Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖУ-ЩЕЙ КЕРАМИКИ НА КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ ПРИ СЕЛЕКТИВНОМ ФОРМИРОВАНИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОСНАЩЕНИЯ'

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖУ-ЩЕЙ КЕРАМИКИ НА КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ ПРИ СЕЛЕКТИВНОМ ФОРМИРОВАНИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОСНАЩЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
10
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Металлообработка
ВАК
Ключевые слова
РЕЖУЩАЯ КЕРАМИКА / МИКРОСТРУКТУРА КЕРАМИКИ / СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТА / КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ / НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ / ФРЕЗЕРОВАНИЕ / CUTTING CERAMICS / MICROSTRUCTURE OF CERAMICS / TOOL LIFE / MACHINING QUALITY / NON-DESTRUCTIVE TESTING METHODS / MILLING

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Максаров Вячеслав Викторович, Халимоненко Алексей Дмитриевич, Горшков Илья Валерьевич

Рассмотрены аспекты применения инструмента из оксидно-карбидной режущей керамики, который, обеспечивая высокие производительность и качество обработки, обладает низкой стабильностью при прерывистом резании, что ограничивает его широкое распространение. Изучены причины низкой стабильности керамического инструмента, возникающие из-за неоднородности структуры и различий их микроструктурных параметров, влияющих на разницу режущих свойств керамических пластин одной марки. На основе проведенного структурного анализа керамических пластин предложены способы диагностирования их режущих свойств методом неразрушающего контроля до момента их эксплуатации. Такие способы неразрушающего контроля керамических пластин представляются весьма эффективными при селективном оснащении фрез оксидно-карбидными керамическими режущими пластинами для обеспечения стабильного качества обработки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Максаров Вячеслав Викторович, Халимоненко Алексей Дмитриевич, Горшков Илья Валерьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF STRUCTURAL PARAMETERS OF CUT-TING CERAMICS ON THE QUALITY OF PROCESSING IN THE SELECTIVE FORMATION OF INSTRUMENTAL EQUIPMENT

The article discusses the aspects of using a tool made of oxide-carbide cutting ceramics, which provides high productivity and quality of processing, has low stability during intermittent cutting, which limits its wide distribution. The reasons for the low level of strength of the ceramic tool were considered, as well as unequal structures and various microstructural parameters that affect the difference in the cutting properties of ceramic plates of the same brand. Based on the conducted structural analysis, methods for diagnosing their cutting properties were proposed. These methods of non-destructive testing of ceramic inserts seem to be very effective with the selected milling parameters of oxide-carbide ceramic cutting inserts to ensure a stable processing quality.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖУ-ЩЕЙ КЕРАМИКИ НА КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ ПРИ СЕЛЕКТИВНОМ ФОРМИРОВАНИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОСНАЩЕНИЯ»

УДК 621.914 DOI 10.25960/mo. 2020.1.54

Влияние структурных параметров режущей керамики на качество обработки при селективном формировании инструментального оснащения

В. В. Максаров, А. Д. Халимоненко, И. В. Горшков

Рассмотрены аспекты применения инструмента из оксидно-карбидной режущей керамики, который, обеспечивая высокие производительность и качество обработки, обладает низкой стабильностью при прерывистом резании, что ограничивает его широкое распространение. Изучены причины низкой стабильности керамического инструмента, возникающие из-за неоднородности структуры и различий их микроструктурных параметров, влияющих на разницу режущих свойств керамических пластин одной марки. На основе проведенного структурного анализа керамических пластин предложены способы диагностирования их режущих свойств методом неразрушающего контроля до момента их эксплуатации. Такие способы неразрушающего контроля керамических пластин представляются весьма эффективными при селективном оснащении фрез оксидно-карбидными керамическими режущими пластинами для обеспечения стабильного качества обработки.

Ключевые слова: режущая керамика, микроструктура керамики, стойкость инструмента, качество обработки, неразрушающие методы контроля, фрезерование.

