Працездатність різального інструменту, оснащеного ПКНБ групи BL, при швидкісній обробці загартованої сталі
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-1(91)-17-25Ключові слова:
зношування, працездатність інструменту, інтенсивність зношування, загартовані сталі, фінішна обробка, надтверді композитиАнотація
У роботі досліджувалися розроблені в Інституті надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля інструменти з надтвердих матеріалів на основі КНБ групи BL, виготовлені з додаванням керамічних компонентів TaN, TiC, TiN. Такі матеріали класифікуються як керамоматричні композити (КМК). Твердість нових модифікацій композитів інструментального призначення становила від 31,2 до 40,2 ГПа. Експериментальні дослідження проводилися в умовах високошвидкісного різання загартованих сталей ШХ15 та ХВГ. Вивчалася працездатність надтвердих композитів за критерієм відсутності крихкого руйнування різальної кромки інструменту та ефективність нових композитів за критерієм мінімальної інтенсивності зношування задньої поверхні різців під час різання з режимами, що відповідають умовам фінішної обробки. Високі експлуатаційні параметри – якість оброки та мінімальна інтенсивність зношування – були продемонстровані інструментами, що оснащені КМК, які містять матрицю, утворену карбідом титану.
Посилання
Slipchenko, K., Petrusha, I., Turkevich, V. et al. (2018), «Investigation of the mechanical properties and cutting performance of cBN-based cutting tools with Cr3C2 binder phase», Procedia CIRP., Vol. 72, рр. 1433–1438.
Sumiya, H., Harano, K. and Ishida, Y. (2014), «Mechanical properties of nano-polycrystalline cBN synthesized by direct conversion sintering under HPHT», Diamond and Related Materials, Vol. 41, рр. 14–19.
Petrusha, I.A., Bushlia, V.M., Osipov, O.S. et al. (2015), «Termobarychne spikannia i pratsezdatnist rizalnoho kompozytu cBN-TiC hrupy BL pry tochinni zahartovanoi stali Caldie», Porodoruinivnyi ta metaloobrobnyi instrument – tekhnika ta tekhnolohiia yoho vyhotovlennia ta zastosuvannia, zb. nauk. pr., ISM im. V.M. Bakulia, NAN Ukrainy, K., 548 р., Issue 18, pp. 338–345.
Costes, J.P., Guillet, Y., Poulachon, G. and Dessoly, M. (2007), «Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718», International Journal of Machine Tools and Manufacture, No. 47 (7), pp. 1081–1087.
Melniichuk, Yu.O., Petrusha, I.A., Klymenko, S.A. et al. (2015), «Vysokoshvydkisne tochinnia detalei z zahartovanykh stalei instrumentamy, shcho osnashcheni materialamy na osnovi kubichnoho nitrydu boru», Instrumentalnyi svit, No. 1–4 (61–64), рр. 13–15.
De Godoy, V.A.A. and Diniz, A.E. (2011), «Turning of interrupted and continuous hardened steel surfaces using ceramic and CBN cutting tools», Journal of Materials Processing Technology, No. 211 (6), pp. 1014–1025.
Chou, Y.K. (2003), «Hard turning of M50 steel with different microstructures in continuous and intermittent cutting», Wear, No. 255. – pp. 1388–1394.
Chou, Y.K. and Evans, C.J. (1999), «Cubic boron nitride tool wear in interrupted hard cutting», Wear, No. 225–229, pp. 234–245.
Costes, J.P., Guillet, Y., Poulachon, G. and Dessoly, M. (2007), «Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718», International Journal of Machine Tools & Manufacture, No. 47, pp. 1081–1087.
Chou, Y.K. (2003), «Hard turning of M50 steel with different microstructures in continuous and intermittent cutting», Wear, No. 255, pp. 1388–1394.
Chou, Y.K. and Evans, C.J. (1999), «Cubic boron nitride tool wear in interrupted hard cutting», Wear, No. 225–229, рр. 234–245.
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, No. 2, pp. 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. Engineering Manufacture, рр. 947–953.
Diniz, A.E. and Oliveira, A.J. (2008), «Hard turning of interrupted surfaces using CBN tools», J. Mater. Proc. Technol, No. 195, pp. 275–281.
Rakesh, S., Manoj, N. and Rajiv, K. (2015), «Continuous and Interrupted Hard Turning Using CBN-L Tools at Moderate Cutting Speeds», International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Vol. 5, Special Issue 4, рр. 41–46.
