Механізми зношування інструменту із КНБ при торцевому фрезеруванні сталей високої твердості
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2024-2(94)-21-25Ключові слова:
торцеве фрезерування, сталь високої твердості, кубічний нітрид бору, зносостійкість, механізми зношуванняАнотація
Стаття присвячена проблемам зношування інструментів із КНБ при торцевому фрезеруванні сталей високої твердості. Зокрема, аналітичне дослідження спрямоване на виявлення і класифікацію різних типів зношування, які впливають на ефективність і довговічність інструментів. Результати експериментів різних дослідників містять в себе аналіз теплового зношування, яке виникає внаслідок високих температур, що утворюються в зоні різання; абразивного зношування, викликаного твердими частинками металу, і адгезійного зношування, що виникає через взаємодію матеріалів інструменту і заготовки. Експериментальні дані показують, що обробка високотвердих сталей із застосуванням інструментів з КНБ може забезпечити високу якість оброблюваної поверхні за умови правильного підбору режимів різання. Визначено, що зниження швидкості різання і підвищення подачі можуть суттєво вплинути на зменшення зношування інструменту. В статті надано рекомендації щодо оптимізації параметрів обробки для досягнення максимальної ефективності. Зокрема, пропонується використовувати багатоступеневі стратегії різання для зниження теплового і механічного навантаження на інструмент. Крім того, обговорюються перспективи подальших досліджень, спрямованих на вдосконалення технології торцевого фрезерування із використанням інструментів з КНБ, що може значно підвищити продуктивність та економічну ефективність виробничих процесів. Застосування інструментів з КНБ є ефективним рішенням для торцевого фрезерування сталей високої твердості, але для досягнення оптимальних результатів необхідно враховувати механізми їх зношування і правильно підбирати параметри різання.
Посилання
Sugihara, T. and Enomoto, T. (2015), «High Speed Machining of Inconel 718 Focusing on Tool Surface Topography of CBN Tool», Proc. Manufacturing, Vol. 1, рр. 675–682.
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, рр. 91–103.
Diniz, A.E. and Oliveira, A.J. (2008), «Hard turning of interrupted surfaces using CBN tools», J. Mater. Proc. Technol, No. 195, рр. 275–281.
Slipchenko, K., Petrusha, I., Turkevich, V. et al. (2008), «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, K., 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.
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, ХI Vseukrainska naukovo-tekhnichna konferentsiia z mizhnarodnoiu uchastiu, 5–6 lystopada, Zhytomyr.
Zeilmann, R.P. and Santin, R. (2005), «Tool wear in high speed milling of hardened steel», Paper presented at the 18th International Congress of Mechanical Engineering, November 6–11, Caxias do Sul, Brazil, pp. 1–6.
Список використаної літератури:
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.
Wear resistance of carbide tools with textured flank-face in dry cutting of green alumina ceramics / Y.Liu, J.Deng, F.Wu and other // Wear. – 2017. – № 372–373. – Р. 91–103.
Diniz A.E. Hard turning of interrupted surfaces using CBN tools / A.E. Diniz, A.J. Oliveira // J. Mater. Proc. Technol. – 2008. – № 195. – Р. 275–281.
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. – 2008. – 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. – Р. 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, 2015. – 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). – Р. 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.
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.
Zeilmann R.P. Tool wear in high speed milling of hardened steel / R.P. Zeilmann, R.Santin // Paper presented at the 18th International Congress of Mechanical Engineering, November 6–11. – Caxias do Sul, Brazil, 2005. – Р. 1–6.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Вільям Олександрович Залога
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.