Введение

Рост развития техники и технологий в машиностроении влечет за собой стремление использовать наиболее производительные и эффективные методы механической обработки. Одним из таких методов является использование оксидно-карбидных керамических режущих пластин, которыми оснащаются фрезы и токарные резцы. Такой инструмент позволяет обеспечивать высокое качество обработки поверхности при производительности, вдвое превышающей обработку твердосплавными материалами.

Данный инструментальный материал хорошо подходит для финишной обработки высокоточных, ответственных деталей из высокопрочных сталей и чугунов, требующих обеспечения высокой геометрической точности и шероховатости.

Главными причинами применения режущей керамики (РК) являются высокая эффективность, высокое качество обработки поверхности, значительное увеличение производительности (до 2,5 раза в сравнении с твердосплавным инструментом), снижение затрат благодаря исключению шлифования из технологического процесса. Кроме этого, такой инструментальный материал позволяет осуществлять обработку высокопрочных сталей и других труднообрабатываемых материалов [1].

Оксидно-карбидная режущая керамика объединяет свойства керамических материалов и металлов. Такой материал обладает высокой твердостью, теплостойкостью и прочностью. Однако широкое применение РК для резания металлов пока ограничено из-за хрупкости и низкой стабильности этого материала [2, 3].

Высокая теплостойкость оксидно-карбидной режущей керамики позволяет производить механическую обработку на скоростях резания, превышающих максимально допустимые показатели твердых сплавов до 2,5 раза. Это свойство обусловлено отсутствием связующей фазы в структуре материала, что значительно снижает температурное разупрочнение материала. Однако такие структурные особенности также являются причиной низкой трещино-стойкости и невысокой сопротивляемости циклическим нагрузкам. Таким образом, основной областью использования оксидно-карбидной РК на данный момент является чистовая обработка в условиях максимально жесткой технологической системы. Эффективность применения РК при больших значениях глубины срезаемого слоя, при прерывистом резании и с использованием СОЖ значительно снижается из-за высокой вероятности внезапного отказа инструмента вследствие хрупкого разрушения его режущей части [3]. Причиной формирования фронта трещин является низкая трещиностойкость керамики. При этом установлено, что режущие пластины из РК одной марки обладают различной стойкостью к разрушению и изнашиванию. Это обусловлено особенностями изготовления керамического инструмента, которые влекут за собой наличие неоднородности структурного состава и микроструктурных параметров пластин одной марки, что в конечном итоге приводит к различным значениям работоспособности [1].

Материалы и методы исследования

Решением проблемы определения работоспособности инструмента является неразру-шающее диагностирование различий микроструктуры отдельных режущих пластин на подготовительных стадиях производства.

Современные марки оксидно-карбидной керамики содержат А12О3 — 75 % + (Т1С, МоС — 25 %). Оксидно-карбидные режущие керамические пластины представлены на рис. 1. Основными факторами, влияющими на механические свойства керамических режущих пластин, являются количество, равномерность распределения и размер зерен карбидных включений [2].

Определение этих характеристик перед использованием пластин позволило бы лучше прогнозировать стойкость каждой отдельной пластины, правильнее подбирать режимы резания и производить замену инструмента. Таким образом, возникает необходимость в поиске неразрушающего метода контроля микроструктурных параметров режущей керамики, что и стало целью исследования.

На основе полученных в ходе исследований данных [1, 2] было установлено, что оксидно-карбидная керамика обладает определенным значением электропроводности, поскольку основная фаза этого материала — оксид алюминия, в котором распределены зерна карбидов тугоплавких металлов. Электропроводность изменяется с ростом размера и количества металлических включений. Соответственно РК, как и любой токопроводящий материал, обладает обратной характеристикой электропроводности — электрическим сопротивлением.

В результате был создан способ прогнозирования работоспособности инструментов, оснащенных режущей керамикой (патент КО 2611980), включающий исследование изменения удельного электрического сопротивления керамических пластин в зависимости от их микроструктурных параметров (диаметр карбидных зерен, их количество, суммарная линии протяженности границ зерен и процент пористости материала), сформированных в процессе изготовления режущего инструмента и влияющих на его режущие свойства [4]. Различия микроструктурных параметров режущей керамики одной марки представлены на рис. 2.

