Analiza modalităților de creștere a durabilității materialelor din uneltele de tăiere - jurnal internațional

15. MACH 88 // Lucrări metalice. Prod, 1988. - Nr. 5. - pag. 101, 115.

16. Posti E. Niemenen I. Efecte de aderență asupra duratei de viață a uneltelor PVD cu nitruri de titan // Mater. și Manuf. Proces, 1989. - No. 2. - P. 239-252.

În mașini moderne, există complexitatea tot mai mare a structurilor, mări intervalul, reducând timpul și reduce costurile de producție ale produselor. În practică, este de multe ori, astfel încât durata de utilizare desemnată poate diferi de rezistența efectivă de la 5% la 60% sau mai mult, iar acest lucru la rândul său, duce la downtime la înlocuirea instrument uzat, iar în absența controlului dimensiunii active a apariției defectelor în prelucrarea .

Pentru a reduce rata de uzură a sculei de tăiere, la momente diferite, oamenii de știință au dezvoltat un nou instrument de materiale, instrumente, metode de a îmbunătăți de viață a sculei, precum și realizate în mod constant îmbunătățiri tehnologiilor de prelucrare existente. Să luăm în considerare modalitățile existente de a crește durabilitatea sculei de tăiere și a materialelor moderne de scule, ceea ce face posibilă creșterea durabilității acesteia.

Brevetul FR 2186670 № metodă brevetată pentru creșterea rezistenței la uzură a sculei, în care materialul instrument sunt formate în stres de compresiune magnetostrictiv de un câmp magnetic, amplitudinea tensiunii care este stabilită starea superioară de saturație magnetică a materialului sculei. În acest caz, vectorul tensiunilor de compresiune magnetostrictive este orientat normal în planul de propagare a fisurilor corespunzând tipului de deformare a părții de tăiere a sculei. Acțiunea câmpului magnetic este asigurată în mod continuu. Rezistența la uzură a sculei în timpul formării în ea a unui nivel reglat de solicitări de compresiune magnetostrictive crește cu 15-25% în medie față de alte metode de creștere a rezistenței la uzură [10].

Sursa [13] a propus o metodă de prelucrare a unui instrument în azot lichid și utilizarea acestuia, ceea ce a dus la o durată maximă de viață a sculei. Racirea prin răcire a instrumentului în azot lichid este efectuată de cinci ori, după care scula este utilizată într-un interval de cel mult două zile, când efectul unei rezistențe crescute este maxim. De asemenea, scula este utilizată după un singur tratament în azot lichid și după răcirea la suprafață și răcirea cu impact.

În brevetul nr. 2319607 al Federației Ruse, este inventată unealta cu canelură cu marginea de tăiere. Rezultatul tehnic vizează creșterea duratei de viață a uneltelor și a calității prelucrării. Ideea este că unealta cuprinde o bază din metal, iar elementul de margine având o multitudine de dinți de tăiere, în care elementul de margine este conectat cu baza de-a lungul marginii de jos. Care dintele de tăiere este realizat dintr-un material compozit, care cuprinde cel puțin metale primul și al doilea, primul metal este mai moale decât al doilea. Primul metal mai moale este flancat de un al doilea metal mai dur. Canelura este formată în timpul utilizării sculei, prin abraziune selectivă primul metal moale [8].

În sursa [12] se propune controlul auto-oscilațiilor în timpul întoarcerii. Metoda implică schimbarea vitezei de rotație a piesei de prelucrat. Pentru a îmbunătăți calitatea suprafeței prelucrate și durata de viață a sculei, viteza de rotație a piesei de prelucrat se modifică în conformitate cu legea sinusoidală cu o variație aleatorie a amplitudinii și frecvenței.

MB Gatovsky inventat tăietor pentru prelucrări de rezistență sporită, în care principale și auxiliare suprafețele din spate sunt la un anumit unghi față de axa sculei, care este definită de valoarea unghiului de relief al tăișului, este prevăzută suprafața posterioară suplimentară formată la un unghi mai mic față de axa sculei, iar partea sa de lucru, cel puțin două șuruburi făcute cu o înclinație egală cu axul tăietorului [11].

