КОМБИНИРОВАННАЯ МАГНИТО-ИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА ПЛОСКОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ

Таблица 2 Условия сварки листовых конструкций и износостойкость наконечников

Таблица 3

Условия сварки кольцевых поворотных стыков и износостойкость наконечников

Марка стали Сталь 09Г2С Сталь Ст.Зсп Сталь 20

Толщина листа, мм 6 4 10

Ток. А 250 200 300

Напряжение, В 25 25 28

Длина израсходованной на один наконечник проволоки, м 675 900 585

200 280 190

Марка стали Сталь 0ЭГ2С Сталь Ст.Зсп Сталь 20

Условный диаметр 50 150 200-

стыка, мм 500

Толщина стенки, мм 15...2 2,5...3,5 8...15

Ток, А 150 180 190

Напряжение, В 19 19 21

Длина израсходованной на один наконечник проволоки, м 990 900 900

290 290 300

Литература

1. Чубуков A.A. Блияние износа токоподводящего наконечника на технологические параметры процесса сварки И Сварочное производство. 1980. -№1. -С.26-27.

2. Дегтярев В.Г., Новиков М.П., Воропай Н.М. Улучшение условий работы контактной пары электродная прово-лока-токоподводящий наконечник // Автоматическая сварка. 1991. -№4. -С.48-52.

3. Скворцов В.Ф., Арляпов А.Ю., Яшутин А.Г. Дорно-вание отверстий в то<оподводящих наконечниках, применяемых при сварке плавящимся электродом в углекислом

газе //Обработка металлов. - 2003. - №2. - С.24 - 25.

4. Скворцов В.Ф., Арляпов А.Ю. Отделочная обработка глубоких отверстий малого диаметра дорнованием твердосплавными прошивками // Обработка металлов. -2С01. -№2. -С.16-17.

5. Скворцов В.Ф. Арляпов А.Ю., Данилов Н.В. и др. Способ базирования заготовки при дорновании. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2003131252/ 02 (033524) от 23.10.2003.

'Комбинированная магнитно-импульсная обработка плоского режущего инструмента

Повышение износостойкости плоских режущих инструментов, в том числе режущих органов сельскохозяйственных машин, имеет существенное значение с точки зрения увеличения их срока службы. Особенно это актуально для повышения эффективности сельскохозяйственной техники в условиях проведения полевых работ.

Предлагается повышать износостойкость плоского инструмента и деталей за счет комбинированной магнитно-импульсной обработки. Еще с середины прошлого столетия известно, что воздействие магнитного импульса на сталь приводит к увеличению таких ее характеристик как теплопроводность, вязкость и износостойкость. Б настоящее время практическое применение магнитно-импульсная обработка нашла в качестве штамповки металлов и их сплавов в авиации и других отраслях. Однако магнитно-импульсная обработка (МИО) в качестве метода улучшения эксплуатационных характеристик различных сталей и их сплавов до сих пор не нашла достаточно широкого практического применения.

Предлагаемый способ МИО повышения износостойкости режущего инструмента и деталей машин сельскохозяйственной техники отличается от известных способов тем, что используется магнитное поле высокой напряженности с предварительным нагревом заготовки токами высокой частоты без переустановки детали. Новизна и эффективность предлагаемого способа подтверждается патентом РФ на изобретение №2244023 «Способ повышения износостойкости металлорежущего инструмента из инструментальных сталей путем магнитно-импульсной обработки с

А.Г. ОВЧАРЕНКО,профессор, доктор техн. наук, А.Ю. КОЗЛЮК, аспирант, БТИ Алт ГТУ, г. Бииск

предварительным нагревом и установка для его осуществления», зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 10.01.05г.

Метод МИО основан на последовательном воздействии на обрабатываемую деталь индукционного нагрева до определенной температуры и направленного импульса магнитного поля высокой напряженности. Предварительный нагрев осуществляется непосредственно перед воздействием на деталь импульса магнитного поля в специально спроектированном и изготовленном индукторе. Засчет применения в индукторе концентратора магнитного поля происходит значительное (в 5 - 7 раз) увеличение напряженности импульса магнитного поля в рабочей зоне индуктора, а засчет специальной формы индуктора существует возможность обрабатывать не всю деталь (особенно это актуально при больших габаритах обрабатываемого изделия), а только рабочие поверхности. Например, плоское лезвие ножа длиной 173 ш для измельчения соломы в комбайнах можно обработать за три импульса малогабаритным комбинированным индуктором магнитного поля. Если учитывать, что процесс ле~ко поддается автоматизации и время обработки значительно меньше по сравнению с другими методами повышения износостойкости, то данный метод обладает большой технологической и экономической эффективностью.