Рис. 1. Оксидно-карбидные режущие керамические пластины

Fig. 1. Oxide-carbide cutting ceramic inserts

МЕМППООБРАБОТКА

a)

б)

Рис. 2. Микроструктура оксидно-карбидной керамики: а — образец с крупнозернистой структурой; б — образец с мелкозернистой структурой

Fig. 2. Microstructure of oxide-carbide ceramics: a — sample with a coarse-grained structure; б — sample with a fine-grained structure

Измерение удельного электрического сопротивления Я каждой керамической пластины позволяет определить ее микроструктуру, сформированную в процессе изготовления керамических режущих пластин, и определить наиболее рациональное применение конкретной керамической пластины для выполнения производственных задач. Испытание предложенным способом осуществляется в следующем порядке (рис. 3). Удельное электрическое сопротивление керамической пластины 1 определяется при помощи измерительного

1

2 _ 2

Рис. 3. Схема определения удельного электрического сопротивления режущей керамики: 1 — образец; 2 — объемные электрические контакты; 3 — омметр

Fig. 3. Scheme for determining the electrical resistivity of cutting ceramics:

1 — sample; 2 — volume electrical contacts; 3 — ohmmeter

прибора — омметра 3, соединенного с пластиной с помощью контактов 2, после чего производится выборка необходимого количества керамических пластин из проверяемой партии в зависимости от ее размеров [2, 4].

После измерений производится статистический контроль исходного параметра — удельного электрического сопротивления — у всей текущей партии инструментов из режущей керамики.

Оксидно-карбидные пластины, обладающие относительно низким электрическим сопротивлением (Я = 10 Ом), имеют большой процент пористости (14 %), большой средний диаметр зерен (2,2 мкм) и относительно малое количество карбидных зерен (21 зерно в исследуемом периметре). Образцы, обладающие высоким электрическим сопротивлением, имеют более мелкозернистую структуру, средний диаметр зерен составляет 1,5 мкм, процент пористости — 8 %, а количество карбидных зерен вдвое больше (47 зерен), чем в образце с низким сопротивлением [2, 4].

Прогнозирование работоспособности (износостойкости) осуществляется для текущей партии инструментов на основе среднего значения удельного электрического сопротивления. Керамические пластины с удельным электрическим сопротивлением Я = 100 Ом гарантированно будут иметь лучшую работоспособность (прочность, износостойкость, пе-

риод стойкости) по сравнению с керамическими пластинами, у которых удельное электрическое сопротивление Я = 10 Ом. Определив зависимость удельного электрического сопротивления от составляющих режимов резания, можно выявить зависимости, которые позволят найти наиболее оптимальные режимы обработки для каждой керамической пластины.

Этот метод можно считать эталонным, поскольку позволяет точно определить работоспособность режущей керамики, но для производственных условий он не подходит из-за ряда технических ограничений.

В связи с необходимостью создания прикладного способа определения микроструктурных параметров керамического режущего инструмента на основе изложенных данных были изучены некоторые другие возможные способы определения работоспособности полупроводниковых материалов, к которым относится и оксидно-карбидная режущая керамика.

Одним из таких методов является метод определения электрического удельного сопротивления материала на основе эффекта холла. Этот эффект описывает следующее явление: если проводник, по которому течет ток, поместить в магнитное поле, то в нем возникает дополнительное электрическое поле [5].

При помещении образца пластины из режущей керамики в переменное электромагнитное поле в нем возникают вихревые токи, свойства которых определяются структурными свойствами исследуемого образца. В ходе проведения испытаний были изучены возможности измерения параметров пластине использованием описанных выше эффектов [6]. Для керамических пластин любой геометрической формы можно использовать метод Ван-дер-Пау, наиболее простой и доступный в реализации. Измерения по этой методике осуществляются следующим образом. На боковые поверхности плоскопараллельной пластины устанавливаются четыре токопроводя-щих контакта (зонда) (рис. 4).

Ток подводится к исследуемому образцу через зонды 1 и 2, между зондами 3 и 4 измеряют падение напряжения. Электрическое сопротивление определяется отношением этих значений. После изменения схемы измерения ток пропускается между контактами 2 и 3,

а напряжение измеряется между контактами 1 и 4, после чего расчетным методом определяется значение удельного электрического сопротивления.

