Comparative analysis of CBN cutting inserts with different edge geometries

Abstract

In this paper the experimental results of newly developed cutting inserts with special geometry and position for machining of hardened surfaces are summarized. The design of the tool holder and cutting insert allows the increase of the applied feed values in hard turning. Experiments are carried out at increased feed in bore turning procedure and the results are compared with the nowadays used conventional turning technology.У даній роботі узагальнені результати експериментальних розробок нових ріжучих пластин зі спеціальною геометрією і позиціонуванням для обробки загартованих поверхонь. Конструкція державки інструменту і ріжучої пластини дозволяє збільшити значення застосовуваної подачі при чистовому точінні. Експерименти проводяться при збільшеній подачі в процесі токарної обробки, і результати порівнюються з вживаною в даний час звичайною технологією токарної обробки. Незважаючи на те, що шліфування, як відомо, забезпечує хорошу якість поверхні, набагато більш висока швидкість видалення матеріалу може бути досягнута при жорсткому точінні, в той час як правильно обрана за формою ріжуча пластина може виробляти таку ж або кращу шорсткість поверхні. Ще однією перевагою є те, що численні операції можуть бути виконані шляхом тонкого точіння одним ріжучим інструментом і з однієї установки. У даному дослідженні були застосовані дві ріжучі пластини CBN під час чорнової обробки. Стандартний інструмент, який використовується до сих пір (ромбічна форма з кутом при вершині 80°), і новий ріжучий інструмент, восьмигранної форми, в якому кути заокруглені, тому сторони восьмикутника ніби складаються з круглих секцій. Після проведення експериментів по різанню із заданими параметрами процесу були виміряні параметри точності (циліндричність та округлість). Моделювання для аналізу сил різання проводилося з тими ж значеннями. У порівнянні зі звичайною вставкою час обробки новим ріжучим інструментом зменшувався майже завжди (за винятком одного значення) з вибраними парами скоригованих параметрів процесу (де збільшили подачу в 1,6-5 разів і швидкість різання варіювалася в діапазоні 100-200 м/хв). Отже, з точки зору продуктивності, отримані значення є більш сприятливими, ніж поточні значення в 8 з 9 випадків.