Klymenko, S.A., Klymenko, S.An., Melniichuk, Yu.O. et al. (2021), «Eksperymentalni doslidzhennia efektyvnosti instrumentiv osnashchenykh novymy typamy kompozytiv z KNB», Protsesy mekhanichnoi obrobky, verstaty ta instrument, ХІ Vseukrainska naukovo-tekhnichna konferentsiia z mizhnarodnoiu uchastiu, 5–6 lystopada, Zhytomyr.
Список використаної літератури:
Investigation of the mechanical properties and cutting performance of cBN-based cutting tools with Cr3C2 binder phase / K.Slipchenko, I.Petrusha, V.Turkevich and other // Procedia CIRP. – 2018. – Vol. 72. – Р. 1433–1438.
Sumiya H. Mechanical properties of nano-polycrystalline cBN synthesized by direct conversion sintering under HPHT / H.Sumiya, K.Harano, Y.Ishida // Diamond and Related Materials. – 2014. – Vol. 41. – P. 14–19.
Термобаричне спікання і працездатність різального композиту cBN-TiC групи BL при точінні загартованої сталі Caldie / І.А. Петруша, В.М. Бушля, О.С. Осіпов та ін. // Породоруйнівний та металообробний інструмент – техніка та технологія його виготовлення та застосування : зб. наук. пр. – К. : ІСМ ім. В.М. Бакуля, НАН України, 2015. – 548 с. – Вип. 18. – С. 338–345.
Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718 / J.P. Costes, Y.Guillet, G.Poulachon, M.Dessoly // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2007. – № 47 (7). – рр. 1081–1087.
Високошвидкісне точіння деталей з загартованих сталей інструментами, що оснащені матеріалами на основі кубічного нітриду бору / Ю.О. Мельнійчук, І.А. Петруша, С.А. Клименко та ін. // Інструментальний світ. – 2015. – № 1–4 (61–64). – С. 13–15.
De Godoy V.A.A. Turning of interrupted and continuous hardened steel surfaces using ceramic and CBN cutting tools / V.A.A. De Godoy, A.E. Diniz // Journal of Materials Processing Technology. – 2011. – № 211 (6). – Р. 1014–1025.
Chou Y.K. Hard turning of M50 steel with different microstructures in continuous and intermittent cutting / Y.K. Chou // Wear. – 2003. – № 255. – pp. 1388–1394.
Chou Y.K. Cubic boron nitride tool wear in interrupted hard cutting / Y.K. Chou, C.J. Evans // Wear. – 1999. – № 225–229. – P. 234–245.
Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718 / J.P. Costes, Y.Guillet, G.Poulachon, M.Dessoly // International Journal of Machine Tools & Manufacture. – 2007. – № 47. – P. 1081–1087.
Chou Y.K. Hard turning of M50 steel with different microstructures in continuous and intermittent cutting / Y.K. Chou // Wear. – 2003. – № 255. – P. 1388–1394.
Chou Y.K. Cubic boron nitride tool wear in interrupted hard cutting / Y.K. Chou, C.J. Evans // Wear. – 1999. – № 225–229. – P. 234–245.
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, Part B: J. Engineering Manufacture. – P. 947–953.
Diniz A.E. Hard turning of interrupted surfaces using CBN tools / A.E. Diniz, A.J. Oliveira // J. Mater. Proc. Technol. – 2008. – № 195. – рр. 275–281.
Rakesh S. Continuous and Interrupted Hard Turning Using CBN-L Tools at Moderate Cutting Speeds / S.Rakesh, N.Manoj, K.Rajiv // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. – 2015. – Vol. 5, Special Issue 4. – Р. 41–46.
Експериментальні дослідження ефективності інструментів оснащених новими типами композитів з КНБ / С.А. Клименко, С.Ан. Клименко, Ю.О. Мельнійчук та ін. // Процеси механічної обробки, верстати та інструмент : ХІ Всеукраїнська науково-технічна конференція з міжнародною участю, 5–6 листопада. – Житомир, 2021.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Анатолій Олександрович Чумак, Юрій Олексійович Мельнійчук, Сергій Анатолійович Клименко, Андрій Сергійович Манохін, Сергій Анатолійович Клименко, Марина Юріївна Копєйкіна, Олександр Сергійович Осіпов, Артем Григорович Найденко, Леонід Григорович Полонський, Яна Павлівна Коваленко
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.
