bun,la restul de materiale nu se ntlnete aceast
proprietate.
8.2.OELURI CARBON DE SCULE (STAS 1700-80)
Oelul carbon pentru scule este materialul cel mai ieftin,fiind
utilizat n special cu rezultate bune la construcia sculelor care
lucreaz cu viteze mici de achiere (25-30 m/min),a sculelor
manuale,ca de exemplu a tarozilor de mn,a pilelor, a alezoarelor de
mn,a filierelor.
Oelul carbon pentru scule este un oel de calitate superioar,cu
un coninut de carbon de 0,65-1,4%C, avnd duritate mare dup
tratamentul termic de clire de
62-65HRC,rezisten mecanic ridicat i tenacitate
ridicat((r=160daN/mm2,
KCU2=1,5daJ/cm2),n schimb,are o stabilitate termic sczut(la
temperaturi de 20002500C,i pierd capacitatea de achiere. Adncimea
de clire este redus la aceste tipuri de oeluri,recomandndu-se
folosirea lor la construcia sculelor la care numai partea
achietoare s fie clit.
Oelurile carbon pentru scule sunt standardizate n apte
caliti,simbolizate
astfel:OSC7,OSC8,OSC8M,OSC9,OSC10,OSC11,OSC12,OSC13,n mod special
este prevzut calitatea OSC8M,cu un coninut ridicat de
mangan(0,35-0,8 Mn). n tabelul 8.1.este dat compoziia acestor
oeluri:
Tabelul 8.1.
MarcaC%Tratament termic
clire C revenire CRecoa-cere HBClire
HRCRevenire
HRCCuloare de marcare
OSC 70,65-0,74800820
ap15030018760625460rou-negru-rou
OSC 80,75-0,84780800
ap15030018760655862rou-violet-rou
OSC 8M0,80-0,90790820
ap15030018761645862rou-albastru-rou
OSC 90,85-,094760780
ap15030019262655862rou-verde-rou
OSC 100,95-1,04760780
ap15030019762655862rou-galben-rou
OSC 111,05-1,14760780
ulei,ap15030020762655862rou- roz-rou
OSC 121,15-1,25760780
ap,ulei15030020762655864rou -alb-rou
OSC 131,26-1,45760780
ap,ulei15040021762655864rou-viiniu rou
Asupra duritii oelurilor carbon pentru scule,cea mai mare
influen o are coninutul de carbon,odat cu creterea coninutului de
carbon,crete i duritatea oelului.Clirea are drept scop obinerea
unei structuri martensitice dure,fiind necesar o nclzire la
temperatura la care carbonul este dizolvat n fier.
Pentru oelurile OSC 7 i OSC 8,temperatura de clire depete cu
400600 temperatura critic superioar A3,iar pentru oelurile
OSC9,OSC10, OSC11,OSC12,
OSC13,temperatura depete cu 400600 temperatura critic inferioar
A1.
Viteza de rcire trebuie s fie mare,pentru ca un procentaj ct mai
mare din austenit s treac n martensit,rcirea fcndu-se fie n ap,fie
n ap n care s-au dizolvat diferite sruri. Se recomand ca n zona
temperaturilor de 60007000 rcirea s se fac rapid,iar n-zona
transformrilor martensitice s se fac lent.
Dup clire pentru a elimina tensiunile i stare de fragilitate n
care se gsete oelul este nevoie de un tratament termic de
revenire,tratament ce const n
nclzirea pn la temperatura de 15002400,meninerea n aceast stare
un anumit interval de timp,dup care urmeaz o rcire
n tabelul 8.2.sunt date indicaii privitoare la utilizarea
acestor oeluri.
Tabelul 8.2.
CalitateaIntrebuinarea
OSC 7- scule supuse la ocuri care necesit o tenacitate
ridicat:ciocane de formare la cald,ciocane de
lctuerie,matrie,dli,urubelnie,foarfece de mn,pentru tierea
tablelor,instrumente chirurgicale neascuite,scule de tmplrie,scule
de modelat,coase seceri,matrie mici pentru materiale plastice
etc.
OSC 8- scule supuse la lovituri i necesit o tenacitate mare i
duritate mijlocie:matrie pentru forme simple,cuite i foarfeci
pentru metale moi,scule de tmplrie,scule pneumatice
perforatoare,burghie pentru materiale cu duritate mijlocie,scule de
tiere i ndoire la cald etc.
