Введение к работе
Актуальность проблемы.В деревообрабатывающей промышленности остро стоит проблема обеспечения хорошим инструментом.
Восстановление остроты затупившихся и замена износившихся пил приводят к дополнительным затратам рабочего времени, что снижает технико-экономические показатели процесса резания.
Низкая износостойкость вызывает перерасход дефицитных инструментов и электроэнергии, увеличение простоев пилорам для перезаточки и установки пил и требует содержание штата рабочих-заточников, а также расхода абразивного инструмента. Ущерб, наносимый низкой износостойкостью и долговечностью режущих элементов, зачастую неизмеримо выше стоимости их замены.
Применение твердосплавного инструмента ведет к расходования дорогих и дефицитных металлов типа вольфрама, ванадия и молибдена и связано с большими техно логическими трудностями. Использование легированных сталей также сопровождается расходованием дефицитных материалов и не ведет при этом к резкому повышению стойкости, так как необходимость обеспечения запаса пластичности исключает использование инструмента с высокой твердостью, а при этом не улаегся достигнуть серьезного повышения стойкости инструмента.
Б настоящее время известны разнообразные и достаточно эффективные способы 'повышения долговечности и износостойкости: применение термической и химико-термической обработки, износостойких наплавок, ТВЧ и других методов. Особенно важно использование таких методов упрочнения, которые не требуют изготовления специального оборудования.
Можно показать, что резервы стойкости, таящиеся в обычных дешевых углеродистых и низколегированных сталях, далеко не исчерпаны. Необходимо только отойти от сложившихся стереотипов, использования паллиативных решении, диктующих необходимость
создания инструментов с возможно гомогенной структурой, И пропусти исследования возможностей использования гетерогенного инструментального материала.
Диссертационная работа посвящена исел адованив проблемы увеличения"стойкости режущего инструмента для обработки неметаллических материалов путем использовиния инструментальных материалов с гетерогенной макроструктурой, обладаю чей повышенной износостойкостью, гибкостью, способностью к самозатачиванию.
Вез изложенное подчеркивает актуальность роботы по повышению износостойкости и долговечности режущего инструм.-яіго.
Цель работы, целью диссертационной работы является исследование механизмов затупления режущего инструмента при обработке неметаллических материалов и создание инструментального материала с макрогетерогенной структурой, обладающего высокой стойкостью.
Для достижения поставленной цели были решены следующие-основные задачи:
-
Исследование роли каждого из-механизмов затупления в зависимости от условий рпбогп,
-
Быбор рационального инструментального материала.
-
Выбор химико-термической и термической оораоотки, обеспечивающих повышение стойкости инструмента.
-
Проведение испытании упрочненных инструментов и оптимизация режимов химико-термической обработки на основе результатов испытаний.
-
Изучение структуры, механических свойств и износостойкости инструментов, обработанных по оптимизированным режимам.
-
Проведение испытаний упрочненного гетерогенного режущего инструмента и выработка практических рекомендаций.
Научная новизна. Новыми являются следующие результаты диссертационной работы:
^ з
-
Установлено"влияние ранее не исследованных механизмов износа режущей кромки деревообрабатывающих пил, а именно: вибрационной и термической усталости.
-
На основании теоретических исследований впервые разработано уравнение, свпзываю.цее структуру металла с факторами, обеспечивающими самозатачивание инструмента в процессе работы.
-
Предложен способ повышения твердости и износостойкости пил при сохранении деформационной способности их зубьев.
к. Разработаны новые технологии упрочнения тонких стальных инструментов (А.с. j\v ІЗШ92) ,(А.с. № I66I243).
Практическая ценность работы.
Практическая ценность полученных в работе результатов заключается з том, что разработана технология изготовления гетерогенного режущего инструмента, обеспечивающего многократное повышение стойкости по сравнению о режущим инструментом, обработанным по. обычной технологии, что подтверждает перспективность ее дальнейшего использования в различных отраслях машиностроения.
Апробация раооты. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на областном научно-техническом семинаре "Методы повышения износостойкости деталей, направленные на улучшение качества выпускаемых изделий, усиление режима экономии и рационального использования материалов", г.Владимир, май 1985 г.; областном научно-техническом семинаре "Современные способы повышения конструкционной прочности материалов с гетерогенной структурой", г.Владимир, май 1936 г. ; областном научно-техническом семинаре "Повышение надежности конструкционного материала", г.Владимир, май 1987г.; зональной научно-технической конференции "Новые материалы для станкоинструментального производства и прогрессивные методы их упрочнения j' г.Пенза, июнь 1937 г.; Всесоюзном симпозиуме "Малоцикловая усталость - критерии разрушения и структура материалов", г.Волгоград, сентябрь 1937 г. ; областном научно-техническом семинаре "Прогрессивные технологические
Процессы термической, химико-термической обработки кузнечно-штамповочного производства", г.Владимир, май 1938 г.; областном научно-техническом семинаре "Пути повышения конструкцирн-ных гетерогенных материалов',1 г.Владимир, май 1939 г.; республиканской каучно-техническоР. конференции "Прочность, пластичность материалов и новые процессы их получения и обработки", г.Микск, март 1990 г.; областном научно-техническом семинаре "Повышение надежности.материалов для деталей,работающих в условиях контактных напряжений", г.Владимир, май 1930 г.; межреспубликанской научно-технической конференции "Конструкционная прочность, долговечность., упрочнение материалов и деталей машин", г.Волгоград, июнь І99І г.; конференциях Владимирского политехнического института и конференциях Муромского филиала Владимирского политехнического института.
П у б л и к'а ц и и. По теме диссертации опубликовано ІЄ научных работ, включая 5 статей, тезисы 9 докладов на конференциях и симпозиуме, получение авторских свидетельства на изобретения.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 116 наименовании и двух приложений. Основной текст занимает 136 страниц и иллюотрируетоя рисунками и таблицами на 65 страницах.
