Библиографическое описание:

Кудряшов Б. П., Попов А. Ю., Реченко Д. С., Шагов Д. А., Балова Д. Г., Бугай И. А., Артеменко Н. С. Создание твердосплавного инструмента сверхскоростным шлифованием для суперфинишной лезвийной обработки // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 141-143.

Качество затачивания твердосплавного режущего инструмента определяет его стойкость, качество и надежность лезвийной обработки. На сегодняшний день существует большое количество фирм, поставляющих металлорежущий инструмент в Россию. Номенклатура представленного инструмента разнообразна и включает режущий инструмент для высокоточной обработки, при этом качество затачивания лезвия, то есть радиус округления лезвия этого инструмента составляет порядка 10…15 мкм, что в свою очередь позволяет производить обработку с толщиной стружки не менее 20…30 мкм. Это ограничение зачастую является критическим и предельным, так как точность обработки некоторых ключевых деталей составляет 3…5 мкм, а также приводит к значительному снижению потенциального ресурса режущего инструмента. Повышение качества затачивания до значений 1…3 мкм позволяет получать высокую точность обработки и ресурс режущего инструмента, что также положительно отражается на качестве обработки. Данная работа выполнена при финансовой поддержке министерства образования и науки РФ.

Ключевые слова: металлообработка, высокоскоростное шлифование, затачивание твердосплавного инструмента

 

Качество затачивания режущего инструмента характеризуется радиусом округления лезвия. Традиционные технологии затачивания позволяют получать высокие параметры качества лезвия лишь с помощью трудоемких доводочных операций. Переход на высокоскоростное затачивание позволяет, используя традиционные схемы формообразования режущей части, получать качественно новый результат, за счет изменения механизма износа алмазных зерен шлифовального круга и процесса разрушения обрабатываемого материала, а также за счет подбора наиболее оптимальной рецептуре абразивного материала.

Общее количество твердосплавного инструмента, применяемого в современном механообрабатывающем производстве, составляет до 90 %, причем этим инструментом производится большая часть операций. Основой всех твердых сплавов являются карбиды металлов, которые представляют собой химические соединения металла с углеродом. Современные твердые сплавы являются основным инструментальным материалом, обеспечивающим высокопроизводительную обработку резанием, и имеют размер карбидов около одного микрометра [1].

Современные твердосплавные пластины изготавливают с использованием операций прессования, спекания, затачивания и покрытия. При этом операции затачивания являются одними из ключевых, так как на них формируется окончательная форма пластины и качество лезвия. Классические режимы затачивания находятся в узком диапазоне и составляют: продольная подача Sпрод=1…9 м/мин; поперечная подача Sпоп=0,01…0,05 мм/дв. ход; скорость резания V=15…45 м/с, и обеспечивают условный вписанный радиус округления лезвия (острота) порядка ρ=15…25 мкм. Данная острота лезвия получается на особомелкозернистом твердом сплаве (∆=1…2 мкм), после всех операций. Повышение скорости резания до 250 м/с позволяет получать — ρ=0,1…1 мкм и менее, при сохранении остальных параметров затачивания.

В данной работе проводились исследования по определению наиболее оптимальной рецептуре шлифовального инструмента. Производилось затачивание твердосплавных пластин CNMG 120408 маки 890 (Seco) на высокоскоростной шлифовально-заточной установке ВЗ-326Ф4 при продольной подаче Sпрод=3 м/мин; поперечной подаче Sпоп=0,01 мм/дв. ход. и скорости резания V=250 м/с. В таблице 1, представлены результаты затачивания пластин различными рецептурами шлифовального инструмента.


Таблица 1

Результаты обработки твердосплавного инструмента

рецепта

Обозначение

Алмазное зерно %

Карбид кремния %

Микросферы стеклянные %

СФП %

Лезвие твердосплавного инструмента, х100

Обработанная поверхность, х1000

Абразивный инструмент, х50

Абразивный инструмент, х350

Параметры обработки и механизм изнашивания зерен

1.                   

II

АС5 63\40 12,5 %

SIC8 45 %

-

40

ρ=3…5 мкм;

Ra=0,1…0,3 мкм; микроскол.

2.                   

III

АС5 63\40

45 %

-

-

52

ρ=1…2 мкм;

Ra=0,08…0,15 мкм; микроскол.

3.                   

7

АСМ 28\20

25 %

-

50

25

ρ=0,5…1 мкм;

Ra=0,08…0,2 мкм; микроскол.

4.                   

9

АСМ 28\20

12,5 %

SIC8 45 %

-

40

ρ=1…3 мкм;

Ra=0,1…0,3 мкм; микроскол и истирание.

5.                   

10

АС5 63\40 25 %

64С 40\28 35 %

-

35

ρ=2…4 мкм;

Ra=0,2…0,6 мкм; микроскол и истирание.

6.                   

15

АСМ 28\20

12,5 %

-

50

45

ρ=1…2 мкм;

Ra=0,2…0,6 мкм; истирание.

7.                   

20

АСМ 28\20

45 %

-

35

45

ρ=1…2 мкм;

Ra=0,08…0,12 мкм; истирание.


 

По проведенным исследованиям установлено, что наилучшее качество затачивания твердосплавного инструмента обеспечивают рецептуры III, 7, 15 и 20. При этом шлифовальные головки, выполненные по рецептуре 15 и 20, в процессе работы значительно истираются и засаливаются, что приводит к повышению температуры на обрабатываемой поверхности. Проведенные исследования показали, что, наилучшее качество обеспечивают рецептура III (АС5 63\40 45 % и СПФ 52 %) и 7(АСМ 28\20 25 %; Микросферы стеклянные 50 % и СПФ 25 %).

 

Литература:

 

1.                  Палей, М. М. Технология шлифования и заточки режущего инструмента. / М. М. Палей, Л. Г. Дибнер, М. Д. Флид; М.: Машиностроение. — 1988. — 288 с.

Основные термины (генерируются автоматически): режущего инструмента, твердосплавного инструмента, округления лезвия, шлифовального инструмента, радиус округления лезвия, твердосплавного режущего инструмента, затачивания режущего инструмента, твердосплавного инструмента сверхскоростным, и ресурс режущего инструмента, ресурса режущего инструмента, рецептуре шлифовального инструмента, затачивания твердосплавного инструмента, затачивание твердосплавного инструмента, и заточки режущего инструмента, количество твердосплавного инструмента, рецептурами шлифовального инструмента, высококачественного твердосплавного инструмента, инструмента разнообразна, качество затачивания лезвия, Формообразование осевого инструмента.

Ключевые слова

металлообработка, высокоскоростное шлифование, затачивание твердосплавного инструмента

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос