Температура резания инструментами с износостойкими покрытиями
Аннотация
Показано, что наличие покрытий на краях лунки и задней поверхности инструмента изменяет термо-ЭДС (ТЭДС), измеряемую методом естественной термопары, на величину не более 0,3–0,7 %. (Это следует из анализа электрической схемы зоны резания.) Значит, на ТЭДС (температуру резания) будет оказывать влияние лишь состав и свойства покрытий. Модельными теоретическими расчетами температуры по предложенной авторами зависимости показано, что температуры минимальны при использовании однослойных покрытий ZrO2, TiN, AlN (для пары Т15К6 — Сталь 45) и ZrN, AlN, ZrO2 и Al2O3 ( для пары Т15К6 — 12Х18Н10Т). Эксперименты по точению стали 45 твердосплавными пластинками Т15К6 подтвердили эффективность покрытий TiN+AlN, когда температура резания, усадка стружки и длина контакта по передней поверхности (lп) меньше, чем для базового сплава Т15К6.
Ключевые слова
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ. Грант12-08-01328-13.
Об авторах
Анатолий Андреевич Рыжкин
Донской государственный технический университет, Россия
Россия
Россия
Владимир Николаевич Пучкин
Армавирский механико-технологический институт (фи-лиал Кубанского государственного технологического университета), Россия
Россия
Россия
Денис Витальевич Моисеев
Донской государственный аграрный университет, Россия
Россия
Россия
Флора Александровна Висторопская
Донской государственный технический университет, Россия
Россия
Россия
Список литературы
1. Табаков, В. П. Многослойные износостойкие покрытия для токарных резьбовых резцов / В. П. Табаков, Д. И. Сагитов // Технология машиностроения. — 2013. — № 6. — С. 21–26.
2. Табаков, В. П. Исследование износостойкости покрытий режущего инструмента, полученных с применением составных катодов / В. П. Табаков // Станки, инструмент. — 1996. — № 3. — С. 14–17.
3. Андреев, А. А. Износостойкие вакуумно-дуговые покрытия на основе титана в инструмен-тальном производстве / А. А. Андреев, С. Н. Григорьев // Станки, инструмент. — 2006. — № 2. — С. 19–24.
4. Табаков, В. П. Многослойное покрытие инструмента в условиях прерывистого резания / В. П. Табаков, А. А. Ермольев // Станки, инструмент. — 2005. — № 7. — С. 21–24.
5. Исследование износостойкости режущих инструментов с износостойкими покрытиями / Л. Ш. Шустер [и др.] // Трение и смазка в машинах и механизмах. — 2007. — № 5. — С. 32–34.
6. Мигранов, М. Ш. Износостойкость режущих инструментов с износостойкими покрытиями / М. Ш. Мигранов, Л. Ш. Шустер // Трение и износ. — 2005. — № 3, Т. 26. — С. 304–307.
7. Табаков, В. П. Влияние состава нитридных покрытий на тепловое и напряженное состояние режущего инструмента и интенсивность его износа / В. П. Табаков, А. В. Чихранов // Станки, инструмент, 2009. — № 10. — С. 20–26.
8. Рыжкин, А. А. Теплофизические процессы при изнашивании инструментальных режущих материалов / А. А. Рыжкин. — Ростов-на-Дону : Издательский центр ДГТУ, 2005. — 311 с.
9. Рыжкин, А. А. Обработка материалов резанием / А. А. Рыжкин, К. Г. Шучев, М. М. Климов. — Ростов-н/Д. : Издательский центр ДГТУ, 2007. — 419 с.
10. Гуревич, Ю. Т. Поверхностное азотирование твердых сплавов на основе карбида титана / Ю. Т. Гуревич // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2009. — № 9. — С. 28–29.
11. Расчет температуры задней поверхности режущего инструмента / А. А. Рыжкин [и др.] // Проблемы синергетики в трибологии, трибоэлектрохимии, материаловедении и мехатронике : материалы XI междунар. науч.-практ. конф. — Новочеркасск, 2012. — С. 4–21.
12. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи / Л. А. Бессонов.— Москва : Гардарики, 2006. — 701 с.
13. Резников, А. А. Теплофизика резания / А. А. Резников. — Москва : Машиностроение, 1969. — 288 с.
14. Сверхтвердые материалы. Получение и применение. В 6 т. Т. 5. Обработка материалов лезвийным инструментом / под. ред. С. А. Клименко // Национальная Академия наук Украины, Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля. — Киев, 2006. — 316 с.
15. Влияние покрытий на тепловую обстановку в зоне резания / А. А. Рыжкин [и др.] // Про-грессивные отделочно-упрочняющие технологии : межвуз. сб. статей. — Ростов-на-Дону , 1983. — С. 106–112.
16. Рыжкин, А. А. Исследование температурного поля в паре трения «деформируемое про-странство — ограниченная пластина» с учетом объемности источника тепловыделения / А. А. Рыжкин // Надежность и эффективность станочных и инструментальных систем : сб. науч. тр. — Ростов-на-Дону, 1993. — С. 121–126.
17. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. — М. : Высшая школа, 1967. — 536 с.
18. Исследование характеристик трения и износа ионно-плазменных покрытий, полученных на алюминиевом сплаве / С. Ф. Дудник [и др.] // Физическая инженерия поверхности. — 2004. — Т. 2, № 1. — С. 112–116.
19. Погребняк, А. Д. Формирование многослойного сверхтвердого покрытия Ti-Hf-Si-N/NbN/Al2O3 для высокоэффективной защиты / А. Д. Погребняк // Письма в журнал технической физики, 2013. — Т. 39, вып. 4. — С. 9–16.
20. Семенов, А. П. Трибологические свойства тугоплавких оксидов и неметаллических соеди-нений при высоких температурах / А. П. Семенов // Трение и износ. — 2008. — Т. 29, № 5. — С. 531–549.
21. Волосова, М. А. Влияние вакуумно-плазменных нитридных покрытий на контактные процессы и механизм изнашивания рабочих поверхностей быстрорежущего инструмента при прерывистом резании / М. А. Волосова, В. Д. Турин // Трение и износ. — 2013. — Т. 34, № 3. — С. 246–255.
22. Влияние режимов импульсного лазерного осаждения на трибомеханические свойства тон-копленочных покрытий Mo-Si-Ni-C / М.Я. Бычкова [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия, 2011. — № 9. — С. 23–31.
23. Гадалов, В. Н. Износостойкие покрытия для режущего инструмента (состояние и перспектива развития) / В. Н. Гадалов // Технология машиностроения, 2011. — № 7. — С. 26–28.
Рецензия
Для цитирования:
Рыжкин А.А., Пучкин В.Н., Моисеев Д.В., Висторопская Ф.А. Температура резания инструментами с износостойкими покрытиями. Вестник Донского государственного технического университета. 2014;14(4):103-116. https://doi.org/10.12737/6897
For citation:
Ryzhkin A.A., Puchkin V.N., Moiseyev D.V., Vistoropskaya F.A. COATED TOOL CUTTING TEMPERATURE. Vestnik of Don State Technical University. 2014;14(4):103-116. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/6897
Просмотров:
506
Послать статью по эл. почте 