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
- 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.
- Лутьянов, А. В. Способы повышения эффективности растачивания основных отверстий корпусных деталей / А.В. Лутьянов, А.С. Краско// Евразийский Союз Ученых. 2016. №4-2 (25).
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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