Finish machining of the cutting inserts from cubic borine nitride BL group composite

Abstract

Finishing methods of machining of superhard composite’s working elements based on cubic boron nitride BL group are considered. The results of the microgeometry formation research of the cutting inserts’ surfaces during machining by free powders of synthetic diamond, grinding wheels and a method of vibro-magnetic-abrasive machining (VMAM) are presented. It is shown that during VMAM the friction between the inserts’ surfaces and the abrasive particles result in microremoval of the material, which reduces the roughness of the cutting inserts’ surfaces. It is established that additional fine grinding with 14/10 mkm synthetic diamond powder provides the absence of microgeometry defects of the cutting inserts’ surfaces left by pre-machining. The result of high-quality rounding of cutting edges and the formation of surfaces of cutting inserts with less roughness is an increase in strength and wear resistance of metal-cutting tools in high-speed machining under conditions of significant loads.

Розглянуті фінішні методи обробки робочих елементів з надтвердого композиту на основі кубічного нітриду бору групи BL (CBN(45–55 об.%)-TiC). Наведені результати досліджень формування мікрогеометрії поверхні різальних пластин при обробці вільними порошками синтетичного алмазу, шліфувальними кругами та методом вібро-магнітно-абразивної обробки (ВМАО). Розроблено схему та сконструйовано пристрій для практичної реалізації процесу ВМАО різальних пластин, що включає контейнер для оброблюваних пластин, вібраційну систему і пристрій для створення електромагнітного поля. Встановлено, що додаткове тонке шліфування поверхонь різальних пластин порошком синтетичного алмазу АСМ 14/10 дозволяє покращити розподіл латеральних сил тертя по робочих поверхнях пластин та при забезпечує відсутність дефектів у вигляді гострих вершин та кратерів, залишених попередньою обробкою. Показано, що в процесі обробки ВМАО різальних пластин, завдяки магнітному полю та вібраційному впливу здійснюється процес тертя між поверхнями пластин та абразивним середовищем, в наслідок чого відбувається мікровидалення матеріалу, що веде до зменшення шорсткості оброблених поверхонь пластин та забезпечує потрібне заокруглення різальної кромки, яка має правильну геометричну форму по всій довжині з плавним сполученням передньої та задньої поверхонь. Результатом якісного заокруглення різальних кромок та формування поверхонь різальних пластин з меншою шорсткістю є підвищення міцності та зносостійкісті металорізального інструменту при високошвидкісній обробці деталей в умовах значних термобаричних навантажень.