При электрических измерениях полупроводниковых образцов часто возникает проблема контроля паразитных ЭДС и учета контактной разности потенциалов. Таким образом, точные измерения возможны только в простейших случаях [5].

Также возникают ошибки, обусловленные помехами, медленно меняющимися во времени. Уменьшить влияние этих помех можно путем измерений при различных направлениях тока. Таким образом, наиболее точно определить постоянную холла и электрическую проводимость удается, если при каждом значении тока проводить четыре измерения, а полученные данные усреднять [6].

Полученные данные используются для построения корреляционной зависимости между эталонным методом измерения удельного электрического сопротивления режущей керамики и параметрами, полученными при помощи измерения эффекта холла.

Еще одним перспективным методом определения работоспособности режущей керамики является способ, основанный на использовании вихревых токов.

В основе метода, функциональная схема которого представлена на рис. 5, лежит регистрация изменений электромагнитного поля вихревых токов, наводимых возбуждающей обмоткой вихретокового преобразователя (ВТП) в электропроводящем объекте контроля — керамической пластине.

Рис. 4. Схема установки токопроводящих контактов (зондов) на образце оксидно-карбидной керамической режущей пластины для измерения электрической проводимости и ЭДС холла методом Ван-дер-Пау

Fig. 4. Installation diagram of conductive contacts (probes) on a sample of an oxide-carbide ceramic cutting insert for measuring the electrical conductivity and EMF of the Hall using the van der Pauw method

Л /.

Рис. 5. Функциональная схема метода вихревых токов:

1 — возбуждающий ВТП; 2 — силовые линии магнитного поля; 3 — образец; 4 — линии вихревого тока в образце

Fig. 5. Functional diagram of the eddy current method: 1 — exciting VTP; 2 — magnetic field lines; 3 — sample; 4 — eddy current lines in the sample

Геометрические размеры, электрические и магнитные свойства исследуемого образца, а также дефекты сплошности и расположение преобразователя влияют на параметры вихревых токов (интенсивность и распределение). Это свойство метода зачастую осложняет измерение, так как все вышеперечисленные параметры могут создавать помехи для измерения. Несмотря на это, метод позволяет производить измерения независимо от загрязненности поверхности исследуемого образца и характеристик среды, таких как температура, влажность, давление и газовый состав [7].

Магнитное поле вихретокового преобразователя возбуждает в объекте контроля — керамической пластине — концентрические вихревые токи, плотность которых максимальна на поверхности объекта в контуре диаметром, близким к диаметру возбуждающей обмотки. Результирующее поле зависит от электромагнитных свойств контролируемого объекта и расстояния между преобразователем и объектом (от зазора), поскольку распределение плотности вихревых токов зависит от этих факторов. Электромагнитное поле вихревых токов, в свою очередь, воздействует на катушки преобразователя и в измерительной обмотке наводится ЭДС, которая служит сигналом, передающим информацию об объекте в блок измерения [7].

Для измерения удельной электрической проводимости пластин из режущей керамики можно применять прибор «Константа К6», который предназначается для измерения удельной электропроводности изделий из неферромагнитных металлов и их сплавов. Прибор позволяет производить измерения электропроводности в диапазоне а = 0,005 - 59 МСм/м с погрешностью не более 2 % при рабочей температуре от -20 до +50 °С и записывать до 1000 результатов измерений с возможностью их разбивки на 100 групп.

Результаты

Поскольку каждый из предложенных методов определения работоспособности режущих керамических пластин имеет ряд недостатков, их можно использовать в производственных условиях, приняв возможность получения искажения истинного значения работоспособности. Снизить возможность получения ошибки при проверке работоспособности можно при помощи определения корреляционной зависимости между эталонным методом и методами, предложенными в исследовании. Для получения такой корреляционной зависимости были отобраны керамические пластины одной марки с различными значениями удельного электрического сопротивления, значения которого определены при помощи эталонного метода. Достоверность связи микроструктурных параметров и удельного электрического сопротивления была подтверждена при помощи исследования на металлографическом микроскопе после микрошлифования поверхности исследуемых пластин. После измерения значений удельного электрического сопротивления эталонным методом пластины были исследованы при помощи методов Холла и вихревых токов, соответственно.

