CC BY
7Вестник магистратуры. 2019. № 10-2 (97)
ISSN 2223-4047
УДК 621.91.01
А.С. Богданов, А.Н.Селиванов
ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАБОТКИ ЗАКАЛЁННОЙ СТАЛИ 95Х18 КУБИЧЕСКИМ НИТРИДОМ БОРА
В статье приведены экспериментальные данные влияния режимов резания на качество обработки закалённой стали 95Х18 резцом из кубического нитрида бора
Ключевые слова: режимы резания, качество обработки, закалённые стали, кубический нитрид бора.
Развитие промышленности и науки идут рука об руку. Проблемы, возникающие в производстве задают вектор новых разработок для учёных, а научные достижения открывают новые возможности для промышленности.
Так в последние годы в машиностроении наблюдается тенденция отказа от применения шлифовальных операций в пользу лезвийной обработки. Мировые гиганты инструментальной промышленности (Sandvik, Korloy, Sumitomo и др.) предлагают и с каждым годом расширяют линейки лезвийного режущего инструмента способного обрабатывать твёрдые (HRC < 45 единиц) и сверхтвёрдые (HRC > 45 единиц) материалы. В этой связи необходимо знать возможности новых инструментальных разработок для расширения производственных возможностей предприятий.
Исследования в данном направлении проводились на детали «Гильза» [1] изготовленной из стали 95Х18 ТУ14-1-3957-85 твёрдостью HRC 55 ^ 63. В качестве оснащения использовались:
■ токарный станок с ЧПУ модели Mazak QTN 100;
■ токарный резец проходного типа PCLCR 2020 М12;
■ токарная пластина фирмы фирмы Sumitomo типа CCMG 120402 BNC200 (кубический нитрид
бора).
Рекомендуемые режимы резания [2]:
• Скорость резания: Vp = 50 ^ 230 м/мин;
• Величина подачи: S = 0,05 ^ 0,3 мм/об.
Согласно требованиям чертежа детали «Гильза» шероховатость обработанной поверхности должна соответствовать Rа 0,16 мкм. Предварительная оценка показателей шероховатости обработанной поверхности проводилась по формуле 1.
Проведённое численное моделирование показало, что для обеспечения требуемого показателя шероховатости Rа 0,16 мкм необходимо назначать подачу S не более 0,013 мм/об. Согласно рекомендациям производителя с учётом данных полученных моделированием был выбран диапазон рабочих режимов резания: Vp = 50 ^ 230 м/мин; S = 0,01 ^ 0,03 мм/об; t = 0,1 мм.
Замеры показателей шероховатости полученных образцов были выполнены с помощью профило-метр-профилографа модели «TR 200». На рисунке 1 показаны результаты полученных измерений.
Rz =
S ■ sin(^) • sin(^>') sin(180 -ф-ф)
(1)
© Богданов А.С., Селиванов А.Н., 2019.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2019. № 10-2 (97)
0,17 0,16 s 0,15
s 0,14
<i
* 0,13 0,12 0,11
1
1
L
О 50 м/мин □ 140 м/мин Л 230 м/мин
0,01
0,02 S, мм/об
0,03
а) Влияние величины подачи S на шероховатость обработанной поверхности Ra;
0,16 S 0,15
0,14
0,13 0,12 0,11 J
t
1 1
С ___
О 0,01 мм/об □ 0,02 мм/об Д 0,03 мм/об
50
140
Vp, м/мин
230
б) Влияние скорости резания Vр на шероховатость обработанной поверхности Ra;
Рис. 1. Влияние режимов резания на качество обработанной поверхности.
Анализ графиков показал, что увеличение режимов резания приводит к увеличению шероховатости обработанной поверхности. Причём в первом промежутке выбранных значений режимов обработки изменения по подаче S оказывают большее влияние, чем во втором, по скорости резания Vр наоборот. Данные результаты можно объяснить повышенным трением инструмента о материал заготовки. В целом, для достижения шероховатости поверхности Ra 0,16 мкм необходимо выйти из диапазона рекомендуемых значений подач производителем.
Библиографический список
1. Селиванов А. Н. Производственный опыт применения станков с ЧПУ при обработке труднообрабатываемых материалов / А. Н. Селиванов Молодые ученые - науке и производству : сборник трудов по итогам региональной научно-практической конференции. - Энгельс : ЭТИ (филиал) СГТУ имени Гагарина Ю.А., 2015. - С. 89-93.
2. Инструментальный каталог - http://www.sumitomo-tools.ru
БОГДАНОВ АРТЁМ СЕРГЕЕВИЧ - магистрант, Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина, Россия.
СЕЛИВАНОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ - кандидат технических наук, инженер-технолог АО ЭОКБ Сигнал им. А.И. Глухарёва Саратовская обл. г. Энгельс, Россия.
