Исследование влияния аэродинамического звукового упрочнения на износ металлорежущих твердосплавных пластин с покрытиями


https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-4-271-279

Полный текст:


Аннотация

Для повышения стойкости металлорежущих твердосплавных пластин, работающих при процессах прерывистого резания в тяжелых технологических условиях с ударной нагрузкой, разработан метод аэродинамического звукового упрочнения, используя который с небольшой добавленной стоимостью возможно увеличить ресурс твердосплавного инструмента до 3,7 раза. Износ пластин, упрочненных аэродинамическим звуковым методом, после 100 мин резания меньше своих неупрочненных аналогов в 1,12–1,7 раза. Покрытие на металлорежущих твердосплавных пластинах не носит превалирующего значения при работе инструмента с ударными нагрузками. В последнем случае наибольшее влияние на повышение стойкости оказывает вязкость внутренней структуры пластины. Для металлорежущих твердосплавных пластин в процессе прерывистого резания со значительными ударными нагрузками метод аэродинамического звукового упрочнения более эффективен, чем метод нанесения покрытий, причем не только по стойкостным показателям работы инструмента, но и по себестоимости самой доработки. Получены эмпирические зависимости износа по задней поверхности твердосплавных пластин, упрочненных аэродинамическим звуковым методом, и пластин с покрытиями PVD в виде аппроксимации полиномами 5-й и 2-й степеней, которыми удобно пользоваться в производственных условиях. Выявлено, что чем больше у твердосплавных пластин предел прочности при изгибе, тем меньше влияние метода аэродинамического звукового упрочнения на повышение износостойкости. Так, с учетом того, что для основы ВК8 предел прочности при изгибе составляет 1666 МПа, а для Т5К10 – 1421 МПа, снижение износа после упрочнения аэродинамическим звуковым методом для пластин ВП3115 с основой ВК составляет 11,5 %, в то время как для ВП3225 с основой ТК – 27,1 %.


Об авторах

В. К. Шелег
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор

Адрес для переписки: Шелег Валерий Константинович - Белорусский национальный технический университет, ул. Б. Хмельницкого, 9, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 292-74-54

metech@bntu.by



А. Н. Жигалов
Барановичский государственный университет
Беларусь

Кандидат технических наук, доцент

Барановичи



Д. Д. Богдан
Барановичский государственный университет
Беларусь

Аспирант

Барановичи



Список литературы

1. Способ аэродинамического упрочнения изделий: пат. 21049 Респ. Беларусь; МПК С21D8/00 / А. Н. Жигалов, Г. Ф. Шатуров, В. М. Головков; дата публ. 30.06.2017.

2. Жигалов, А. Н. Теоретические основы аэродинамического звукового упрочнения твердосплавного инструмента для процессов прерывистого резания / А. Н. Жигалов, В. К. Шелег. Могилев: МГУП, 2019. 213 с.

3. Жигалов, А. Н. Прогрессивные технологии для процессов резания с ударами / А. Н. Жигалов, В. К. Шелег // Прогресивнi технологii машинобудуваннi: материалы VII Мiжнар. наук.-техн. конф. Львiв–Карпати, 5–10 лют. 2018 р. С. 47–49.

4. Шелег, В. К. Инновации при создании метода аэродинамического звукового упрочнения твердосплавного инструмента / В. К. Шелег, А. Н. Жигалов // Новые технологии и материалы, автоматизация производства: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Брест, 27–28 мая 2019 г. / Брест: Изд-тво БрГТУ, 2019. С. 51–54.

5. Жигалов, А. Н. Алгоритм энергообмена при температурно-волновом воздействии метода аэродинамического звукового упрочнения / А. Н. Жигалов // Прикладные проблемы оптики, информатики, радиофизики и физики конденсированного состояния: материалы пятой Междунар. науч.-практ. конф., 16–17 мая 2019 г., Минск, М-во образования Респ. Беларусь, НИУ «Ин-т прикладной физ. проблем им. А. Н. Севченко» Белорус. гос. ун-та. Минск, 2019. С. 178–180.

6. Шелег, В. К. Экспериментальное определение амплитудно-частотных характеристик при аэродинамическом звуковом упрочнении твердых сплавов / В. К. Шелег, А. Н. Жигалов // Наука и техника. 2019. Т. 18, № 1. С. 11–20. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-181-11-20.

7. Шелег, В. К. Исследование влияния метода аэродинамического звукового упрочнения на износ твердосплавного инструмента при фрезерной обработке материала из стали / В. К. Шелег, А. Н. Жигалов // Горная механика и машиностроение. 2019. № 3. С. 56–65.

8. Жигалов, А. Н. Влияние износа твердых сплавов, упрочненных аэродинамическим воздействием, на шероховатость обработанной поверхности при фрезерно-карусельном резании / А. Н. Жигалов // Вестник Белорусско-Российского университета. 2017. Т. 56, № 3. С. 5–15.

9. Жигалов, А. Н. Влияние аэродинамического звукового упрочнения на предел прочности при изгибе и твердость твердых сплавов / А. Н. Жигалов, А. А. Жолобов // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы Междунар. науч.-техн. конф., 26–27 апр. 2018 г., Белор.-Рос. ун-т. Могилев: Белор.-Рос. ун-т., 2018. С. 131–132.

10. Табаков, В. П. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями в условиях стесненного резания / В. П. Табаков, Д. И. Сагитов. Ульяновск: УлГТУ, 2015. 179 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Шелег В.К., Жигалов А.Н., Богдан Д.Д. Исследование влияния аэродинамического звукового упрочнения на износ металлорежущих твердосплавных пластин с покрытиями. НАУКА и ТЕХНИКА. 2020;19(4):271-279. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-4-271-279

For citation: Sheleg V.K., Jigalov A.N., Bogdan D.D. Study on Effect of Aerodynamic Sound Hardening for Wear of Coated Carbide Metal Plates. Science & Technique. 2020;19(4):271-279. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-4-271-279

Просмотров: 100

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)