Полученные данные позволили составить графическую зависимость корреляции эталонного способа определения работоспособности керамических пластин от предложенных с учетом удельного электрического сопротивления оксидно-карбидного керамического материала (рис. 6).

Анализ полученных результатов показывает, что расхождение в определении работо-

R, Ом 100 80 60 40 20 0

123456789 10

Номер образца

—— контактный метод; • — метод на основе эффекта Холла;

— — — метод вихревых токов

Рис. 6. График отклонения значений удельного электрического сопротивления при измерении различными методами

Fig. 6. Graph of the deviation of the values of electrical resistivity when measured by various methods

способности керамических пластин методом Холла от эталонного метода достигает 20 %, а методом вихревых токов не превышает 14 %.

Для подтверждения различий работоспособности и механических свойств оксидно-карбидных керамических пластин был проведен ряд экспериментов, в которых с помощью предложенных методов измерения были отобраны и разделены на группы пластины с резко различающимися значениями исследуемых параметров.

Первая группа содержала пластины со значением сопротивления приблизительно 10 Ом, а вторая — со значениями, близкими к 100 Ом. Отобранные пластины одной группы устанавливали в торцовую фрезу (рис. 7) и производили обработку заготовки из чугуна СЧ 20 на следующих режимах резания: скорость резания v = 600 м/мин, S = 0,01 мм/об, t = 0,1 мм. Обработка с каждой компоновкой производилась в течение 20 мин. Для косвенной оценки износа режущих пластин каждые 5 мин производились замеры шероховатости поверхности.

В результате эксперимента фреза с компоновкой из оксидно-карбидных режущих пластин с высоким значением электрического сопротивления (80-100 Ом) показала значительно лучший результат по сравнению с компоновкой пластинами с низким значением сопротивления (10-20 Ом).

/s. // .

JA v / * ✓

--a* ^ - *

>— *

* * ^ ■

На рис. 8 представлен график зависимости шероховатости поверхности заготовки от времени работы фрезы. Фреза с компоновкой пластинами с высоким значением сопротивления на протяжении всего эксперимента обеспечивала стабильное значение шероховатости Яа = 0,6 мкм, а фреза, оснащенная пластинами с низким значением сопротивления, показала резкое ухудшение шероховатости поверхности в конце эксперимента. Значение шероховатости при такой компоновке фрезы спустя 20 мин после начала обработки составило Яа = 1,6 мкм.

Рис. 7. Фреза торцовая, оснащенная оксидно-карбидными керамическими режущими пластинами

Fig. 7. End milling cutter equipped with oxide-carbide ceramic cutting inserts

« и и .

0 а g

& Н

в 8

ф ft

1 Ф s и

1,6

1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

10

Время работы, мин

15

20

— компоновка пластинами с высоким электрическим сопротивлением; — — — — компоновка пластинами с низким электрическим сопротивлением

Рис. 8. График изменения шероховатости поверхности от времени работы фрезы Fig. 8. Graph of surface roughness versus cutter operating time

0

5

Эти результаты подтверждают целесообразность селективной компоновки фрез согласно характеристикам их микроструктуры и, соответственно, параметрам удельного электрического сопротивления и работоспособности.

Выводы

Проведенные исследования показали, что структура керамического режущего инструмента одной марки не одинакова. Эта особенность материала главным образом влияет на работоспособность и стойкость такого инструмента и является сдерживающим фактором к применению керамического режущего инструмента для обработки высокоточных и ответственных деталей машин.

Определение структуры керамического инструмента на подготовительных стадиях производства может значительно повысить стабильность и качество обработки, что позволит расширить сферу применения керамического режущего инструмента и повысить эффективность механической обработки в целом.

Были изучены различные методы нераз-рушающего контроля микроструктуры неферромагнитных материалов. Полученные результаты говорят о том, что описанные методы определения удельного электрического сопротивления применимы для определения

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

микроструктурных параметров оксидно-карбидных режущих пластин. Несмотря на то что они имеют погрешность измерений относительно эталонного метода, тенденция зависимости структуры от удельного электрического сопротивления прослеживается.

