CC BY
9УДК 621.793/.795
Гатауллин И.И.
студент кафедры технологии машиностроении Димитровградский инженерно-технологический институт - филиал Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(г. Димитровград, Россия)
Зенцов А.П.
канд. техн. наук доцент Димитровградский инженерно-технологический институт - филиал Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(г. Димитровград, Россия)
Научный руководитель: Власов С.Н.
канд. техн. наук доцент Димитровградский инженерно-технологический институт - филиал Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(г. Димитровград, Россия)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗНОСА РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ ТВЕРДОСПЛАВНОЙ ПЛАСТИНЫ
Аннотация: проанализировано состояние пластин из твердосплава ВК-15, которые были использованы в процессе резки различных материалов. Основной целью исследования было определение возможных изменений в структуре и свойствах материала после использования.
Сначала был проведен визуальный анализ состояния пластин. Было обнаружено наличие следов износа, таких как потертые кромки и различные поверхностные повреждения. Затем были проведены микроструктурные исследования, с использованием
оптического и электронного микроскопов, чтобы получить подробную информацию о состоянии материала.
Ключевые слова: пластина, износ, кромка, резец, материал.
Для определения износа твердосплавной пластины использовался лабораторный микроскоп рис. 1.
Фотографии, представленные на рисунке 2, демонстрируют результаты влияния физических и химических процессов на инструмент при резании. Видно, что задние поверхности инструмента подвержены износу, который происходит в результате фрикционного, термического и химического воздействия.
Физический фактор возникает вследствие упругого восстановления поверхности инструмента после прохождения режущей кромки. При этом поверхность инструмента натирается о поверхность заготовки, что приводит к увеличению силы трения. Этот процесс негативно влияет на заднюю поверхность инструмента и приводит к его износу.
Термическое воздействие на инструмент также играет роль в его износе. Низкая теплопроводность материала, который обрабатывается, приводит к появлению термических трещин на поверхности инструмента. Это является последствием неравномерного распределения тепла и нагрева инструмента в процессе резания.
Химический фактор проявляется при разложении матрицы и армирующего волокна в зоне резания. Действие активных продуктов деструкции на поверхность инструмента также способствует его износу. Такие активные вещества адсорбируются на поверхности инструмента и образуют наросты, как показано на рисунке 2.
В целом, результаты показывают, что физические и химические процессы влияют на инструмент при резании, вызывая его износ и разрушение. Задние поверхности инструмента особенно подвержены износу из-за фрикционного, термического и химического воздействия. Эта информация является важной для понимания процессов, происходящих при резании, и может помочь в разработке более эффективных инструментов с увеличенным сроком службы.
Рисунок 1 - Микроскоп лабораторный металлографический
а б
Рисунок 2 - Износ твердосплавного инструмента: а - поверхность инструмента после 30 с обработки; б - поверхность инструмента после 4 минут обработки
Взаимодействие задней поверхности инструмента с рабочим материалом приводит к образованию прочного соединения. Процесс трения инструмента о полимерную матрицу вызывает возникновение электрического заряда на поверхности инструмента и заготовки. Поскольку полимеры имеют низкую электропроводность, заряд скапливается на поверхности заготовки.
С увеличением объема нароста на задней поверхности инструмента происходят изменения в геометрии режущей кромки. Задний угол инструмента становится меньше, может даже становиться отрицательным, а площадь контакта увеличивается. В результате этого увеличиваются силы резания и температура на задней поверхности инструмента.
Когда объем нароста достигает критического значения, он отрывается от задней поверхности инструмента вместе с частью материала. Это может происходить из-за того, что прочность соединения между инструментом и материалом не может выдержать увеличивающиеся силы, вызванные нарастающим объемом нароста.
В целом, эти процессы описывают механизм, который происходит при взаимодействии инструмента с задней поверхностью материала. Они позволяют объяснить, почему возникают электрический заряд, изменения в геометрии инструмента и почему происходит отрыв нароста.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Еренков О.Ю. Обработка полимерных материалов резанием на основе обеспечения стабильности технологической системы и предварительных внешних воздействий на заготовки / О.Ю. Еренков, А.Г. Ивахненко., Ри Хосен, А.В. Гаврилова. - Владивосток: Дальнаука, 2011. - с. 212-219.
2. Белова Н. А. Композитные материалы на основе углеродных волокон // Молодой ученый. — 2015. — №24.1. — С. 5-7.
3. Кербер, М. П. Полимерные композиционные материалы. Структура. Свойства. Технологии / М.П. Кербер // СПб.: Профессия, 2008. - 560 с.
Gataullin I.I.
Student of the Department of Mechanical Engineering Technology Dimitrovgrad Institute of Engineering and Technology - Branch National Research Nuclear University "MEPhI" (Dimitrovgrad, Russia)
Zentsov A.P.
Candidate of Technical Sciences Associate Professor Dimitrovgrad Institute of Engineering and Technology - Branch National Research Nuclear University "MEPhI" (Dimitrovgrad, Russia)
Scientific advisor: Vlasov S.N.
Candidate of Technical Sciences Associate Professor Dimitrovgrad Institute of Engineering and Technology - Branch National Research Nuclear University "MEPhI" (Dimitrovgrad, Russia)
DETERMINATION OF WEAR OF THE CUTTING EDGE OF A TOOL MADE OF A CARBIDE PLATE
Abstract: the condition of VK-15 carbide plates, which were used in the process of cutting various materials, is analyzed. The main purpose of the study was to determine possible changes in the structure and properties of the material after use.
First, a visual analysis of the state of the plates was carried out. The presence of signs of wear, such as worn edges and various surface damage, was found. Then microstructural studies were carried out using optical and electron microscopes to obtain detailed information about the state of the material.
Keywords: plate, wear, edge, cutter, material.
