Особливості магнітно-абразивного оброблення твердосплавного інструмента з захисними фасками на різальних кромках
Вантажиться...
Дата
2022
DOI
doi.org/10.20998/2079-004X.2022.1(5).09
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Для забезпечення надійності і працездатності різального інструменту, особливо твердосплавного, перспективним є формування раціональної мікрогеометрії робочих поверхонь, особливо форми і геометрії різальних кромок, а також їх зміцнення. Для цього необхідно виконувати додаткове оброблення інструменту після операції його заточування. Метод магнітно-абразивного оброблення в умовах великих робочих зазорів при раціональному співвідношенні ударної та фрикційної взаємодії магнітно-абразивного інструменту з оброблюваними елементами дозволяє формувати мікрогеометрію і зміцнювати як різальні кромки, так і робочі поверхні. Для забезпечення ефективного оброблення необхідно встановити закономірності формування мікрогеометрії різальних кромок з попередньо виконаними захисними фасками. У роботі наведені результати комплексного дослідження процесу магнітно-абразивного оброблення твердосплавних непереточуваних пластин з виконаними під різними кутами захисними фасками на різальних кромках. Показано, що процес округлення кромок лінійно пов'язаний з тривалістю магнітно-абразивного оброблення. Причому, швидкість збільшення розмірів радіусів округлення різальних кромок з захисними фасками лінійно зростає зі збільшенням кута нахилу фасок при інших рівних умовах процесу. Запропоновано фізичний опис механізму зміцнення поверхневого шару робочих елементів твердосплавного різального інструменту. Показано, що процес зміцнення пов'язаний з раціональним накладенням сил, що виникають в результаті фрикційної та ударної взаємодії частинок і формувань магнітно-абразивного інструменту з оброблюваними поверхнями. Встановлено, що характер зміни поверхневої твердості, отриманої після магнітно-абразивного оброблення на захисних фасках, має хвилеподібну форму в залежності від часу процесу. Найбільший ріст поверхневої твердості має місце на фасках, виконаних під кутами 10° та 20° і пояснюється величиною співвідношення між силами нормального і тангенціального походження, що виникають при контакті магнітно-абразивного інструменту з оброблюваними поверхнями.
To ensure the durability and working ability of cutting tools, especially carbide, it is promising to form a rational microgeometry of working surfaces, in particular, the shape and geometry of cutting edges, as well as their hardening. For this, it is necessary to carry out additional machining of the tool after its sharpening operation. The magneto-abrasive machining method in conditions of large working gaps with a rational ratio of the impact and frictional interaction of the magneto-abrasive tool with the machined elements makes it possible to form microgeometry and strengthen both the cutting edges and the working surfaces. To ensure effective machining, it is necessary to determine the regularities of forming the microgeometry of the cutting edges with pre-made protective chamfers. The paper presents the results of a complex study of the magneto-abrasive machining process of carbide not sharpened inserts with protective chamfers on the cutting edges made at different angles. It was shown that the process of edge rounding is linearly related to the duration of magneto-abrasive machining. Moreover, the rate of increase in the size of the radius of cutting edges rounding with protective chamfers increases linearly with an increase in the angle of inclination of the chamfers, all other process conditions being equal. The physical description of the hardening mechanism of the surface layer of the working elements of the carbide cutting tool was proposed. It was shown that the hardening process is associated with the rational imposition of forces arising as a result of the frictional and impact interaction of the particles and the formations of the magneto-abrasive tool with the machined surfaces. It was found that the nature of the change in surface hardness obtained after magneto-abrasive machining on the protective chamfers has the wavy shape depending on the time of the process. The greatest increase in surface hardness takes place on chamfers made at angles of 10 ° and 20 ° and is explained by the value of the ratio between the forces of normal and tangential origin arising from the contact of the magneto-abrasive tool with the machined surfaces.
To ensure the durability and working ability of cutting tools, especially carbide, it is promising to form a rational microgeometry of working surfaces, in particular, the shape and geometry of cutting edges, as well as their hardening. For this, it is necessary to carry out additional machining of the tool after its sharpening operation. The magneto-abrasive machining method in conditions of large working gaps with a rational ratio of the impact and frictional interaction of the magneto-abrasive tool with the machined elements makes it possible to form microgeometry and strengthen both the cutting edges and the working surfaces. To ensure effective machining, it is necessary to determine the regularities of forming the microgeometry of the cutting edges with pre-made protective chamfers. The paper presents the results of a complex study of the magneto-abrasive machining process of carbide not sharpened inserts with protective chamfers on the cutting edges made at different angles. It was shown that the process of edge rounding is linearly related to the duration of magneto-abrasive machining. Moreover, the rate of increase in the size of the radius of cutting edges rounding with protective chamfers increases linearly with an increase in the angle of inclination of the chamfers, all other process conditions being equal. The physical description of the hardening mechanism of the surface layer of the working elements of the carbide cutting tool was proposed. It was shown that the hardening process is associated with the rational imposition of forces arising as a result of the frictional and impact interaction of the particles and the formations of the magneto-abrasive tool with the machined surfaces. It was found that the nature of the change in surface hardness obtained after magneto-abrasive machining on the protective chamfers has the wavy shape depending on the time of the process. The greatest increase in surface hardness takes place on chamfers made at angles of 10 ° and 20 ° and is explained by the value of the ratio between the forces of normal and tangential origin arising from the contact of the magneto-abrasive tool with the machined surfaces.
Опис
Ключові слова
різальна кромка, фаска, твердосплавний різальний інструмент, твердість, мікрогеометрія, магнітно-абразивне оброблення, cutting edge, chamfer, carbide cutting tool, hardness, microgeometry, magneto-abrasive machining
Бібліографічний опис
Особливості магнітно-абразивного оброблення твердосплавного інструмента з захисними фасками на різальних кромках / В. С. Майборода, І. В. Слободянюк, Д. Ю. Джулій, Ю. Й. Бесарабець // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Технології в машинобудуванні : зб. наук. пр. = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Techniques in a machine industry : col. of sci. papers. – Харків : НТУ "ХПІ", 2022. – № 1 (5). – С. 66-73