Эксперименты, проведенные в Бийском технологическом инситуте Алтайского государственного технического университета, показали преимущества предлагаемого комбинированного способа МИО пс сравнению с другими из-

* - здесь и далее изложение доклада на 3-й научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе», 30 марта 2005г., г. Новосибирск

14 № 2 (27)2005

ТЕХНОЛОГИЯ

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

вестнь ми методами упрочнения сталей, включая и простое воздействие магнитного импульса. В качестве обрабатываемых деталей использовались осевой металлорежущий инструмент (спиральные сверла от 3 до 7 мм из стали Р6М5), детали гидрозапорной аппаратуры (золотники, втулки из сталей 95X18 и 40X13), а также детали сельскохозяйственной техники (зуб бороны из стали 45 и нож для измельчения соломы из стали 65Г). На рис. 1 приведены некоторые результаты исследований.

Повышение износостойкости различных изделий

спиральные сверла золотники плоским нож сталь Р6М5 сталь.95X18 сталь 65Г

Рис. 1 Сравнительное повышение износостойкости изделий из различных сталей, обработанных методом комбинированной МИО по сравнению с покупными изделиями.

Но рис. 2 приоедена схема обработки плоского ножа для измельчения соломы в комбайнах с односторонней заточкой. Засчет применения сменных концентраторов магнитного поля процесс приобретает дополнительную гибкость, что позволяет обрабатывать детали различных

форм и конструкций. Также процесс позволяет исключить термическую обработку деталей и тем самым значительно снизить себестоимость последних.

Зона обработки

Рис. 2 - Схема обработки плоских ножей методом комбинированной магнитно-импульсной обработки.

1- индуктор с концентратором магнитного поля;

2 - обрабатываемый нож; 3 - индуктор тока высокой частоты для предварительного нагрева ножа.

Литература

1. Карасик В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей. М.: Машгиз, 1964. - ЗА8 с.

2. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. - М.: Машиностроение, 1968. - 156 с.

3. Малыгин Б.В. Магнитное упрочнение инструмента и деталей машин. - М.: Машиностроение, 1989. - 112 с.

Перспективы применения порошковых инструментальных сталей в современном машиностроении

Л.П. КОРОТКОВА, доцент, канд. техн. наук, КузГТУ, В. В. КОСОВ, зам. генерального директора, Н.В. ПРАТАСЕНЯ, зам. генерального директора, ОАО "Первый Кемеровский авторемонтный завод", г. Кемерово

Производство режущего инструмента является определяющим фактором развития машиностроения. Потребительские свойства инструмента в значительной степени зависят от качества стали, из которой он изготовлен. Анализ состояния инструментального рынка, в плане дальнейшего совершенствования инструментальных материалов показывает, что к настоящему времени сформировались следующие тенденции:

- узкая специализация материалов по назначению. Разработка новых групп инструментальных сталей и сплавов для высокопроизводительной обработки;

- разработка и внедрение порошковых сталей, существенно отличающихся по химическому составу и свойствам от традиционных сталей;

- использование современных методов нанесения покрытия на готовый инструмент.

На фоне поступательно развивающегося мирового инструментального рынка в отечественном инструментальном производстве остались и продолжают усиливаться

такие отрицательные тенденции, как сокращение номенклатуры марок сталей, снижение их качества, рост стоимости и дефицит сталей с повышенными эксплуатационными свойствами, особенно быстрорежущих, почти полное прекращение производства порошковых инструментальных сталей. Так, за последние 10 лет производство быстрорежущих сталей в России снизилось приблизительно в 7-9 раз. Сейчас практически невозможно найти отечественные марки быстрорежущих сталей повышенной теплостойкости, отличающиеся повышенным содержанием кобальта и вольфрама И1-

Зарубежные фирмы-производители, между тем, предлагают широкий ассортимент своей продукции. Особенно преуспевает в этом деле французская фирма «ERASTEEL» - крупнейший в мире производитель бьстрорежущих сталей (до 30 % от объемов производства мирового рынка). Для отечественного потребителя этой фирмой предлагается до 30 марок быстрорежущих сталей, причем, примерно 20 из них являются аналогами российских марок быстрорежущих сталей [2].

№ 2 (27)2005

15

*