Метод измерения удельного электрического сопротивления, основанный на вихревых токах, является наиболее подходящим для прикладного использования как на предприятиях, производящих керамический металлорежущий инструмент, так и на металлообрабатывающих предприятиях. Он обладает наименьшей погрешностью относительно эталонного метода, высокой эффективностью, а также существует готовый прибор — вихретоковый дефектоскоп «Константа К6», который позволяет производить такие измерения. Различия механических свойств были подтверждены экспериментальным путем при фрезеровании чугунной заготовки пластинами из оксидно-карбидной режущей керамики с различными значениями электрического сопротивления.

Использование методики определения и контроля микроструктуры оксидно-карбидной режущей керамики с помощью определения удельного электрического сопротивления и применения технологии селективного оснащения фрез оксидно-карбидными режущими пластинами согласно их удельному электрическому сопротивлению позволит значитель-

но повысить качество обработки, стойкость и прогнозируемость износа инструмента, и при этом не создаст больших сложностей на подготовительных этапах производства.

Литература

1. Максаров В. В., Халимоненко А. Д., Ольт Ю., Ла-атсит Т. Управление работоспособностью режущего инструмента, оснащенного сменными пластинами из режущей керамики. Металлообработка. 2008, № 6 (48), с. 50-58.

2. Халимоненко А. Д. Управление качеством процесса точения инструментом из режущей керамики: дис. ... канд. техн. наук, СПб., 2009, 140 с.

3. Халимоненко А. Д., Вьюшин Р. В. Точность обработки при точении заготовок режущим инструментом, оснащенным сменными керамическими пластинами. Записки Горного института. 2014, т. 209, № 209, с. 99-103.

4. Максаров В. В., Халимоненко А. Д. Способ прогнозирования работоспособности режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой. Патент РФ, № 2611980, 2015.

5. Клюев В. В. Неразрушающий контроль: справочник в 7 т., под общ. ред. В. В. Клюева, т. 2, в 2 кн., М.: Машиностроение, 2003, 688 с.

6. Поклонский Н. А. Четырехзондовый метод измерения электрического сопротивления полупроводниковых материалов: учебно-методическое пособие; под ред. Н. А. Поклонского. Минск: Белгосуниверситет, 1998, 46 с.

7. Исследование электрофизических свойств полупроводниковых слоев (п- и p- тип) и структур с двумерным электронным газом методом Холла и вихре-токовым методом: методические указания по исследо-

вательской работе. СПб.: Санкт-Петербургский академический университет — научно-образовательный центр нанотехнологий РАН, 2010, 40 с.

References

1. Maksarov V. V., Khalimonenko A. D., Olt Yu., Laatsit T. Performance management of a cutting tool equipped with interchangeable inserts from cutting ceramics. Metalloobrabotka. 2008, no 6 (48 ), pp. 50-58. (In Russ.).

2. Khalimonenko A. D. Quality management of the process of turning a tool from cutting ceramics: Candingin. Sci. diss., St. Petersburg, 2009, 140 p. (In Russ.)

3. Khalimonenko A. D., Vyushin R. V. Precision of processing when turning blanks with a cutting tool equipped with replaceable ceramic plates. Zapiski Mining Institute, 2014, no 209, vol. 209, pp. 99-103. (In Russ.).

4. Maksarov V. V., Khalimonenko A. D. A method for predicting the health of a cutting tool equipped with cutting ceramics. Pat. RF no 2611980, Ros. Federation: IPC G01N 3/58, 2015. (In Russ.)

5. Klyuev V. V. Non-destructive testing: Handbook of 7 vol. Under the general. ed. V. V. Klyueva, vol. 2, in 2 kn, Moscow: Mechanical Engineering, 2003, 688 p. (In Russ.)

6. Poklonsky N. A. The four-probe method for measuring the electrical resistance of semiconductor materials: a training manual. Ed. N. A. Poklonsky, Minsk: Belarusian State University, 1998, 46 p. (In Russ.)