Osc 8M- ferstraie circulare sau benzi pentru lemn,dli pentru
crbune,dli pentru cioplirea pietrelor,matrie pentru injectatarea
materialelor plastice
OSC 9- scule cu duritate mijlocie i tenacitate bun:burghie
pentru ciocane perforatoare,dli pentru piatr,matrie pentru
ndreptare.
OSC 10- scule care sunt supuse la lovituri puternice i brute
care au o tenacitate mai sczut,i au tiurile ascuite:filiere,burghie
bacuri pentru filetat,freze,matrie pentru monede,scule pentru
prelucrarea uruburilor,scule pentru extrudare,calibre de forme
simple ferstraie mecanice etc.
OSC 11- scule supuse la lovituri mici,care necesit tiuri
ascuite.
OSC 12- scule supuse la lovituri mici i au tiurile
ascuite:freze,filiere,brice,instrumente chirurgicale
ascuite,ferstraie pentru metale scule pentru ciasornicrie,scule
pentru prelucrarea alamei,cuite pentru tiat sticl,
OSC 13- scule care nu sunt supuse la lovituri i care necesit o
duritate ridicat i muchii de achiere foarte ascuite.
8.3. OELURI ALIATE DE SCULE
Oelurile aliate pentru scule(STAS 3611-80)au,pe lng un coninut
mai ridicat de carbon(0,82,2%C),mangan i uneori de siliciu i unul
sau mai multe elemente de aliere ca:wolfram,crom,vanadiu
nichel,molibden.
Avantajele acestor elemente de aliere:mbuntirea rezistenei la
uzur, cretere a rezistenei termice, mbuntirea clibiliti,a
rezistenei la compresiune pentru obinerea unei structuri mai fine.
Elementele de aliere aduc i dezavantaje cum ar fi ridicarea
temperaturi de clire i mrirea sensibilitii la supranclzire
(manganul).
Sculele achietoare executate din oeluri aliate pot achia cu
viteze de 3035m/min,temperatura ce se degaje n procesul de achiere
s nu depeasc 3504000C.
Au caracteristici mecanice n general
superioare:(r=160200daN/mm2,
KCU2=1,54daJ/cm2,iar duritatea de max.65HRC.
n funcie de coninutul procentual al elementelor de
aliere,oelurile aliate se mpart n dou mari categorii,astfel:
a) Oeluri aliate cu adncime mic de clire:
- VC06(Cr0,6%),destinat pentru ferstraie cu band,ferstraie
circulare etc.;
- CVW10(W1%),destinat executrii burghielor
elicoidale,adncitoarelor,
filierelor,alezoare,etc.;
- CVW%)(W5%),destinat pentru scule care prelucreaz materiale
dure cu viteze mici de achiere.
b) Oeluri aliate cu adncimea de clire mare:-
C15(Cr1,5%),destinat pentru executarea sculelor de tipul frezelor
alezoarelor,etc.;
- CS14(Si1,4%),destinat pentru burghie,alezoare,tarozi,bacuri
pentru filetare etc.;
- MCW14(W1,45),destinat pentru executarea bacurilor de
filetat,frezelor etc.;
- VSCW9(W0,9%),destinat pentru filiere
circulare,alezoare,etc.;
- VWC%)(Cr5%),destinat sculelor pentru prelucrarea lemnului.
Aceste oeluri se livreaz n stare recoapt pentru a putea fi uor
prelucrate. Tratamentul termic aplicat acestor oeluri const din
clire i revenire. Temperatura de clire depinde de calitatea oelului
i este cuprins ntre 9500 i11500C. Revenirea se face la temperaturi
de 1800 i 2000C(revenire joas) i 50005300C (revenirea nalt).
De reinut este faptul c dozarea elementelor de aliere trebuie
fcut foarte precis,n caz contrar apar acele dezavantaje care au
fost prezentate mai nainte.
8.4. OELURILE RAPIDE (STAS 7382-80)
Oelurile rapide sunt oeluri bogat aliate,coninutul elementelor
de aliere este mai mare dect la oelurile aliate: wolfram
920%,crom3,55%,vanadiu 15%,carbon 0,61,5%,molibden 0,51%,cobalt
410%. Structura obinut dup clire la aceste oeluri confer acestora
proprieti superioare oelurilor aliate. Sculele executate din oel
rapid pot achia cu viteze de 2 pn la 3 ori mai mari ca i cu sculele
executate din oel carbon pentru scule.