YG Kabaldin et al. Propune o metodă de prelucrare a unui instrument în principal, din aliaje dure pe bază de cobalt și tungsten carbid cuprinzând nitrurarea și metoda de acoperire de condensare bombardament de ioni a acoperirii nitrurii a unui metal refractar, caracterizat prin aceea că, în scopul de a crește durata de viață instrument operațional după nitrurare se efectuează vibroabrazivnoj de prelucrare, după care condensarea prin bombardament ionic este aplicat stratul de molibden și un nitrură metalic refractar ca nitrură este folosit TSIR onium [4].

În Universitatea Tehnică de Stat din Altai au fost create un nou tăietor. Rezultatul tehnic este o creștere a duratei de viață a sculei și o creștere a gamei de condiții de tăiere datorită unei reduceri semnificative a încărcării termice, atât pe inserția de tăiere cât și pe suportul de beton. In plus suportul dispozitivului de tăiere cuprinde un ansamblu de lame de tăiere și fixarea acestuia, un dispozitiv pentru îndepărtarea excesului de căldură, și care este destinat pentru a îndeplini funcția de placa suport și izolator termic, montat între respectivul dispozitiv și portsculă [9].

Studiile extensive [16] au arătat că grosimea optimă a stratului de acoperire pe scula din oțel de mare viteză este de 4 μm, în timp ce durata de viață a sculei este de 120 de minute, iar uzura se produce mai ales pe marginea posterioară.

Astfel, se poate observa că acoperirile afectează rezistența la uzură a sculei, dar este, de asemenea, posibil să influențeze rezistența la uzură prin regimurile de tăiere pe care depind în mod direct forțele care acționează asupra tăierii materialelor. Nivelul modurilor de tăiere, stabilitatea dimensională ridicată a sculei pe mașinile-unelte automate depind în mod direct de calitatea materialelor sculei utilizate pentru echiparea părții de tăiere a uneltelor. O mare varietate de condiții de prelucrare a pieselor pe mașini-unelte explică posibilitatea și necesitatea utilizării unei game largi de instrumente: oțeluri de mare viteză, aliaje dure, ceramică de tăiat și materiale superhardice (STM). Oțelul rapid de tăiere este folosit în principal pentru fabricarea de instrumente de formă complexă, care lucrează cu viteze reduse de tăiere. Aliajele grele constituie principalul grup de materiale de scule pentru mașini-unelte automate. Creșterea performanței lor se realizează prin reducerea dimensiunii granulelor, doparea cu niobiu, hafniu, reniu. Majoritatea aliajelor dure au o gamă largă de aplicabilități, ceea ce le facilitează selecția automată pe mașini-unelte și permite reducerea nomenclaturii lor.

În special, Sandvik Coromant Company, care este unul din World prima masterizat în 1970 godu producția de serie de inserții indexabile (SMP) cu TiC (seria GC, CVD metoda de depunere), de acoperire, a dezvoltat o nouă compoziție cu mai multe straturi de acoperire TiN-TiN / Al2O3-TiCN pentru plăci GC 2025 serie, în care stratul de TiN / Al2O3 constă din substraturilor cu boabe nanocristaline grosime nanoscala. plăci GC 2025 au o perioadă de rezistență la 2-2,5 ori perioada de plăci de rezistență cu o acoperire multistrat standard, [17].

Krupp Widia a dezvoltat o metodă pentru depunerea chimică a acoperirilor pe aliaje dure folosind o descărcare cu plasmă. Metoda se bazează pe utilizarea unei descărcări de joasă tensiune într-un gaz reactiv, ceea ce face posibilă reacția chimică la o temperatură de 500 ° C. în loc de 1000 de grade. menținând vâscozitatea inițială după învelire, iar aliajul dur are o structură uniformă mai albă, ceea ce reduce uzura [15].

