Введение к работе
Актуальность работы. Низкая надёжность твердосплавного (ТС) инструмента при резании труднообрабатываемых материалов является серьёзной проблемой. Одним из наиболее элективных методов повышения надёжности режущего инструмента (РИ) является нанесение износостойких покрытий. Однако до настоящего времени для РИ, предназначенного для резания труднообрабатываемых материалов,покрытия не получили широкого промышленного применения. Другим методом повышения надёжности твердосплавного инструмента является горячее изостатическое прессование (ІМП), позволяющее уменьшить количество дефектов в материале, повысить его прочность. Высокие удельные нагрузки на контактных площадках инструмента и повышенные термические на-пряяения, возникающие при резании труднообрабатываемых материалов, делают режущую кромку важнейшем элементом геометрии режущей части. Особенно это относится к обработке титановых сшшвов и никелевых сплавов, получасішх методом порошсовой металлургии .
Решение проблемы повышения стойкости при резании этих материалов усложняется недостаточной изученностью взаимосвязи между составом, свойствами и конструкцией инструментального материала с покрытием, характером его изнашивания и условиями его эксплуатации.
Таким образом, изучение закономерностей связи геометрии режущей крошш, состава, конструкции н свойств покрытия, технологии его получения, а также взаиыосвязл условий Ш1 с особенностями изнашивания твердосплавного инструмента при резании труднообрабатываеыых катерлалов является актуальной научной проблемой.
Работа выполнена в ВИДСе и на кафедре "Резание материалов" иоССТАНКИНа в рамках задания 38 комплексной Программы работ по решению научно-технической проблемы ПШТ 0.16.05, а также в рамках работ по приказу Я 115 от 26.0-3.80 министерства авиационной прсыытленноотн.
дель работы. Повышение надёжности твердосплавного инструмента при резании труднообрабатываемых материалов на осново создания слошюлегированных многослойных покрытий, а также разработки способов дополнительного повышения надёжности инструмента путём виброабразивной обработки и газостатического упрочнения.
Общая методика исследований. Исследования надёжности проведены с использованием -основних положений теории резания и статистической обработки результатов с использованием ЭВМ.
Исследования изнашивания инструмента, состава и свойств инструментального материала осуществлялись на основе методов оптической и электронной микроскопии, микрорентгеноспектраль-ного и рентгеноструктурного анализа.
Научная новизна заключается в:
закономерностях связи геометрии режущая крошш, условии подготовка поверхности ТС, состава, конструкции, свойств износостойкого покрытая е условий его синтеза с контактными харак-тариса юсами, кинетикой изнашивания,, условиями эксплуатации ТС инструмента и его надёжностью при резании труднообрабатываемых материалов;
взаимосвязях условий горячего изостатического прессования, структуры и свойств ТС инструмента с покрытием к ого надёжностью;
математических вероятностной и детерминированной модели точения ТС инструмента'.? с разработанным покритиеа,виброаб-разивным упрочненной в оптимальным радиусом реаущей кромки жаропрочных никелевых сплавов с учётом временного фактора.
Практическая ценность заключается и:
новых составах и конструкциях износостойких покрытий (А.С. СССР a I59S364, положительные решения по заявкам на А.С. Ш 4672852/21, 4845049/21, 4845047/21);
способе повышения надёжности ТС инструмента с покрытием путём предварительного виброабразивного упрочнения (заявка но Па
№5035953/21),
- технологических рекомендациях по нанесению покрытий
на твердосплавный инструмент и предварительной подготовке
его поверхности, отражённых в выпущенном стандарте предприя-
тая (ВІІДС) СТП 809-171-89 и технологической инструкции ВТИ 08-13-87;
руководящих, материалах по рациональному применению твердосплавных пластин с покрытиями (переданы на КУШ, КАМАЗ и др.);
способе повышения надежности ТС инструмента с покрытиями путёгл горячего изостотпческого прэссования (положительное решение по заявке на А.С. й 4787654/21);
_ репинах прэдвариюльаой сермообрабопш оплаза иакаяида гиїагш, повыпащой обрабавшаеаоэгь оплаза.
Реализация работы. Опытно-промышленная технология нанесения слокнолеглрованных [многослойных покрытий, разработанные способы повышения надёжности твердосплавного реаущего инструмента с покрытием в настоящее время используются ВШЮшл для серийного упрочнения инструмента заказчиков. Представленные в работе результаты повышения стойкости инструмента подтверждены актами производственных испытания на ЗЛС, МШ имени il.B. Хруничеш, КУШЮ, Ступинском металлургическом комбинате, МШО "Салют" „ Долгопрудненском МПО и др.
Апробация работы. Основные полояендя работы доложены и обсуадеш на: научно-технической конференции "Повышение стойкости деталей шшин и инструмента" в феврале 1989 г. в г. Москве, семинаре инструментальщиксз заводов 8 ГУ МАП в июне 1988 г. з г. Москве; конференции молодых специалистов ВЯНСа в 1989 г.; симпозиуме "Современное электротермическое оборудование для поверхностного упрочнения деталей маызн и инструментов" в сентябре 1990 г. в г. Саратове, НТС ВИЛСа в мае 1992 г.; НТС ШО 51-30 НИИДа в ыаэ 1992 г.
Публикации. По теш диссертации опубликовано 17 печатных работ.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, изложена на 218 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц , 7? иллюстрации, 22 приложении и списка использованной литературы, включающего 126 наименований.