7. The study of the electrophysical properties of semiconductor layers (n- and p-type) and structures with two-dimensional electron gas by the Hall method and eddy current method: Guidelines for research work. St. Petersburg: St. Petersburg Academic University — Scientific and Educational Center for Nanotechnology RAS, 2010, 40 p. (In Russ.)

Сведения об авторах

Максаров Вячеслав Викторович — профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, В. О., д. 2, e-mail: maks78.54@mail.ru

Халимоненко Алексей Дмитриевич — кандидат технических наук, доцент кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский Горный университет, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, В. О., д. 2, e-mail: khalim76@rambler.ru

Горшков Илья Валерьевич — аспирант кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский Горный университет, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, В. О., д. 2, e-mail: gorshkov.ilya.94@gmail.com

Для цитирования: Максаров В. В., Халимоненко А. Д., Горшков И. В. Влияние структурных параметров режущей керамики на качество обработки при селективном формировании инструментального оснащения. Металлообработка, 2020, № 1, с. 54-62. DOI 10.25960/mo.2020.1.54

hflt IHLI/UUB.IiHlf UI n A

ip L I^H LL'jU U Р^ПН DU П^

new materials and technology

UDC 621.914

DOI 10.25960/mo.2020.1.54

Influence of structural parameters of cutting ceramics on the quality of processing in the selective formation of instrumental equipment

V. V. Maksarov, A. D. Khalimonenko, I. V. Gorshkov

The article discusses the aspects of using a tool made of oxide-carbide cutting ceramics, which provides high productivity and quality of processing, has low stability during intermittent cutting, which limits its wide distribution. The reasons for the low level of strength of the ceramic tool were considered, as well as unequal structures and various microstructurat parameters that affect the difference in the cutting properties of ceramic plates of the same brand. Based on the conducted structural analysis, methods for diagnosing their cutting properties were proposed. These methods of non-destructive testing of ceramic inserts seem to be very effective with the selected milting parameters of oxide-carbide ceramic cutting inserts to ensure a stable processing quality.

Keywords: cutting ceramics, microstructure of ceramics, tool life, machining quality, non-destructive testing methods, milling.

Information about authors

Vyacheslav V. Maksarov — Professor, Doctor of Engineering Sciences, Head of the Department of Mechanical Engineering, St. Petersburg Mining University, 199106, St. Petersburg, 21 Liniya, V. O., 2, e-mail: maks78.54@mail.ru

Aleksey D. Khalimonenko — Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, at the Department of Mechanical Engineering, St. Petersburg Mining University, 199106, St. Petersburg, 21 Liniya, V. O., 2, e-mail: khalim76@rambler.ru Ilya V. Gorshkov — Post graduate at the Department of Mechanical Engineering, St. Petersburg Mining University, 199106, St. Petersburg, 21 Liniya, V. O., 2, e-mail: gorshkov.ilya.94@gmail.com

For citation: Maksarov V. V., Khalimonenko A. D., Gorshkov I. V. Influence of structural parameters of cutting ceramics on the quality of processing in the selective formation of instrumental equipment. Metalloobrabotka, 2020, no 1, pp. 54-62. DOI 10.25960/mo.2020.1.54

Мы рады сообщить вам, что, начиная с выпуска 6 (108) 2018, по желанию авторов, статьям, которые публикуются в нашем журнале, может быть присвоен номер DOI (регистрация в международной организации DataCite). Digital Object Identifier — уникальный идентификатор, присваиваемый различным информационным объектам — книгам, главам книг, журналам, статьям и даже отдельным рисункам, таблицам, графикам и т. п. Использование DOI — признанная мировая практика. Номер DOI — постоянно действующая ссылка на вашу научную публикацию. Теперь, для того чтобы ознакомиться с вашими трудами, достаточно знать лишь номер DOI, и читатель сразу попадет на первоисточник. Кроме того, DOI облегчает цитирование, обеспечивает интеграцию с международными базами данных (Scopus, WoS, EBSCO и др.). DOI поможет включить вашу статью в мировое научное пространство!

Мы присваиваем DOI монографиям, учебным пособиям, справочникам и другим изданиям, подготовленным в АО «Издательство „Политехника"».

DOI

УВАЖАЕМЫЕ АВТОРЫ!

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.