Prezena carbonului determin n cea mai mare msur
duritatea,rezistena
mecanic la ocuri,rezistena la uzur la rece,etc. Carbonul are
influen hotrtoare
asupra formrii structurii martensitice, asupra creia celelalte
elemente de aliere nu au o influen prea mare.
Carburile de crom,la nclzirea n vederea clirii,se dizolv aproape
complet,determinnd o ridicare a clibilitii i a ptrunderii clirii n
masa sculei. Procentajul maxim de crom este de 5%,creterea peste
aceast limit duce la reducerea prelucrabilitii oelului rapid.
Principalul element de aliere din compoziia oelului rapid este
wolframul,care se prezint sub form de carburi complexe de wolfram i
fier,Fe3W3C,n care se dizolv vanadiul. Aceste carburi asigur
calitatea esenial a oelului rapid i anume termostabilitatea(6250C),
precum i rezistena la uzur la cald.
Vanadiul trece repede n carbur,avnd duritate mare,imprimnd
oelului o rezisten la uzur ridicat.
Cobaltul duce la creterea stabilitii termice a oelului rapid. n
general,la oelurile rapide,elementul de aliere cobalt face ca
sculele confecionate din aceste oeluri,s aib parametrii superiori
de achiere,n special din punct de vedere a durabilitii ntre dou
reascuiri. n unele ri se folosesc scule confecionate din oeluri
rapide cu elemente de aliere W,Co,V,n procente mai mari,cum ar fi
oelul super rapid cu wolfram,standardizat dup AISI(S.U.A.),cu
iniiala T6 care are ca elemente de aliere W 20%,Cr 4,5%,Co12%,V
1,5%. Funcie de destinaie,oelurile rapide se elaboreaz n diferite
caliti. Astfel STAS7382-80 prevede urmtoarele tipuri de oeluri
rapide. n tabelul 8.3 sunt date tipuri de oeluri rapide precum i
domeniul de utilizare.
Tabelul 8.3Marca de oelPrincipalele domenii de utilizare
Rp 1,Rp 2-viteze mari de achiere;-materiale cu rezisten
ridicat;-prelucrare fr rcire:-cuite de strung,freze
profilate,tarozi,alezoare,etc.
Rp 3-viteze mari de achiere;-materiale cu rezisten
medie:-tarozi,filiere,pnze de ferstru,etc.
Rp 5-la fel ca i Rp 3,dar cu solicitri mai reduse.
Rp 9-scule supuse la uzur mare n regim termic moderat,burghie
,freze,etc.
Rp 10-scule care lucreaz n regim uor,materiale cu duritate
mic.
Cea mai larg utilizare are oelul Rp 3 care se prelucreaz destul
de bine prin
achiere i se rectific foarte uor. Oelul Rp 4 ,care este de dou
ori mai ieftin dect Rp 3,are un coninut mai mic de carburi de
wolfram,prin urmare rezistena la uzur la rece este mai mic,dar are
aceeai termostabilitate ca i Rp 3 din care motiv poate nlocui pe
acesta n cazul prelucrrii cu viteze mari de achiere.
8.5. CARBURI METALICECarburile metalice sinterizate sub form de
plcue,sunt cele mai importante materiale pentru executarea sculelor
achietoare,duritatea acestor materiale este foarte mare (85-92
HRA),au o rezisten mare la uzur i n special o mare stabilitate
termic ridicat (aproximativ 900-1000C). Sculele executate din
carburi metalice se folosesc la prelucrarea tuturor tipurilor de
materiale metalice i nemetalice,putnd lucra cu viteze de achiere de
3-10 ori mai mari dect n cazul sculelor din oel rapid.
Una din caracteristicile acestor carburi metalice este
fragilitatea mai ridicat dect la oeluri,fragilitate ce mpiedic
prelucrarea prin ocuri sau vibraii.
La alegerea plcuei din carburi metalice se va ine cont n primul
rnd de materialul care se prelucreaz,deoarece acestea acioneaz
diferit asupra carburii metalice.
n general,plcuele din carburi metalice folosite la achiere se
compun din carburi de wolfram,titan,i tantal legate ntre ele
printr-un liant care este cobaltul. Mai rar se ntlnesc carburi de
vanadiu sau molibden,avnd ca liant nichelul sau un aliaj de
Fe-Cr-Ni.
n funcie de compoziia chimic,se deosebesc trei grupe de aliaje
dure:
Grupa P,care cuprinde plcuele din carburi metalice de tipul
WC+(TiC)+TaC+Co,formate din carburi metalice de
wolfram(29-80%),carburi de titan i tantal(65-8%) i cobalt(6-18%).
