Основные виды сталей для производства фрез

Марки сталей для фрез

В промышленности используют разные марки сталей для фрез. Используемый материал определяет основные эксплуатационные характеристики режущих инструментов. Более твердый сплав позволяет снимать больше металла за проход. Хрупкие марки сталей используют для изготовления прецизионных фрез для чистовой обработки, где снимают тонкие слои материала за цикл обработки. Третьи виды материалов универсальны, ими можно работать с разными видами металлов. Есть цельные фрезы и с припаянными или прикрученными пластинами.

Технология производства фрез

Производство инструмента для металлообработки на фрезерные станки состоит из нескольких этапов:

• Выбор подходящей марки стали для будущей оснастки.
• Подготовка заготовки методом ковки с приданием ей нужной формы и высокой плотности.
• Черновая обработка заготовки с большим припуском.
• Промежуточная обточка с припуском до 5 мм.
• Выбора между режущими зубьями.
• Закалка зубьев.
• Шлифовка и подгонка режущей части.
• Напайка пластин.

В зависимости от конструктивной сложности технология производства фрез может включать дополнительные этапы. Например, сборка инструмента, стыковка хвостовика и режущего диска посредством шпонки и доводка режущей части на специальном высокоточном оборудовании.

Популярнее типы сталей для производства фрез

Делать врезы можно из разных марок сталей. Всего существует, по меньшей мере, 4 разновидности. Тот или другой тип применим для выполнения определенных технологических задач. К ним относятся:

• быстрорежущие стали;
• твердые сплавы;
• углеродистая сталь;
• легированный сплав.

Дополнительно стали разделяют по видам включений в сплав. Это больше относится к твердым типам материалов. В зависимости от наибольшего количества того или другого компонента их называют вольфрамовыми, титановольфрамовыми и титанотанталовольфрамовыми.

Каждый из указанных видов сплавов обладает особенностями, определяющими ее физические возможности и конечную стоимость. Количественно содержание тех или иных компонентов указывается в маркировке. Например, сталь Т5К12 содержит 5% карбида титана и 12% кобальта. Остальная доля принадлежит части карбиду вольфрама.

Особенности используемых марок сталей

Быстрорежущая

К этому типу относятся сплавы, имеющие в своей маркировке букву «Р». Это углеродистые и красностойкие виды. Например, Р0М2Ф3 или Р6М5. Первая цифра указывает на долевое содержание углерода, а вторая – молибдена. Сталь Р9 при этом содержит 0,85-0,95 % углерода, 3,8-4,4 % хрома, 8,5-10,0% вольфрама. В этой группе выделяют 3 категории сплавов:

1. Р18, Р18Ф2, Р14Ф4 и др. В них увеличено количество кобальта, ванадия и вольфрама. Твердость составляет HRC 64, красностойкость на уровне 600-650 градусов. Из этих материалов делают лезвия для режущего инструмента. При этом сплав Р9 почти в 2 раза меньше содержит ванадия и кобальта. Не пригодны для фрез, работающих в ударных режимах.
2. Сплавы Р6М3 или Р18Ф2К8М содержат больше молибдена, поэтому инструмент теплостойкий и износостойкий. Врезами из этого материала можно выполнять обработку жаропрочных видов сталей.
3. Стали Р9КЮ и подобные из-за легирования кобальтом и повышенного содержания вольфрама используют для фрезерной обработки сталей конструктивного типа.

Твердая

Фреза из этой марки стали обладает высокими эксплуатационными параметрами из-за содержания карбида-титана. В маркировке этих видов материалов присутствует две буквы «Т» и «К». К ним относится, например, Т5К10 или Т15К6. В ней присутствует до 15% карбида титана и до 10% кобальта. Остальная часть составляет вольфрам. К особенностям сплавов относится высокая температура начала окисления карбида от 1100 градусов. Этот тип также называют двухкарбидным, так как присутствует 2 карбида – вольфрама и титана. К этому типу относится также марка ВК2, ВК4 и подобные. Это тоже двухкарбидная сталь, содержащая карбид вольфрама и кобальта одновременно. Еще более твердой маркой является трехкарбидная сталь. Например, ТТ8К6, которая на 8% состоит из соединений двух карбидов титана и тантала, на 6% из кобальта, остальное в ней составляет карбид вольфрама. Из этого материала делают сменные пластинки для фрез, которые напаивают или прикручивают винтами.

Углеродистая

К этому типу относятся стали с обозначением У12А, У10 и подобные. По HRC они тверже Р18, но обладают низкой термостойкостью. Этого свойства скорее вовсе нет, так как температура отпуска составляет всего 160 градусов. По этому показателю в разы лучше сталь Р9, у которой температура отпуска превышает 550 градусов. Материал применяют для изготовления фрез с мелким зубом для резания на низких скоростях. Сталь также называется инструментальной. 

Легированная

Легированными марками являются стали 9ХС, ХВГ и подобные им. Их применяют для фрез фасонного типа. Врезка должна выполняться на небольшую глубину и на малой скорости. Также из них делают хвостовики и тело инструмента для последующей напайки режущих зубов из более твердых марок.

Марка стали имеет большое значение для режущего инструмента. Чем тверже материал, тем больше работы им можно выполнить. Из быстрорежущих сталей делают концевые виды фрез, применяемые для торцевой обработки деталей, выборки углублений и пазов. Большие и производительные инструменты делают из легированных сталей с твердосплавными пластинами. Их при необходимости можно заменить, продлевая срок службы инструмента.