Аналітичний огляд зносостійкості інструментів із КНБ при торцевому фрезеруванні загартованих сталей

Автор(и)

  • Віктор Степанович Антонюк НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-0690-2411

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2024-2(94)-9-14

Ключові слова:

торцеве фрезерування, кубічний нітрид бору, загартована сталь, механізми зношування, зносостійкість

Анотація

У статті представлено детальний аналітичний огляд зносостійкості інструментів із кубічного нітриду бору (КНБ) при торцевому фрезеруванні загартованих сталей. Розглянуто основні фактори, що впливають на зношування інструментів, враховуючи швидкість різання, подачу, геометрію інструменту та температурний режим обробки. Особлива увага приділена аналізу механізмів зношування, таких як абразивне, адгезійне та дифузійне зношування, а також їх впливу на продуктивність і якість обробки. Абразивне зношування виникає через механічне тертя між інструментом і оброблюваним матеріалом, що призводить до поступового видалення матеріалу з поверхні інструменту. Адгезійне зношування відбувається внаслідок злипання матеріалів інструменту та заготовки, що призводить до утворення мікрозварок і подальшого відриву частинок. Дифузійне зношування спричинене високими температурами в зоні різання, що призводить до дифузії атомів між інструментом і оброблюваним матеріалом, змінюючи хімічний склад і структуру інструменту. У статті також порівнюється зносостійкість інструментів із КНБ з іншими матеріалами, такими як твердосплави та кераміка, з метою визначення їх переваг та недоліків у різних умовах обробки. Наведено результати експериментальних досліджень, які демонструють вплив різних режимів різання на знос інструментів із КНБ, а також рекомендації щодо оптимізації цих режимів для підвищення довговічності інструментів. Додатково розглянуто вплив мікроструктури загартованих сталей на процес зношування інструментів та запропоновано методи покращення зносостійкості через модифікацію поверхні інструментів. Отримані дані можуть бути корисними для інженерів та дослідників у галузі механічної обробки загартованих сталей, а також для розробників нових інструментальних матеріалів.

Посилання

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 semiinterrupted 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, Part B. J. Engineering Manufacture, Vol. 223, рр. 947–953.

Taylan, F., Çolak, O. and Kayacan, M.C. (2011), «Investigation of TiN Coated CBN and CBN Cutting Tool Performance in Hard Milling Application», Journal of Mechanical Engineering, Vol. 57, Issue 5, pp. 417–424.

Serdar, K., Adem, A., Mustafa, U. and Bilgehan, O. (2006), «Effect of Cutting Speed on Tool Performance in Milling of B4CP Reinforced Aluminum Metal Matrix Composites», J. Mater. Process. Technol., Vol. 178, pр. 241–246.

Mun˜oz, P., Dı´az, N. and Cassie, Z. (2012), «Prediction of Tool Wear Mechanisms in Face Milling AISI 1045 Steel», JMEPEG, Vol. 21, pp. 797–808.

Liu, Z.Q, Zhang, X., Wang, Z.T. and Wan, Y. (2002), «Wear Patterns and Mechanisms of Cutting Tools in High-Speed Face Milling», J. Mater. Process. Technol., Vol. 129, pp. 222–226.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-01-08

Як цитувати

Антонюк, В. С. (2025). Аналітичний огляд зносостійкості інструментів із КНБ при торцевому фрезеруванні загартованих сталей. Технічна інженерія, (2(94), 9–14. https://doi.org/10.26642/ten-2024-2(94)-9-14

Номер

Розділ

МЕХАНІЧНА ІНЖЕНЕРІЯ