Підвищення ефективності чистового точіння сталей різцями з різальними пластинами з безвольфрамових (стр. 4 из 5)

Таблиця 1

Вплив ОІМП на рівень

при чистовому точінні сталей 45, У8А, 30Х13 різцями з різальними пластинами з твердого сплаву ТН20

Сталь	Подача S, мм/об	Глибина різання t, мм	Оптимальна швидкість різання , м/хв.		Відносне підвищення , %
			різальні пластини у вихідному стані	різальні пластини після ОІМП
45	0,2	1–2,5	160	230	43,8
	0,3	1–2,5	140	190	35,7
	0,4	1–2,5	120	160	33,3
У8А	0,2	1	155	220	41,9
	0,3	1	135	180	33,3
	0,4	1	120	155	29,2
30Х13	0,2	1	84	105	25
	0,3	1	68	84	23,5
	0,4	1	60	68	13,3

Таблиця 2

Параметричні рівняння максимальної розмірної стійкості різців з різальними пластинами з твердого сплаву ТН20 у вихідному стані і після ОИМП

Марка оброблюваної сталі	Матеріал різальної пластини	Режими різання		Рівняння для визначення	Рівняння для визначення
		, мм/об	, мм
45	ТН20	0,2–0,4	1
		0,2–0,4	2,5
	ТН20+ОІМП	0,2–0,4	1
		0,2–0,4	2,5
У8А	ТН20	0,2–0,4	1
	ТН20+ОІМП	0,2–0,4	1

ти

та оптимальний відносний поверхневий знос по задній поверхні при точінні сталей 45 і У8А з будь-якою подачею в межах досліджуваного діапазону тавизначити оптимальне сполучення швидкості різання і подачі, що забезпечує мінімум і максимум . Отримані моделі служать основою для науково обґрунтованого вибору раціональних режимів різання при чистовому точінні сталей 45 і У8А різцями з пластинами з твердого сплаву ТН20, підданими ОІМП.

Встановлено, що ОІМП знижує у 1,47–1,73 рази коефіцієнт

варіації довжини шляху різання при чистовому точінні сталей 45 та У8А.

Зниження

різців в результаті ОІМП забезпечує підвищення точності обробки деталей за рахунок зниження у 1,2–1,27 рази складової похибки , пов’язаної з розмірним зносом різця. ОІМП знижує в 1,15–1,2 рази величину параметра шорсткості обробленої поверхні при чистовому точінні сталей 45 та У8А. Найбільша точність і найменша шорсткість обробленої поверхні відзначаються при оптимальних швидкостях різання.

Висновок

1. В роботі вирішена актуальна наукова задача підвищення ефективності чистового точіння сталей різцями з різальними пластинами з безвольфрамових твердих сплавів (БВТС) за рахунок розробки та впровадження технологічного методу обробки імпульсним магнітним полем (ОІМП) різальних пластин і вибору раціональних режимів різання.

2. Встановлено, що ОІМП різальних пластин з БВТС знижує інтенсивність зношування різців, оснащених цими пластинами, при чистовому точінні сталей за рахунок підвищення мікротвердості поверхневого шару твердого сплаву, а також забезпечує зниження показників деформації оброблюваної сталі, коефіцієнтів тертя на контактних поверхнях, температури різання за рахунок підвищення співвідношення контактних твердостей інструментального та оброблюваного матеріалу.

3. На прикладі твердого сплаву ТН20 розроблено теоретичну модель впливу ОІМП на структуру і мікротвердість поверхневого шару БВТС. Згідно з цією моделлю дія магнітного поля викликає пластичну деформацію стискування зв’язуючої фази та обумовлене нею стискування карбідних зерен, що призводить до підвищення мікротвердості поверхневого шару твердого сплаву внаслідок зміцнення його фаз, яке має магнітострикційну природу, дислокаційний механізм протікання та субструктурний характер. Встановлено характер залежностей коефіцієнту відносного підвищення мікротвердості поверхневого шару твердого сплаву від напруженості поля, тривалості магнітної обробки, часу витримки різальних пластин після ОІМП.

4. Визначено раціональні режими ОІМП різальних пластин з безвольфрамового твердого сплаву ТН20, що забезпечують найбільше підвищення стійкості різців з цими пластинами при чистовому точінні сталей 45 та У8А. Встановлено, що найбільше підвищення стійкості різців відбувається в результаті ОІМП з режимами, що забезпечують найбільше підвищення мікротвердості поверхневого шару твердого сплаву.

5. ОІМП підвищує довжину шляху різання при чистовому точінні сталей 45, У8А, 30Х13 різцями з різальними пластинами з твердого сплаву ТН20 у всьому досліджуваному діапазоні швидкостей різання. Найбільше підвищення довжини шляху різання відповідає оптимальним швидкостям різання для різців з різальними пластинами, підданими ОІМП, і в діапазоні досліджуваних подач і глибин різання складає: при точінні сталі 45 – 1,8– 2,15 рази; сталі У8А – 1,94 – 2,28 рази; сталі 30Х13 – 1,52 – 2,08 рази. Встановлено, що ОІМП знижує коефіцієнт варіації довжини шляху різання при точінні сталей 45 та У8А на оптимальних швидкостях різання в 1,47–1,73 рази, підвищує точність обробки деталей зі сталі 45 за рахунок зниження у 1,2–1,27 рази складової похибки, пов’язаної зі зносом різця, знижує в 1,15–1,2 рази величину параметра шорсткості обробленої поверхні

при чистовому точінні сталей 45 та У8А.

6. Визначено раціональні режими різання при чистовому точінні сталей 45, У8А, 30Х13 різцями з різальними пластинами з твердого сплаву ТН20, обробленими імпульсним магнітним полем, які забезпечують максимальну довжину шляху різання і найкращі показники точності обробки і шорсткості оброблених поверхонь. Отримано математичні моделі залежностей відносного поверхневого зносу різців і температури різання від режимів різання, параметричні рівняння максимальної розмірної стійкості, що служать основою для науково обґрунтованого вибору раціональних режимів різання при чистовому точінні сталей 45 і У8А різцями з пластинами з твердого сплаву ТН20, підданими ОІМП.