Особливості фінішної обробки робочих елементів різальних інструментів із полікристалічного кубічного нітриду бору групи BL
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2022-1(89)-55-61Ключові слова:
інструменти із PcBN; фінішна обробка; різання матеріалів; шорсткість поверхні; стійкість інструментуАнотація
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.
Список використаної літератури:
Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718 / J.P. Costes, Y.Guillet, G.Poulachon, M.Dessoly // Intert. J. of Machine Tools & Manufacture. – 2007. – Vol. 47. – P. 1081–1087.
M’Saoubi R. Wear mechanisms of PVD-coated PCBN cutting tools / R. M’Saoubi, M.P. Johansson, J.M. Andersson // Wear. – 2013. – Vol. 302. – P. 1219–1229.
Chou Y.K. Hard turning of M50 steel with different microstructures in continuous and intermittent cutting / Y.K. Chou // Wear. – 2003. – V. 255. – P. 1388–1394.
Diniz A.E. Turning of hardened steel with interrupted and semi-interrupted cutting / A.E. Diniz, D.M. Gomes, A.Jr. Braghini // Mater. Processing Technol. – 2004. – Vol. 129, № 2. – P. 240–248.
The performance of polycrystalline cubic boron nitride tools in continuous, semi-interrupted, and interrupted hard machining / T.Halpin, G.Byrne, J.Barry, E.Ahearne // Proc. IMechE. – 2009. – Vol. 223, P. B: J. Eng. Manufacture. – P. 947–953.
Sugihara T. High Speed Machining of Inconel 718 Focusing on Tool Surface Topography of CBN Tool / T.Sugihara, T.Enomoto // Proc. Manufacturing. – 2015. – Vol. 1. – P. 675–682.
Influence of the tool surface micro topography on the tribological characteristics in metal cutting: Part I experimental observations of contact conditions / M.Fallqvist, F.Schultheiss, R.M'Saoubi et al. / Wear. – 2013. – Vol. 298–299. – P. 87–98.
Wear resistance of carbide tools with textured flank-face in dry cutting of green alumina ceramics / Y.Liu, J.Deng, F.Wu et al // Wear. – 2017. – № 372–373. – Р. 91–103.
Дослідження топографії контактних поверхонь інструменту із ПНТМ на основі КНБ / С.Ан. Клименко, С.А. Клименко, М.О. Бондаренко, В.С. Антонюк // Вісник ЖДТУ. Сер. : Технічні науки. – 2015. – № 2. – С. 51–58.
Preventive action of silicon nitride at HT-HP sintering of cubic boron nitride / I.A. Petrusha, A.S. Osipov, M.V. Nikishina et al. // J. of Superhard Materials. – 2015. – Vol. 37, № 4. – Р. 222–233.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Анатолій Олександрович Чумак, Юрій Олексійович Мельнійчук , Сергій Анатолійович Клименко, Сергій Анатолійович Клименко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