Sculele executate din carburi metalice din grupa P se recomand a se
folosi la prelucrarea materialelor feroase cu achii lungi(materiale
plastice).
Grupa M,formate din carburi de wolfram(79-82%),carburi de titan
i tantal (6-12%) i cobalt(7-15%),se folosesc la prelucrarea
oelurilor a fontei,a materialelor plastice.
Grupa K,formate din carburi de wolfram(88-92%),carburi de titan
i tantal(2-4%) i cobalt ca liant (4-12%). Aceste plcue se utilizeaz
la prelucrarea materialelor cu rezisten mare,precum i la operaiile
de finisare.
n tabelul 8.4 sunt prezentate tipurile de plcue,compoziia i
proprietile acestora.
n ultimii ani,prin mici modificri ale compoziiei i mbuntirea
metodelor de elaborare,se poate crete rezistena la rupere i
durabilitatea la toate tipurile de carburi metalice.
Compoziia chimic i proprietile plcuelor din carburi metalice
(tab.8.4)
Tabelul 8.4
GrupaSub gr.WC%TiC+TaC%Co%Duritatea
VickersdaN/mm2
PP 01296561800
P 02514561750
P 10632891600
P 15712091500
P 207614101500
P 257020101450
P 30828101450
P 407512131350
P 506715181250
MM10841061700
M15811271550
M20821081550
M30811091450
M40796151300
KK 0192441800
K 0591361750
K1092261650
K 2092261550
K 3091-91400
K 4088-121300
Cercetrile n domeniul tehnologiei sinterizrii pulberilor
micronice au dus la produse noi,cu proprieti superioare,duritate de
pn la 91HRC i o rezilien ridicat suficient pentru a asigura
unghiuri de degajare pozitive.
O alt realizare o constituie elaborarea unor plcue placate cu
carbur de titan,sub forma unui strat de grosime de 5-7(m,pe un miez
format din WC+TaC+Co. Depunerea se poate face chimic sau metalurgic
prin depunerea de vapori,stratul depus are o bun aderen,neputndu-se
separa prin achiere sau sfrmare. Efectul cel mai mare,la acest tip
de plcue este legat de micorarea coeficientului de frecare ntre
scul i pies cu 15-20% fa de plcuele obinuite.
n RFG,firma Deutsche Edelsttahlwerke A.G. sub numele comercial
de Titanid-Gold-Wendescheidplattena elaborat plcue din carburi
metalice acoperite cu un strat de nitrur de titan de grosime 15(m
recomandate la prelucrarea cu ocuri. n Suedia firma Sandvik
Coromant a elaborat n ultimii 10 ani plcue din
carburi metalice acoperite cu straturi suprapuse de carbur de
titan (4-8(m),nitrur de titan(10-15(m) i oxid de aluminiu (5(m)care
ridic duritatea cu cca 50%
n tabelul 8.5. sunt date domeniile de utilizare a plcuelor din
carburi metalice
Tabelul 8.5
GrupaDomeniul de aplicareTipul plcueiFelul prelucrrii
P(albastru)-finisare
-finisare finP01
P02Strunjire i gurire fin a oelului cu (r ntre50-140
daN/mm2;
piese din oel,turnate fr retasur,cu (r peste 45daN/mm2 i
fonte maleabile. Viteza de achiere:80-250 m/min;avans;0,05-0,15
mm/rot
- degroare
- finisareP10strunjire de finisare,strunjire fin n condiii
nefavorabile,strunjirea
de finisare a oelurilor inoxidabile. Viteza de achiere:70-220
m/min;avans 0,1-0,4mm/rot
- degroare
- finisareP15Achiere de degroare i finisare a oelurilor i
fontelor maleabile,strunjire de finisare neted sau
ntrerupt,strunjire de degroare n condiii favorabile a oelurilor cu
rezistena la traciune pn la 140 daN/mm2;piese turnate din oel i
font maleabil. Frezarea fin a oelurilor,pieselor turnate din font
maleabil i oel. Gurire adnc a oelurilor. Viteza de achiere 60-200
m/min;avans:0,2-0,6mm/rot
- degroare
- finisareP20Pentru achierea uoar a oelurilor,oeluri aliate cu
crom,piese turnate din oel,oeluri inoxidabile i fonte
maleabile,oeluri e scule. Viteza de achiere
50-120m/min.Avans:0,2-0,8mm/rot
- degroare
- finisareP25Frezarea oelurilor,pieselor turnate din oel i
font.
