WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070 5. Кравченко Л.Н. и др. Магнитно-абразивное полирование плоскостей деталей машин и приборов / Л.Н. ...»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070

5. Кравченко Л.Н. и др. Магнитно-абразивное полирование плоскостей деталей машин и приборов / Л.Н.

Кравченко, Ю.М. Барон, Л.М. Кожуро, С.П. Приходько, 1987. – [48 c.]

© Д.А. Птицын, А.А. Дубинин, Т.Ю. Черепнина, 2015

УДК 621.923.9

В.С. Силантьев

Магистрант факультета

«Машиноведение и детали машин»

Московский автомобильно-дорожный институт

Д.Ю. Кружалин

Магистрант факультета «Машиноведение и детали машин»

Московский автомобильно-дорожный институт В.Ю. Басов Магистрант факультета информационных систем и технологий ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет им. К.Э.

Циолковского», г. Москва, РФ

МАГНИТНО-АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА ТВЕРДОСПЛАВНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

Аннотация Рассмотрены возможности метода магнитно-абразивной обработки (МАО) твердосплавного концевого инструмента на примере сверл диаметром 16 мм в условиях больших магнитных щелей в магнитной системе типа «кольцевая ванна». Показано, что применение МАО позволяет с высокой эффективностью получать заданные микрогеометрию рабочих элементов сверл с шероховатостью передней поверхности на уровне Ra=0,25 мкм, задней Ra=0,05-0,08 мкм, калибрирующей части Ra=0,06-0,07 мкм, и требуемый радиус округления режущих кромок.

Ключевые слова Магнитно-абразивная обработка, эффективность, микрогеометрия кромки.

Введение.

Проблема повышения работоспособности конечного инструмента традиционно решается многими путями, которые направлены на:

- Формирование заданной геометрии рабочих элементов, учитывающий технологические параметры и условия процесса обработки, обрабатываемый материал, кинематику процесса резки

- Формирование между обрабатываемой деталью и материалом инструмента промежуточных слоев в виде покрытий с градиентными свойствами, введение в зону резания специальных технологических сред

- Управление физико-механическими свойствами поверхностного слоя и рабочих поверхностей режущего инструмента и др.

Цель работы.

Определение возможностей управляемой МАО кромок режущих лезвий твердосплавного инструмента типа сверла.

Материал и результаты исследований.

Экспериментальные исследования проводили на сверлах 16мм, длиной рабочей части 50 мм, изготовленные из двух карбидного твердого сплава с PVD-покрытием типа (Ti, Al) N после их переточки по задним поверхностям. Эскиз рабочей части сверл приведены на рис.1.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070 а) б) Рисунок 1 – Рабочая часть сверла: а) эскиз рабочей части; б) внешний вид Магнитно-абразивное обработку выполняли порошками двух типов ПР Р6М5 с размером частиц 160/100 мкм и порошком Феромап с размером частиц 200/100 мкм с добавлением 2-3% алмазной пасты АСМ 3/2 [9]. Каждый образец инструмента подвергался многостадийной обработке с анализом после каждой стадии состояния микрогеометрии рабочих элементов сверла. Контролировали шероховатость калибрующей ленты, передней и задней поверхностей сверл, величину радиуса режущей кромки, ее внешний вид. Скорость МАО поддерживали в диапазоне 1,8-2,8 м / с. Варьировали время обработки на каждой стадии от 30 с до 3 мин. при условиях перемещения обрабатываемых образцов как в режиме стекания, так и натекания на обрабатываемые поверхности. Магнитная индукция в рабочих зонах при МАО сверл составляла 0,3 Тл в свободных магнитных щелях. После каждой стадии МАО выполняли дополнительные измерения поверхностной твердости деталей по Виккерсу (Усилие вдавливания составляло 2 Н).

Для определения радиуса закругления режущей кромки была разработана методика, которую реализовали на базе профилометра модели 296 производства завода Калибр, который присоединен к ЭВМ.

Процесс измерений выполняли в режиме соскока щупа профилометра с режущего лезвия как со стороны передней, так и задней поверхностей и последующей обработки полученных результатов.

Методика измерений состояла из следующих этапов:

- Тарировка вертикальных и горизонтальных перемещений щупа профилометра.

