Резцы эльборовые: обзор, особенности, ГОСТ и отзывы

Для обработки твердотельных заготовок в промышленности используются мощные прецизионные станки. Они характеризуются высокой частотой вращения режущей оснастки, позволяющей осуществлять чистовую доводку изделия под нужные размеры. Но качественно реализовывать подобные операции невозможно без соответствующих по характеристикам насадок.

Традиционные сплавы, даже из инструментальной стали, не всегда выдерживают пиковые нагрузки, что заставляет операторов искать более подходящие расходники. Решить эту задачу позволяют резцы эльборовые, а точнее вставки, повышающие надежность основного обрабатывающего элемента и увеличивающие эффективность механического воздействия на заготовку.

Общие сведения об эльборе

Наиболее популярным материалом, применяемым на обрабатывающих производствах в качестве режущей детали, является алмаз. Он имеет высокую степень твердости, выдерживает большие нагрузки и отличается долговечность. В свою очередь, эльбор может выступать как альтернатива природному минералу. По механическим свойствам он практически не уступает алмазу, а в показателях твердости в 3-4 раза превосходит традиционные абразивные расходники. При этом эльбор как таковой не является в полной мере режущей оснасткой.

Обрабатывающая деталь имеет сборную конструкцию, основная часть которой может выполняться из распространенных твердотельных и инструментальных сталей. На окончании таких элементов как раз и фиксируются пластины эльборовые для резцов, выполняющие непосредственно механическое абразивное воздействие. Это вставки на основе кристаллов, представляющих собой кубический нитрид бора. Форма и размеры накладных пластин могут быть разными в зависимости от целевого назначения и конструкции несущей детали.

Эксплуатационные особенности эльборовой оснастки

Даже на фоне твердосплавных и минералокерамических резцов технико-физические свойства эльбора впечатляют. Достаточно сказать, что он может демонстрировать стойкость при механической обработке, в разы превышающую показатели вышеупомянутых материалов. Это позволяет, к примеру, при скорости вращения шпинделя порядка 500 м/мин осуществлять коррекцию заготовок из чугуна. Так проявляется грубая механическая доводка, но резцы эльборовые вполне могут использоваться и в чистовом формировании контуров деталей.

К слову, глубина ликвидации наружного слоя может достигать 0,1-0,2 мм. Сама режущая способность эльбора отличается тем, что для выполнения обработки требуется меньше усилий от станка. С одной стороны, это дает возможность эффективно справляться с твердотельными сплавами, а с другой – в обслуживании менее проблемных заготовок затрачивать минимальные объемы энергетических ресурсов оборудования. Понижение требований к мощностному потенциалу обуславливается особенностями механического контакта эльбора с поверхностью заготовки.

Характеристики эльборовых резцов по ГОСТу

Конструкционные параметры и размерные характеристики деталей выполняются по общим нормативам, прилагаемым к элементам с алмазными напайками. В частности, можно ориентироваться на ГОСТы под разделами 13288 и 13297-67. В соответствии с техническими требованиями длина изделия может варьироваться от 40 до 125 мм. Шаг при этом будет составлять 20 мм – то есть существуют расходники на 40, 60, 80 мм и т. д. При этом длина непосредственно рабочей части варьируется от 10 до 40 мм – этот показатель определяет и диаметр функциональной основы, которую представляет резец эльборовый. ГОСТ указывает, что толщина внутреннего стержня детали должна составлять от 6 до 12 мм. Полный же диаметр варьируется от 10 до 40 мм. То есть это могут быть и тонкие элементы для чистового шлифования, и массивные резцы для грубой поверхностной коррекции формы.

Условия обрабатывающего процесса

Для поддержания оптимальных параметров обработки требуется создание особых условий, при которых оснастка сможет обеспечить качественный результат. Рекомендуется использовать резцы при отсутствии вибрационных воздействий и эффекта биения. Высокая амплитуда колебаний может привести к выкрашиванию накладок.

Одним из самых распространенных расходников такого типа является резец эльборовый расточной, посредством которого осуществляется доводка торцов заготовок, выполненных из закаленной стали. В таких операциях специалисты советуют выполнять многоступенчатую обработку в разных режимах. Соответственно, в зависимости от требований к конечному результату применяются разные комбинации чернового точения и тонкого шлифования при скоростном диапазоне 60-80 м/мин. В работе с несколькими плоскостями, в которых также планируется выполнять отверстия для втулок, рекомендуется сначала производить растачивание, а затем уже приступать к сверлению.

Положительные отзывы о деталях

На практике операторы станков, обеспеченных эльборовыми деталями, отмечают высокую степень стойкости при эффективном механическом воздействии на заготовку. В короткий промежуток времени (по сравнению с традиционными резчиками) пользователи получают изделие нужной формы независимо от материала основы.

При этом указываются и преимущества оснастки в плане технического обслуживания. Это тот случай, когда инструмент обладает эффектом самозаточки. То есть резцы эльборовые сохраняют оптимальное рабочее состояние, не требуя специальной коррекции формы. По этой причине исключается риск потери нужной геометрии резца из-за неправильно выполненной правки. В то же время подчеркивают операторы и отсутствие необходимости заботиться о поддержании температурного баланса в режущей части. Материал справляется с нагрузками термического воздействия, поэтому водяное охлаждение может не применяться.

Негативные отзывы

Поскольку эльбор изначально разрабатывался как материал для заточки с учетом всех нюансов технологического процесса, критики в адрес его эксплуатационных качеств практически не встречается. Разве что стоит отметить скептическое отношение токарей к резцам с накладками как таковым.

Если в плане эффективности абразивного действия они полностью себя оправдывают, то особенности конструкции предполагают определенные ограничения по использованию таких элементов. Но это касается не только эльборовых вставок для резцов, но и алмазных аналогов.

Сферы применения эльборовых расходников

Данная оснастка используется почти во всех направлениях металлообрабатывающих производств. В зависимости от специализации предприятия инструмент может выполнять операции заточки, чистовой корректировки, шлифования и т. д. Важно подчеркнуть, что в отличие от многих традиционных элементов для обработки металла, резец эльборовый токарный эффективно справляется и с предварительной, и с окончательной доводкой изделий. Что касается спектра целевых материалов, доступных для подобной обработки, то к ним относится не только чугун и закаленные стали, но и минералокерамические высокопрочные заготовки.

Заключение

Резчики такого типа, конечно, нецелесообразно использовать для большинства задач обработки металлов, обладающих средними показателями твердости. Более того, мягкие сплавы таким инструментом можно деформировать. Поэтому стоит говорить все же об узкой специализации эльборового резца. Цена инструмента тоже ограничивает его использование – в среднем 1,5-2 тыс. руб.

Очевидно, что бытовые модели токарных станков подобными расходниками оснащать ни к чему. Однако при утрате рабочих свойств обычных твердосплавных резчиков пользователю как раз придется обращаться к предприятиям, предлагающим услуги эльборовой заточки. Если же говорить об альтернативных вариантах, то ближайшим будет тот же алмазный резчик. Он более приспособлен к распространенным задачам обработки металлических изделий разной степени твердости. Но в рабочих качествах применительно к высокопрочным плотным заготовкам алмазные детали проигрывают эльборовым.