- degroareP30Strunjire de degroare a oelurilor cu (r ntre 40-140
daN/mm2,piese turnate din oel n condiii de achiere nefavorabile.
Strunjirea pieselor cu incluziuni de nisip,retasuri,
zone ecruisate,frezare,rabotare. Viteze de achiere:35-90m/min.
Avansuri:0,4-1,2mm/rot.
- degroareP40Strunjire de degroare,rabotare,i frezare a
oelurilor pn la 120daN/mm2i a pieselor turnate din oel n condiii
deosebit de nefavorabile ct i pentru maini vechi.Viteze dde
achiere:25-70m/min. Avansuri:pn la 2,5mm/rot
- degroareP50Strunjire de degroare,rabotare i mortezare n
condiii nefavorabile,strunjirea pe strunguri automate.Viteze de
achiere:25-60m/min.Avansuri:pn la 2,5mm/rot.
- degroare
- finisareM10Stunjirea de degroare uoar i de finisare al
oelurile manganoase,fonte maleabile,font cenuie cu grafit
nodular,font cenuie aliat,oeluri clite cu peste 50HRC,oeluri
inoxidabile,materiale rezistente la temperaturi nalte.Viteze de
achiere:25-120m/min.Avansuri:0,1-0,5mm/rot
- degroare
- finisareM15Degroarea i finisarea oelurilor,pieselor turnate di
oel i font maleabil,strunjirea oelurilor inoxidabile,a materialelor
rezistente la temperaturi nalte.
M(galben)- degroare
- finisareM20Degroarea i finisarea oelurilor,pieselor turnate
din oel i din fonte maleabile,strunjire de finisare i degroare ca i
frezarea oelurilor,pieselor turnate din oel,oeluri manganoase i
fonte maleabile,pieselor turnate cu retasuri.Strunjirea oelurilor
inoxidabile,a materialelor rezistente la temperaturi nalte.
Rabotarea oelurilor nalt aliate.Viteze de achiere:
25-120m/min.Avansuri:0,1-0,4mm/rot
- degroare
- finisareM30Degroarea oelurilor rezistente la temperaturi
nalte,piese arse complet,piese turnate din oeluri nalt aliate,piese
cu retasuri.Viteze de achiere:20-80m/min.
Avansuri:0,1-0,4mmm/rot.
- degroare
- finisareM40Prelucrarea oelurilor moi pentru automate.Strunjire
profilat ,retezare etc.Viteze de achiere:20-70m/min.Avansuri
0,2mm/rot
K(rou)- finisare
-finisare finK01,
K05Strunjirea i gurirea fin a fontelor cenuii,aliaje de aluminiu
cu coninut mare de siliciu,metale pentru lagre,materiale
antifriciune,strunjirea oelurilor clite cu peste 50HRC,fonte albe
etc.
- degroare
- finisareK10Strunjire de degroare i finisare a fontelor
cenuii,a fontelor cenuii turnate n cochilie,aliajelor de
aluminiu,strunjirea oelurilor moi,cupru,bronz,materiale
plastice.Viteze de achiere:
50-600m/min.Avansuri:0,1-0,5mm/rot
- degroare
- finisareK20Prelucrarea materialelor care dau achii
scurte.Strunjire,rabotare frezare,n condiii nefavorabile,strunjirea
materialelor cu tendine adezive ca titan,materiale rezistente la
temperaturi nalte.Viteze de achiere:40-500m/min.
Avansuri:0,3-1mm/rot.
- degroare
- finisareK30Prelucrarea fontelor cenuii n condiii deosebit de
nefavora-bile,strunjirea oelurilor austenitice,i inoxidabile,oeluri
cu (r sub
50 daN/mm2,materiale izolante rini sintetice,aluminiu etc.
- degroare
- finisareK40Degroarea materialelor neferoase i a materialelor
nemetalice,strunjirea i frezarea lemnului,materialelor
termoplastice zincului,aliajelor de zinc etc.