Alături de aliajele dure, se folosesc unelte din ceramică și materiale superhardice (CMT), care permit creșterea productivității de 1,5-3 ori și rezistența tăietorilor de 4-7 ori, comparativ cu alte aliaje dure. Cu toate acestea, pentru utilizarea eficientă a proprietăților ceramicii și SMT, sunt necesare echipamente de mare viteză și rigiditate sporită a sistemului SIDA [14].

AY Kozluk sugerează creșterea rezistenței la uzură a instrumentului prin aplicarea unui tratament cu impuls magnetic cu încălzire preliminară prin inducție. Aceasta conduce la o creștere a rezistenței la uzură a burghiilor, robinetelor, uneltelor de strunjire din oțelurile de scule cu 1,4-2,0 ori [5].

Parțial poate îmbunătăți rezistența la uzură a materialului instrument datorită modificărilor în structura aliajului (distribuția uniformă a componentelor sale asupra volumului produsului, WC omogenitatea cerealelor în compoziția sa, dimensiunea, forma, etc.). Un mijloc posibile de rezolvare a acestei probleme este de a utiliza în prepararea aliajelor solide pe bază de carbură și ligamente rezistente la căldură de înaltă rezistență care conțin, pe lângă cobalt, metale refractare care nu formează carburi stabile. Un alt mijloc posibil este acoperirea pe suprafețele sale de lucru cu rezistență ridicată la uzură și căldură, pasivă față de materialul prelucrat. O astfel de acoperire ar trebui să contribuie la reducerea sarcinilor de contact, la redistribuirea favorabilă a fluxurilor de căldură și la creșterea rezistenței materialului la micro- și macro-distrugere [2].

M.Sh. Migranov angajat în viață a crescut instrument prin prezicerea adaptarea proceselor de suprafețe de frecare când tăierea materialelor bazate pe dezvoltarea folosind un neechilibru termodinamica metode pentru selectarea materialelor adecvate și a instrumentelor de aplicare și rezistente la uzură acoperiri [6].

M.Sh. Migranov a petrecut un rezultat de munca grea, care este de a dezvolta o bază de informații cu privire la parametrii tehnologici și rezistente la uzură acoperiri pentru diverse aplicații industriale.

După ce a analizat materialul de mai sus, se poate concluziona că utilizarea de acoperiri rezistente la uzură și materiale noi instrument crește durata de viață instrument de două ori sau de mai multe ori, ceea ce afectează în mod pozitiv performanța și costul lamei pe un sistem automatizat de mașini-unelte de prelucrare.

Cu toate acestea, documentația de reglementare și tehnic pentru fabricarea de scule din carburi și fabricarea oțelurilor carbon și aliaje sunt stabilite toleranțe pentru abaterile de compoziția chimică și proprietățile fizico-mecanice, cu intervalul actual de variație a proprietăților de așchiere ale instrumentelor de o singură marcă, atât în ​​jocuri și între loturi sinterizare atinge dublul nivelului și mai mult [1]. Pentru echipamente de prelucrare instrumente automate de carbură de heterogenitate proprietățile de tăiere duce la o schimbare a rezistenței într-o gamă largă de instrumente și performanțe de procesare. Mai mult, cerințele esențiale din materialele de scule de exploatare în producție automatizată este stabilitatea proprietăților fizico-mecanice.

Schimbarea compoziției chimice și a proprietăților fizico-mecanice ale uneltelor moderne afectează forțele care acționează între perechea de contact "aliaj dur din oțel".

Prin urmare, având informații operaționale: despre proprietățile perechilor de contact ale condițiilor de tăiere, magnitudinilor forțe și în ceea ce privește aceste forțe una cu alta, amploarea dimensiunii uzurii sculei, poate îmbunătăți semnificativ acuratețea calculării perioadei de stabilitate dimensională a sculei, aducând facturare rezistență perioadă rezistența perioadă de valabilitate. Atribuirea de viață instrument de calcul poate fi determinată corespunzător acestei perioade la viteza de tăiere dată și adâncimea de tăiere pas.

Vă aducem la cunoștință jurnale publicate în editura "Academia de Istorie Naturală"

(Factor de impact ridicat al RINC, subiectul jurnalelor acoperă toate domeniile științifice)

Articole similare