Вертикальные перемещения измерялись с помощью плоскопараллельных концевых мер длины, горизонтальные перемещения - с помощью меры шероховатости с регулярным профилем;

- Проверка полученных данных тарирование по помощью набора калиброванных валиков, диаметры которых близки к величинам радиуса закругления режущей кромки. При тарировке радиуса закругления учитывали реальные геометрические параметры измерительного щупа профилометра;

- Непосредственное измерение радиуса закругления режущей кромки. Радиус закругления измерялся при перемещении щупа профилометра по передней и задней поверхностям в направлении, ортогональном к режущей кромки;

- Непосредственный расчет и определение действительно радиуса закругления режущей кромки с помощью разработанной программы в системе MathCAD, которая обеспечивает определение радиуса закругления с учетом геометрических параметров щупа. При определении реального радиуса закругления учитывали результаты со стороны передней и задней поверхностей.

На первой стадии было исследовано влияние времени МАО при обработке порошком ПР Р6М5, скорости вращения деталей вокруг оси кольцевой ванны 1,8 м / с, в условиях натекания и стекания из рабочих поверхностей. Полученные результаты по шероховатости, изменении величины радиуса закругления режущих кромок и поверхностной твердости приведены на рис. 2. Показано, что шероховатость рабочих поверхностей сверл снижается до уровня Ra = 0,3-0,5 мкм преимущественно за счет удаления с поверхности тонкого дефектного слоя и процессов микропластической деформации. Подтверждением этому факту есть повышение поверхностной твердости (Рис2. в) до 16-22 ГПа при исходной твердости 15 ГПа. Установлено, что при длительности процесса МАО в режиме натекания 120 с имеют место максимальные значения МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070 поверхностной твердости, в то время как увеличение времени обработки до 240 с приводит к снижению твердости, но при комбинированном режиме обработки в течение 240 с - 120 с в режиме натекания и 120с режиме стекания позволяет получить максимальные значения поверхностной твердости.

Рисунок 2 – Изменение величины шероховатости рабочих поверхностей (а), радиусов закругления режущих кромок (б) и поверхностной твердости (в) сверл при различной продолжительности МАО порошком ПР Р6М5 в режимах натекания и стекания.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070 Указанный факт может быть связан с особенностями деформационной перестройки поверхностного слоя и требует дополнительных исследований.

Анализ данных по изменению величины радиусов закругления режущих кромок показал, что процесс МАО в режиме натекания, рекомендованный для формирования кромок лопаток ГТД приводит до закругления режущих кромок, то есть их притупление, а в режиме стекания при применении порошка ПР Р6М5 практически на влияет на величину радиуса. Это объясняется низкой абразивной способностью применяемого порошкового материала при МАО твердосплавных сверл, в следствие того, что интегральная твердость частиц порошка меньше твердость обрабатываемого материала, а форма частиц практически сферическая, в связи с чем процесс обработки происходит преимущественно за счет деформаций микро пластичных [14] и удаление дефектных, более мягких тонких слоев материала с поверхности сверл. Внешний вид режущей кромки до и после МАО порошком ПР Р6М5 с размером частиц 160/100 мкм в режиме натекания и стекания приведены на рис. 3.

–  –  –

С целью увеличения абразивно-полирующей способности МАИ на второй стадии МАО сверл использовали порошок Феромап с размером частиц 200/100 мкм с добавлением 2-3% алмазной пасты АСМ 3/2. Обработку выполняли при скоростях МАО, которая рекомендована для МАО твердо-сплавных изделий в диапазоне 2,5-2,8 м/с как в режиме стекания, так и в режиме натекания, а время обработки составлял 240 с, что является достаточным для формирования оптимального микрорельефа твердосплавного инструмента.

После второй стадии обработки на передней поверхности получена шероховатость с Ra=0,25-0,3 мкм, на задний Ra=0,05-0,08 мкм, а на калибрующей части сверла Ra=0,06-0,07 мкм. При чем приведенные результаты были получены при МАО как в режиме стекания, так и натекания на рабочие поверхности сверл.

Анализ изменения величины радиусов закругления показал, что МАО в режиме стекания позволяет получить радиус режущей кромки 5-7 мкм, в то время как в режиме натекания происходит существенное увеличение величины радиуса до 35-38 мкм. После второй стадии МАО сверл при определении их поверхностной твердости установлен ее устойчивый рост до 20-26 ГПа. Внешний вид рабочих элементов сверл после второй стадии МАО приведены на рис.4. Обработка радиусов величиной 5-7 мкм в режиме натекания порошком Ферромап 200/100 мкм с алмазной пастой 3/2 мкм приводит к увеличению величины радиуса. При чем корректировка временем МАО позволяет прогнозируемо формировать необходимый радиус.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070

–  –  –

Установлено, что МАО практически линейно определяет уменьшение радиусов при условии предварительно сформированной шероховатости передних и задних поверхностей сверл, которая в значительной степени будет определяться типом, приложениями и размерами используемых для МАО магнитно-абразивных порошков. В результате обработки сверл на третьей стадии при МАО в диапазоне времени 30-240 с установлено, что поверхностная твердость практически не меняется и остается на уровне 20-23 ГПа.