Forma plcuelor este standardizat:
plcue pentru cuite de strung STAS 6373/1-80;
plcue pentru burghie STAS 6373/2-80;
plcue pentru alezoare,adncitoare,lrgitoare i freze cu coad STAS
6373/3-80;
plcue pentru lipire pe scule achietoare,condiii tehnice generale
de calitate STAS 6373/4-79;
plcue schimbabile,simbolizare STAS 9130/0-76.
8.6. MATERIALE MINERALO-CERAMICEMaterialele mineralo-ceramice
constau din oxid de aluminiu(Al2O3)sau conin o cantitate procentual
nsemnat din acesta. Elementele de aliere utilizate pot fi carburi
metalice(Mo2c,WC,VC),oxizi(SiO2)i metale pure(Mo,V,W)Metalele pure
formeaz liantul ,cu un coninut mai mic pentru a nu influena
rezistena la uzur a materialului.
La achiere se utilizeaz dou categorii de materiale:
a) Al2O3 pur sau foarte puin aliat;
b) Al2O3 aliat cu o cantitate nsemnat (40-60%)de carburi
metalice.
Prima categorie rezult cu o culoare alb,cenuie-deschis,albastru
sau cu o nuan roie,iar a doua obine culoarea cenuie nchis pn la
negru.
Plcuele dinAl2O3 pur au o rezisten la uzur ceva mai mare,iar
plcuele aliate cu carburi au o tenacitate mai bun.
Rezistena mare la uzur a plcuelor din oxizi sinterizai este o
consecin a proprietilor lor fizice,caracterizate prin:
conductibilitate termic mic,
temperatur de nmuiere nalt,
stabilitate fa de reacii chimice.
Aceste proprieti asigur o serie de avantaje tiurilor din oxizi
sinterizai,nu apar straturi de depunere la temperaturile obinuite
ale tiului,materialul plcuei nu intr n difuziune cu materialul de
prelucrat. Formarea oxizilor este posibil la prelucrarea metalelor
uoare,n acest caz apare o uzur n form de scobitur pe faa de
degajare. Pe lng avantajele prezentate,apar i o serie de
dezavantaje,cum
ar fi:
- odat cu creterea rezistenei la uzur i a stabilitii fa de
reacii,scade rezistena la traciune i la ncovoiere,muchiile devenind
foarte sensibile.
- plcuele din oxizi sinterizai nu pot suporta nclziri
brute,seciunile de achiere mai mari nu pot fi detaate dect
printr-un atac progresiv al tiului, iar uzura pe faa de aezare nu
trebuie s fie mai mare de 0,2-0,4mm.
Pentru o utilizare raional a plcuelor din oxizi sinterizai se
impune adoptarea unor msuri adecvate,msuri ce se refer la regimul
de achiere ct i la geometria sculei,la rigiditatea piesei i a
mainii-unelte pe care se prelucreaz piesa.
Se va cuta pe ct posibil ca tiul achietor s fie solicitat la
compresiune,evitndu-se solicitrile de ncovoiere sau de forfecare.
Fixarea plcuei n suport nu trebuie s favorizeze apariia de
vibraii,iar maina unealt trebuie s posede o rigiditate ridicat.
Plcuele din oxizi sinterizai se recomand la prelucrarea de
finisare i semifinisare,vitezele de achiere economice fiind de
circa 1,5-2,5 ori mai mari dect
n cazul plcuelor din carburi metalice,eficacitatea cea mai mare
a plcuelor din oxizi se obine la prelucrarea materialelor care
posed o mare capacitate abraziv i o mic conductibilitate termic,cum
ar fi fontele dure i materialele plastice.
8.7. SEMIFABRICATE FOLOSITE LA FABRICAREA
SCULELORSemifabricatele folosite la fabricarea sculelor sunt din
oeluri i fonte de diferite caliti,din amestecuri de carburi
metalice sau mineralo-ceramice precum i din materiale abrazive.
Oelurile folosite pentru obinerea semifabricatelor de scule se
livreaz n urmtoarele forme:
a) bare cu seciunea rotund,ptrat sau dreptunghiular(oel
forjat,laminat la cald,tras la rece i tras la rece calibrat);
b) table laminate la cald sau laminate la rece;
c) semifabricate turnate din oel special pentru scule monobloc
sau asamblate;
d) semifabricate forjate,obinute prin forjare liber sau prin
forjare n matri;
e) semifabricate turnate din font modificat,font maleabil sau
font cenuie,pentru corpul sculelor asamblate.
