View this article in RussianLas palabras claves: el material instrumental, la consolidación superficial, el proceso del corte.
La base de la selección de las variantes óptimas de la realización de los procesos del corte es el cálculo de los gastos por el en realidad corte. Ante todo estos gastos incluyen los gastos por el instrumento que corta y la energía eléctrica.
Los parámetros del régimen del corte condicionan solamente una parte de las condiciones del curso del proceso del corte. El corte, como el proceso físico, está determinado por la interacción de las capas superficiales del material concreto tratado con el material concreto de la capa superficial de la parte que corta del instrumento en las condiciones dadas en los parámetros del régimen del corte. Prácticamente en todas las metodologías existentes del diseñado tecnológico la elección de la marca del material instrumental es reducida al procedimiento separado singular de su destino ante el comienzo del cálculo de los parámetros cuantitativos en concordancia con las recomendaciones tecnológicas, e.d. no se usa la posibilidad de la elección alternativa con la comparación ulterior de su eficiencia por los índices cuantitativos. Más de un modo evidente esto se manifiesta al destino solamente una variante de la consolidación superficial, aunque es completamente evidente que a la presencia en la fábrica de la parte de los cubrimientos es necesario la comparación operativa por la eficiencia por lo menos algunas construcciones de las capas superficiales. Por desgracia, hasta ahora no hay materiales normativos que contienen las argumentaciones bastante precisas a escoger del método de la consolidación superficial, la composición y la construcción del cubrimiento para las condiciones concretas del tratamiento en las operaciones concretas y los tránsitos.
Formar la base para la realización de la selección alternativa del material de la parte que corta del instrumento se puede en base a las bases que existen en la actualidad. En muchas guías el conjunto general de las marcas del material instrumental es agrupado ya por los indicios evidentes – al modo de la recepción, la composición química, la estructura, la banda de los significados de las propiedades básicas. La aplicación aproximada recomendada de cada marca es condicionada por su complejo de las propiedades. Sin embargo, la profundidad de las recomendaciones a la aplicación de uno u otro material instrumental se limita como regla por los indicios bastante generales (la etapa del tratamiento, el tipo del instrumento).
En la decisión del problema de la creación del material instrumental con la combinación óptima básico fiziko-mecánico y теплофизических de las propiedades el paso redoblado era hecho a principios de 70 años al aparecer la tecnología de gas y vakuumno-de plasma del trazado de los cubrimientos resistentes. El uso de tales tecnologías da la posibilidad de formar sobre las superficies de trabajo del cubrimiento de la composición dada, la estructura y la construcción. Esto permite crear la composición el cubrimiento – el material instrumental, que permite combinar en las combinaciones distintas tales propiedades, como la solidez, la viscosidad, la resistencia, la dureza, la termorresistencia.
Los instrumentos más ampliamente que cortan con los cubrimientos resistentes se aplican en la producción en masa. Ante todo, es las placas polifacéticas no afiladas que cortan con las variantes distintas de los cubrimientos, recibido centralizadamente. En segundo lugar, es los instrumentos especiales de Que cortan rápidamente el acero (el gusano las fresas, etc.), también los instrumentos axiales con los cubrimientos BKI.
Es necesario notar que hay unos rasgos siguientes de los instrumentos con los cubrimientos, que ejercen la influencia decisiva en su capacidad de trabajo [1,2]:
- Las propiedades de la capa superficial se distinguen bruscamente de las propiedades de la base. Ante todo, es una más alta microdureza, el punto de fusión, la inercia química. Estas propiedades dependen no sólo de la composición, sino también de la tecnología de la recepción del cubrimiento.
- En concordancia con las propiedades del cubrimiento cambian las condiciones de la fricción en las plazoletas de contacto, las presiones de contacto, la temperatura del corte.
- La característica muy importante es la solidez del enganche del cubrimiento con la base.
- La influencia esencial en la estabilidad del cubrimiento a los tipos distintos del desgaste presta su construcción, e.d. el gradiente dado de las propiedades por el espesor de cada capa, también el espesor mismo (a los cubrimientos multilaminares).
Los cubrimientos resistentes son muy firmes, y entonces, influyen considerablemente sobre el aumento de la resistencia al desgaste del instrumento. Que el instrumento pueda resistirse a las tensiones de contacto al corte, es muy importante que el proceso de la sedimentación del cubrimiento pase en las condiciones que no bajan la dureza de la base. Ya que durante el corte hay una separación intensa del calor, el material de la base debe poseer una alta termorresistencia, e.d. por la capacidad de conservar la dureza con las temperaturas del corte.
A expensas de los cubrimientos resistentes es posible reducir algunas faltas de los materiales de la base y reforzar sus dignidades. Por ejemplo, la vía De la selección del cubrimiento correspondiente hay una posibilidad de subir la capacidad de trabajo del instrumento que corta hasta al aumento de la velocidad del corte a expensas de la reducción del asimiento con el material tratado. Por medio de los cubrimientos resistentes de antifricción es posible influir la cantidad de la fuerza del corte, y de aquí – y a la intensidad del desgaste del instrumento.
Para una elaboración más concreta de la tarea del aumento de la eficiencia del tratamiento por el corte a expensas de la aplicación racional de los materiales instrumentales es necesario unívocamente recomendar o no recomendar la marca dada a la aplicación en las condiciones concretas de la carrera de trabajo determinada en todos los niveles jerárquicos de la estructura de la tecnología. Esto significa que es necesaria la diferenciación adicional de las recomendaciones de información.
Además, la sistematización de las marcas de los materiales instrumentales debe también ser completada con la sistematización de las características de las capas superficiales con las propiedades cambiadas, es imposible de otro modo objetivamente determinar la posibilidad de la aplicación y las tecnologías de la consolidación en total, y la multitud de variantes de la composición y las construcciones consolidación de las capas para las condiciones concretas del tratamiento.