Выводы. Проведены исследования по МАО рабочих элементов твердосплавных сверл после их переточки показали целесообразность применения предложенного метода. Показаны возможности метода по эффективному возделыванию сверл с обеспечением шероховатости на передней поверхности инструмента на уровне Ra=0,25 мкм, на задней Ra=0,05-0,08 мкм и на калибрующей части сверла Ra=0,06мкм, а также формирование заданного радиуса округления режущих кромок. При этом отмечается увеличение поверхностной твердости изделий до уровня 20 ГПа и более.

Список использованной литературы:

1. Верещака А.С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. – Машиностроение, 1993. – [336 с.]

2. Лошак М.Г. Прочность и долговечность твердых сплавов. – 1984. – [328 с.]

3. Барон Ю.М. Магнитно-абразивная и магнитная обработка изделий и режущего инструмента. – Машиностроение. – 1986. – [176с.]

4. Ефремов В.Д., Ящерицин П. Технологическое обеспечение качества рабочих кромок инструмента и деталей. – Мн.: БАТУ, 1997. – [251 с.]

5. Степанов А.В. Исследование процесса формирования магнитно-абразивного порошкового инструмента для обработки деталей сложной геометрической формы 1997. – [145 с.]

6. Применение магнитно-абразивной обработки для упрочнения режущего инструмента /У.С.Майборода, Н.В.Ульяненко, Л.Г.Дюбнер и др. // Вестник ЖДТУ– 2003.-№3(27). – [С.22-31] © В.С. Силантьев, Д.Ю. Кружалин, В.Ю. Басов, 2015

Похожие работы:

«О сервисе Инструкция пользователя ноябрь, 2016 Интернет-банк для корпоративных клиентов О сервисе Содержание 1. О сервисе 1.1 Термины и определения 1.2 Требования к программному обеспечению 1.3 Предварительная настройка...»

«МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ "СИМВОЛ НАУКИ" №5/2016 ISSN 2410-700X Анализ колоритности модульной рекламы двух фирм показал, что используемая цветовая гамма напрямую зависит от рекламируемого товара. Если продвигается губная помада, то цветовая гамма рекламы выполняется в оттенках, соответствующих цвету товара. Аналогич...»

«ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА КОМИТЕТ ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ ПРИКАЗ " 27 "_ноября2014 года № _1529-п_ "О переоформлении лицензий ООО "Афган-Нева", ООО "Единство", ООО "НЛ-Аптека", ООО "Скомил", ООО "Кора", ООО "Аптеки НЕВИС", ООО "Здравие" Н...»

«Парижское соглашение принято Что оно значит для стран–партнеров проекта Clima East? Доктор Мажена Ходор, Ключевой эксперт проекта Clima East Декабрь 2015 Содержание данной публикации является искл...»

«БИЕНИЯ. Свистят они, как пули у виска — Биения, биения, биения. Р. Рождественский — С. Муратов Биения — это едва ли не самое главное, что должен научиться слушать и слышать человек, выбравший профессию настройщика фортепиано. В учеб...»

«БЕРИ БАРАБАН И НЕ БОЙСЯ !!! русские революционные песни Масловский взвоз, 2004 Представленные песни бытовали в различных вариантах. Здесь даны Упоминание "беспаспортных людей" либо устоявшиеся в устной традиции и "солдат" поздняя вставка варианты либо тексты первых публикаций. Из эпохи гражданской войны взяты только три ПУГАЧЕВ КРУЧИНИТСЯ повстанчески...»

«ISSN 2073-6606 ТЕRRА ECONOMICUS номер том ТЕRRА Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 16 января 2009 г. Свидетельство о регистрации средств массовой информации ПИ № ФС77-34982 ECONOMICUS Журнал издается с 2003 г.,...»

«Европейская федерация профсоюзов общественного обслуживания Первый ответ на заявление Комиссии о пересмотре Директивы о рабочем времени В Заявлении запрашиваются ответы на семь основных вопросов Директивы о рабочем врем...»

«Глобальная стратегия для развития кадровых ресурсов здравоохранения: трудовые ресурсы 2030 г. ПРОЕКТ, апрель 2016 г. Следует читать совместно с документом A69/38: Проект глобальной стратегии для развития кадровых ресу...»









 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.