Oel special forjat, se prezint n bare, fiind utilizat la
fabricarea sculelor de diametre mari. Barele forjate prezint
abateri mari de la diametru,consumul de oel pe unitate de produs
este mai mare fa de oelul laminat.
Oel laminat la cald, se folosete la producia individual i n
serie a scu-lelor.Barele prezint abateri mari de la
diametru,grosime sau lime. Barele din oel laminat la cald nu pot fi
prelucrate pe maini automate i semiautomate,doarece prezint abateri
mari ale diametrului i ovalitate precum i o curbur mare. Datorit
acestui fapt prinderea n mandrine nu este corespunztoare.
Oel tras la rece. Barele au o rugozitate mic a suprafeelor i
abateri mici de
la diametru,de la latura ptratului sau hexagonului putndu-se
prelucra pe strunguri automate i semiautomate.
Oel tras la rece calibrat,denumit i oel argint,este utilizat
pentru scule ce se execut n serie mare pe maini automate i
semiautomate,dup clasele de precizie 8 i 9. Toleranele la diametru
ale barelor de oel calibrat au valoarea ntre limitele 0,0150,045.
Procesul tehnologic de fabricare a sculelor din oel argint este
mult simplificat,consumul de oel pe unitate de produs este mic. De
exemplu,pentru un burghiu cu diametru de 6 mm din oel laminat la
cald este necesar o bar cu diametrul de 8 mm,iar din oel argint
este necesar o bar cu diametrul de 6,1 mm,economia de material
fiind de 45%. Avnd n vedere costul ridicat a oelului argint,la
alegerea materialului se recomand un calcul economic.
Semifabricatele forjate se utilizeaz n locul oelului laminat la
cald,la fabricarea frezelor obinuite sau de danturare,a cuitelor
roat de mortezat etc. Sculele din oel forjat au o durabilitate mai
mare dect cele din oel laminat la cald ,datorit unui fibraj i a
unei structuri mbuntite i repartizrii mai uniforme a
carburilor.
Pentru producia de serie mare sau de scule cu profil
complicat,se recomand forjarea n matrie,acest procedeu asigurnd i o
economie de material.
Semifabricatele din font modificat, sunt destinate executrii
corpurilor frezelor armate cu plcue din carburi metalice,au un pre
de cost mai mic necesitnd un numr mic de operaii tehnologice.
Semifabricatele din font cenuie sau font maleabil,se utilizeaz de
obicei,pentru obinerea sculelor cu partea achietoare demontabil,ca
de exemplu corpul mandrinelor de filetat,etc. Plcuele din oel
special de scule se folosesc pentru micorarea consumului de oel
special,care este scump. Aceste plcue se obin prin tiere,urmat de
ajustare,din bare laminate,cu seciunea egal cu aceea a plcuelor. La
tierea din bar se va ine seama de direcia optim a fibrelor de
laminare. n acest scop una din muchiile barei va forma muchia de
achiere a sculei. n lipsa barelor laminate se pot folosi bare
forjate, inndu-se seama i n acest caz de direcia fibrelor,astfel
nct ele s nu fie distruse.
Semifabricatele din carburi metalice se prezint,fie sub form de
plcue,care sunt standardizate si care servesc ca parte achietoare
demontabile pentru cuite sau pentru scule cu dimensiuni mari,fie
sub form scule obinute n ntregime din carburi metalice pentru scule
de dimensiuni mici. Partea achietoare este supus numai operaiilor
de rectificare i respectiv de ascuire,n scopul obinerii geometriei
necesare i a rugozitii feelor active(Ra=(0.20,8)(m. Semifabricatele
din materiale mineralo-ceramice sau metalo-ceramice se prezint
numai sub form de plcue care se monteaz pe cale mecanic sau se
lipesc pe corpul sculelor.Material
de baz:Fe
Material
de baz:
carburi
Material
de baz:
oxizi
Material
de baz:
carbon
Material
de baz:
carbon
Forjare
Clire
Duritate
natural
Duritate
natural
Duritate
natural
Duritate
natural
Nemetale
Nemetale
Nemetal
Nemetale
Metale
Sinterizare
Natural
Turnare
Oel carbon de scule
Oel aliat de scule
Oel rapid de scule
Plcue
mineralo
ceramice
Plcue
carburi metalice
Plcue
din oxizi
sinterizai
Diamant
Diamant
industrial
Elbor
PAGE 5