Los modos aplicados son agrupados en ella no simplemente por sus rasgos físicos, sino también por el resultado final – la banda de las características y las variantes de la construcción de las capas recibidas, que es necesario saber para la aceptación de la decisión de su aplicación.
En realidad el proceso de la selección representa la consecuencia de los procedimientos de la introducción de las restricciones de la aplicación de las variantes. En cada etapa es tomada la decisión de la excepción de unas u otras variantes. Prácticamente la metodología se realiza por medio del trabajo consecutivo con el juego de las tablas que abren el contenido de las restricciones o con el programa de ordenador no complicado, empotrado en SAPR IC (El instrumento que corta), así como en SAPR PT (Los procesos tecnológicos). En muchos tránsitos pueden ser usadas las construcciones diversas de los instrumentos que cortan, entero, así como las selecciones. La parte que corta de los instrumentos, además, puede ser fabricada de los materiales instrumentales de los grupos distintos, incluso que tienen las capas superficiales con las propiedades distintas. Los cubrimientos elaborados para hoy de dos capas y de tres capas en base a TiN, (Ti, Zr) N, (Ti, Mo) N y (Ti, Al) N permiten, en comparación con los cubrimientos unilaminares puestos por la tecnología tradicional, subir el período de la firmeza del instrumento que corta en 1,6—4,2 veces. Tal cubrimiento puede tener el mínimo dos capas. La capa superior que mantiene contacto directamente con la viruta, debe responder por el estado térmico de la cuña que corta del instrumento y abastecer el descenso máximo de las temperaturas de contacto, la amplitud mínima de sus fluctuaciones durante los cursos de trabajo y solteros. Esto permitirá bajar la intensidad del proceso de las grietas de la formación en el cubrimiento y la cuña que corta del instrumento. La capa inferior que se acuesta a la base instrumental, debe contener los procesos de la difusión de las grietas como en la frontera «el cubrimiento — la base instrumental», y en el cubrimiento y tener un alto nivel de las tensiones residuales que aprietan. Por ejemplo, los cubrimientos de dos capas, elaborados en base a principio estos, de N , C-N el titán permiten subir el período de la firmeza de las placas al fresado de los acopios de сталей 5ХНМ y 12Х18Н10Т en 1,5—3 veces.
Así, la eficiencia del instrumento que corta con el cubrimiento, sus características cualitativas dependen en parte considerable de la posibilidad del mantenimiento de los cubrimientos del espesor óptimo y su distribución uniforme por las superficies de trabajo del instrumento. Mientras tanto el espesor del cubrimiento y tales índices importantes de su cualidad, como las propiedades cristaloquímicas, la defectividad, en el grado bastante grande dependen de la posición de las superficies de trabajo del instrumento acerca del flujo de plasma.
El bombardeo iónico (W, Mo, Cr, Ti) y los cubrimientos TiN vakuumno-de plasma y (Ti-Cr) N reducen considerablemente la influencia del volumen de trabajo en el límite de rotura a la curvatura que testimonia la influencia positiva del bombardeo iónico en los defectos superficiales del material instrumental. Influyen más effectivamente la superficie los iones Mo, Cr, Ti, los significados bajos que tienen de la energía de la activación (respectivamente 184, 124 y 108 Dzh/mol,) que contribuye a la influencia más eficaz sobre los defectos superficiales.
La posibilidad de la optimización de los parámetros BKI tecnológicos para las condiciones concretas del tratamiento, como el instrumento y el modelo usado de la instalación vakuumno-de plasma habla sobre la necesidad de la reglamentación dura de los parámetros y la dirección de ellos del ORDENADOR por medio de los programas recibidos en base a los modelos matemáticos como los modelos.
El cubrimiento no cambia en principio los mecanismos del desgaste de las aleaciones firmes, moviendo sus velocidades del corte que minimizan la intensidad del desgaste en la esfera de unas más altas velocidades del corte gracias al descenso del nivel de la tensión termomecánica de la zona del corte. La resistividad de los cubrimientos a la destrucción está determinada por la composición, el método de la recepción y las condiciones de su explotación. La duración del trabajo del cubrimiento antes de la destrucción se disminuye con el crecimiento de la presentación, durante el uso la aleación firme del instrumento en condiciones del corte discontinuo, también en el trabajo del instrumento en las condiciones que llevan a la pérdida la forma estable de la parte que corta o su destrucción plástica.
La eficiencia de la presencia en la superficie del instrumento de las capas c por las propiedades cambiadas, incluido y los cubrimientos, sube visiblemente con el aumento de la velocidad del corte y el crecimiento de la resistividad de la parte que corta del instrumento a la deformación plástica.
La elección de las variantes alternativas del material de la parte que corta del instrumento en el ideal representa no el procedimiento sencillo, separado, y el proceso arreglado de la introducción de las restricciones del uso de todas las marcas posibles del corazón de la parte que corta, también las combinaciones “la base-cubrimiento” del número aplicado en condiciones de la producción dada en los límites de cada elemento estructural de la tecnología. Tal acceso ha permitido visiblemente subir la eficiencia de los procesos tecnológicos del tratamiento por el corte en la producción de masas y en grande serie al mínimo de los gastos llevados.
La literatura:
References
- Верещака А.С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями.// М.:Машиностроение, 1993.-336с.
- Савин И.А. Формирование базы данных вариантов материала режущей части инструмента и метода его поверхностного упрочнения.// Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева / НГТУ им. Р.Е. Алексеева. – Нижний Новгород, 2012. № 3 (96).
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