Особливості фінішної обробки робочих елементів різальних інструментів із полікристалічного кубічного нітриду бору групи BL

Автор(и)

  • Анатолій Олександрович Чумак Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9054-3196
  • Юрій Олексійович Мельнійчук Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-4529-2775
  • Сергій Анатолійович Клименко Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-7913-5519
  • Сергій Анатолійович Клименко Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-1464-3771

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2022-1(89)-55-61

Ключові слова:

інструменти із PcBN; фінішна обробка; різання матеріалів; шорсткість поверхні; стійкість інструменту

Анотація

Використання загартованих сталей та сплавів високої твердості забезпечує потрібні механічні та експлуатаційні властивості деталей машин і механізмів, внаслідок чого попит на використання таких матеріалів постійно зростає. Для підвищення продуктивності обробки виробів із сучасних конструкційних матеріалів доцільно використовувати інструменти із полікристалічного кубічного нітриду бору (PcBN) із низьким вмістом нітриду бору (група BL), що дозволяє виконувати обробку зі швидкостями різання до 300 м/хв. Різальні пластини з таких матеріалів мають характеризуватися високою чистотою обробки передніх та задніх поверхонь, якістю загострення (округлення) різального клина, що суттєво впливає на якість обробленої поверхні, продуктивність процесу різання та стійкість інструменту. На сьогодні ретельних досліджень процесів механічної обробки композиційних матеріалів на основі PcBN різних складів інструментального призначення не проводилося. Високошвидкісна обробка інструментами із PcBN-BL вимагає більш якісної підготовки робочих поверхонь інструментів порівняно зі стандартною технологією, що дозволить підвищити стійкість інструменту та ефективність його використання. В цій роботі досліджували оброблюваність композитів групи BL на базі трьох основних компонентів: сBN, TiC, TiN: cBN-TiC (55–45 об. %), cBN-TiN (55–45 об. %). Порівняння проводили із оброблюваністю композиту типу борсиніт (97 об. % cBN, 3 об. % Si3N4) та композиту групи BH – cBN-TiCN-Al (90–7– 3 об. %). Всі зразки для проведення досліджень були виготовлені в ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України. В роботі представлені результати досліджень фінішної обробки вільним абразивом різної зернистості робочих поверхонь різальних пластин з композиту групи BL та її впливу на топографію поверхні.

Посилання

Costes, J.P., Guillet, Y., Poulachon, G. and Dessoly, M. (2007), «Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718», Internat. J. of Machine Tools & Manufacture, Vol. 47, pp. 1081–1087.

M’Saoubi, R., Johansson, M.P. and Andersson, J.M. (2013), «Wear mechanisms of PVD-coated PCBN cutting tools», Wear, Vol. 302, рр. 1219–1229.

Chou, Y.K. (2003), «Hard turning of M50 steel with different microstructures in continuous and intermittent cutting», Wear, Vol. 255, рр. 1388–1394.

Diniz, A.E., Gomes, D.M. and Braghini, A.Jr. (2004), «Turning of hardened steel with interrupted and semi-interrupted cutting», Mater. Processing Technol, Vol. 129, Nо. 2, рр. 240–248.

Halpin, T., Byrne, G., Barry, J. and Ahearne, E. (2009), «The performance of polycrystalline cubic boron nitride tools in continuous, semi-interrupted, and interrupted hard machining», Proc. IMechE, Vol. 223, Part B: J. Eng. Manufacture, рр. 947–953.

Sugihara, T. and Enomoto, T. (2015), «High Speed Machining of Inconel 718 Focusing on Tool Surface Topography of CBN Tool», Proc. Manufacturing, Vol. 1, pp. 675–682.

Fallqvist, M., Schultheiss, F., M'Saoubi, R. et al. (2013), «Influence of the tool surface micro topography on the tribological characteristics in metal cutting: Part I experimental observations of contact conditions», Wear, Vol. 298–299, рр. 87–98.

Liu, Y., Deng, J., Wu, F. et al. (2017), «Wear resistance of carbide tools with textured flank-face in dry cutting of green alumina ceramics», Wear, No. 372–373, pp. 91–103.

Klymenko, S.An., Klymenko, S.A., Bondarenko, M.O. and Antonjuk, V.S. (2015), «Doslidzhennja topografii' kontaktnyh poverhon' instrumentu iz PNTM na osnovi KNB», Visnyk ZhDTU. Ser. Tehnichni nauky, No. 2, рр. 51–58.

Petrusha, I.A., Osipov, A.S., Nikishina, M.V. et al. (2015), «Preventive action of silicon nitride at HT-HP sintering of cubic boron nitride», J. of Superhard Materials, Vol. 37, No. 4, рр. 222–233.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-07-07

Як цитувати

Чумак, А. О. ., Мельнійчук , Ю. О., Клименко, С. А., & Клименко, С. А. (2022). Особливості фінішної обробки робочих елементів різальних інструментів із полікристалічного кубічного нітриду бору групи BL. Технічна інженерія, (1(89), 55–61. https://doi.org/10.26642/ten-2022-1(89)-55-61

Номер

Розділ

ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА