АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЧУГУННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Александров Алексей Александрович1, Мирошников Роман Ильич2
1Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета, старший преподаватель
2Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета, студент

Аннотация
В работе проведен анализ применения твердосплавных пластин с различными покрытиями для растачивании отверстий в чугунном корпусе редуктора.

Ключевые слова: , , , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Александров А.А., Мирошников Р.И. Анализ влияния износостойких покрытий режущего инструмента на производительность токарной обработки чугунных деталей // Современные научные исследования и инновации. 2023. № 2 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2023/02/99829 (дата обращения: 21.04.2024).

Повышение производительности механической обработки деталей и снижение трудоемкости изготовления являются одними из основных направлений уменьшения себестоимости машиностроительных изделий [1].

Базовыми деталями большинства изделий машиностроения являются корпусные детали. Они предназначены для защиты находящихся внутри них механизмов от внешних воздействий (ударов, давлений, падений и т.п.). В сочетании с некоторыми другими деталями (фланцы, манжеты, сальники, прокладки, фильтры и др.) и при условии качественных сопряжений между ними, корпуса обеспечивают защиту от пыли и грязи, влаги и т.п.

Одной из операций, лимитирующих трудоемкость механической обработки корпусных деталей, является растачивание точных отверстий [2].  Основными материалами для изготовления корпусов редукторов являются серые чугуны, для обработки которых в большинстве случаев применяют инструмент с твердыми сплавами [3].

Стойкость и надежность режущего инструмента в значительной степени определяется его теплостойкостью. Одним из путей повышения износостойкости режущих пластин является нанесение на них различных покрытий [4]. Как известно, покрытия на режущем инструменте позволяют уменьшить интенсивность адгезионного взаимодействия между обрабатываемым и инструментальным материалом, что приводит к уменьшению температуры в зоне резания, силы резания, длины контакта стружки с передней поверхностью резца [5].

Существенное влияние материала покрытия на параметры процесса резания (температуру, скорость), износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности подтверждено и в работе [8], где в качестве объекта исследования выбирались покрытия AlTiN и AlSiTiN.

Анализировали стойкостные зависимости при точении чугуна режущими пластинами, изготовленными с применением различных покрытий (неперетачиваемые режущие пластины из CBN (композит на основе нитрида бора), пластина с PVD-покрытием АС410К (Sumitomo, Япония), твердосплавные двухкарбидные режущие пластины марки YC-10 без покрытия и с различным модифицированием (AlTiN; AlSiTiN; AlCrN)) [6].

В результате анализа установили, что покрытия nc-TiAlSiN обеспечивают увеличение срока службы инструмента в 2 – 2,5 раза, а также способствуют снижению расхода инструмента вследствие уменьшения количества его переточек [6].

Кроме того, инструмент с покрытием nc-TiAlSiN минимизирует силу резания, удельную энергию резания, шероховатость поверхности и износ инструмента, а также увеличивает срок службы инструмента [6-8], поэтому рекомендуется для растачивания отверстий в корпусных деталях из чугуна.

Использование при обработке основных отверстий корпуса редуктора режущего инструмента из твердого сплава с покрытием TiAlSiN, позволило сократить время обработки в 1,5 раза и уменьшить трудоемкость изготовления детали.


Библиографический список
  1. Кленов, О.С. Концепции повышения производительности и снижения технологической себестоимости механической обработки деталей машин / О.С. Кленов, Ф.В. Новиков, А.А. Андилахай // ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет». 2016. №33.
  2. Лутьянов, А. В. Способы повышения эффективности растачивания основных отверстий корпусных деталей / А.В. Лутьянов, А.С. Краско// Евразийский Союз Ученых. 2016. №4-2 (25).
  3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. / под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение-1, 2001 – 912 с.
  4. Зубарев, Ю. М. Повышение износостойкости металлорежущего инструмента путем нанесения функциональных покрытий на его режущую часть / Ю. М. Зубарев, М. А. Афанасенков // Морские интеллектуальные технологии. – 2019. – № 4-1(46). – С. 91-96.
  5. Фоменко, Р.Н. Исследование процесса обработки точением инструментами с нанопокрытиями с целью обеспечения требуемого качества поверхностного слоя деталей. – Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. – Рыбинск, 2010. 227 с.
  6. Волков, Д. И. Повышение эффективности токарной обработки высокопрочных чугунов за счет PVD модификации рабочих поверхностей инструмента / Д. И. Волков, С. Л. Проскуряков, С. С. Дружков // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. – 2014. – № 4(31). – С. 71-75.
  7. Migranov, Mars & Shekhtman, S & Suhova, N & Migranov, A. (2018). Composite nanostructured wear-resistant coatings for high-speed cutting processing. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 387. 012053. 10.1088/1757-899X/387/1/012053.
  8. Suyang, Li & Lin, Haisheng & Zhang, Tingjie & Sui, Jianbo & Chengyong, Wang. (2021). High-Speed Machining of Malleable Cast Iron by Various Cutting Tools Coated by Physical Vapor Deposition. Chinese Journal of Mechanical ngineering. 34. 10.1186/s10033-021-00561-8.


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Мирошников Роман Ильич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация