Обработка резанием спеченных изделий
Для придания металлокерамическим изделиям окончательной формы и размеров иногда необходима обработка резанием, сверлением, шлифованием для нарезки резьбы, выточки, поднутрений и канавок, изготовления отверстий и др.
Обработка металлокерамических материалов с низкой пористостью (не более 5% пор) ничем существенно не отличается от обработки обычных беспористых материалов. По мере повышения пористости характер процессов при отделении стружки в связи с нарушением сплошности материала порами меняется, изменяются и условия работы режущего инструмента, так как появляются ударные нагрузки, дробление стружки и др. При обработке пористых материалов с большими подачами или недостаточно острым инструментом возможно вырывание частиц с отрабатываемой поверхности или частичное разрыхление поверхности. При затуплении резца возможна также сильная деформация поверхностного слоя и закупорка пор. Применение охлаждающих эмульсий на водной основе при резании материала с пористостью более 10% нежелательно, так как попадание охлаждающей жидкости в поры может быть причиной коррозии изделий при последующем хранении. Частичного предохранения в этом случае можно достичь пропиткой изделий маслом до их механической обработки. Режимы резания и тип режущего инструмента должны подбираться конкретно с учетом свойств обрабатываемого материала. Основной особенностью механической обработки пористых металлокерамических материалов является необходимость применения острозаточенного режущего инструмента, больших скоростей резания и малых подач. В статье С.К. Беловой и В.В. Саклинкого на основе обобщения ряда работ приводятся рекомендации по режимам обработки металлокерамических материалов. При токарной обработке и растачивании твердосплавным режущим инструментом скорость резания рекомендуется не менее 106 м/мин. и при обработке быстрорежущей сталью — 30 м/мин., величина подачи в пределах 0,025 — 0,12 мм/об, радиус вершины резца 0,4—0,8 мм. Геометрия твердосплавных резцов, применяемых для обработки металлокерамических деталей, приведена в табл. 57. Наивыгоднейшие режимы резания зависят от структуры обрабатываемого материала. В табл. 58 попарны режимы резания материалов на железной основе, обеспечивающие стойкость резцов в течение 60—90 мин. при подачах 0,06—0,12 мм/об и глубинах резания 0,2—0,5 мм.
При сверлении с применением твердосплавных сверл рекомендуется скорость резания до 61 м/мин и для быстрорежущих — 21 м/мин. Глубина подачи при этом зависит от диаметра сверла — по мере увеличения диаметра сверла от 3—6 мм до 19—25 мм величина подачи возрастает от 0,05—0,1 мм до 0,20—0,30 мм. При сверлении материала с мягкой ферритной структурой заточку сверл следует производить на получение большего переднего угла. Усилия резания должны быть минимальными. Оптимальная скорость резания при фрезеровании инструментов из твердых сплавов 76—91 м/мин, из быстрорежущей стали — 21 м/мин. Глубина подачи при предварительной обработке составляет 0,05—0,12 мм, при окончательной — 0,025—0,05 мм. Хорошие результаты дает применение фрез со спиральными зубьями, причем радиусы углов должны быть минимальными.
Нарезание резьбы рекомендуется производить твердосплавными метчиками, для улучшения качества резьбы угол задней заточки следует увеличивать примерно в два раза.
Для проведения операции бесцентрового шлифования рекомендуется применять твердые мелкозернистые круги, скорость шлифовального круга 30—35 м/сек, число оборотов ведущего круга 50—70 об/мин, угол поворота ведущего круга 2°; продольная подача 2000—2500 мм/мин, глубина шлифования 0,04—0,05 мм на сторону. При этих режимах шлифования обеспечивается чистота поверхности в пределах седьмого-восьмого классов.
Для обеспечения более высокой чистоты поверхности необходимо уменьшить угол поворота ведущего круга, продольную подачу и глубину шлифования. Для смывания абразивных частиц рекомендуется применять легкое масло.
При обработке металлокерамических антифрикционных материалов особое внимание должно быть обращено на состояние поверхностного слоя. He допускается шлифование абразивными материалами во избежание попадания абразивных частиц в поры. При обработке точением рабочей поверхности необходимо обеспечить высокую чистоту поверхности.
К металлокерамическим материалам применимы также такие виды обработок, как развертывание отверстий, полирование, калибрование продавливанием шариком.
В случае необходимости обработки изделий из тугоплавких соединений, кроме шлифовки, можно использовать анодно-механическую, электроэрозионную и другие виды обработок, применяемые к высокопрочным материалам.
Подшипниковые втулки в гнезде обычно крепятся методом запрессовки. Для обеспечения необходимого натяга диаметр гнезда делается на 0,05—0,1 мм меньше диаметра запрессовываемой втулки.