Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
1.4. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ РЕЖУЩИХ СВОЙСТВ ИНСТРУМЕНТОВ
В настоящее время в связи с повышенными требованиями к режущим свойствам инструмента интенсивно разрабатываются и внедряются различные методы повышения режущих свойств: механическое воздействие, химико-термическая обработка, осаждение пленок различных материалов, физическое воздействие.
Механическое воздействие сводится к образованию режущих кромок с требуемым радиусом закругления или переходной фаской. Это воздействие выполняется путем виброгалтовки, обдува дробью или другими телами, шлифовкой эластичными кругами. Применяется оно для упрочнения режущих кромок твердосплавного инструмента, инструмента из минералокерамикй и керметов.
Химико-термическая обработка: обработка поверхностей инструмента перегретым паром, цианирование, азотирование, бори-рование, сульфоцианирование, нитроцементация и т. д. —широко известные процессы: применяются для повышения режущих свойств на инструменте из быстрорежущих и инструментальных сталей.
Одним из методов повышения режущих свойств твердосплавного инструмента является его термическая обработка. Проведенные Сестрорецким инструментальным заводом им. Воскова ш> пытания цельнотвердосплавных сверл диаметром 1,1 мм показали, что стойкость термообработанных сверл может быть повышена в 1,6 раза. *
К новым методам повышения режущих свойств инструментов из твердых сплавов и быстрорежущих сталей относятся и методы образования на поверхности инструмента тонких (0,005 мм) пле^ нок карбидоэ титана, вольфрама или молибдена, нитридов титана,
51
керамики. Пленки могут быть одно- и многослойными. В последнем случае состав пленок комбинируют: нижняя пленка — из карбидов титана или молибдена, верхняя —из нитридов титана или керамики (Al2O3). Существует несколько промышленных методов образования пленок: электроискровой, осаждением из газовой среды (газофазное осаждение), ионной бомбардировкой (КИБ) и осаждением из пасты, наносимой на поверхность инструмента. Первые три способа производятся на специальных установках, последний —в вакуумных проходных печах.
Испытания показали, что стойкость инструмента с поверхностными пленками повышается в 1,5—б раз в зависимости от условий эксплуатации.
Из методов «физического» воздействия на инструмент следует отметить обработку инструмента в магнитном поле. Обработка магнитным полем инструмента из быстрорежущих сталей производится непосредственно перед началом работы инструмента и в ряде случаев обеспечивает повышение стойкости до двух раз. Применение перечисленных методов повышения стойкости режущих свойств — большой резерв повышаения эффективности режущего инструмента, достигаемый в ряде случаев без значительных затрат и позволяющий сократить расход инструмента.
1.6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИНСТРУМЕНТА
Для проведения приемочных испытаний (контроля) от каждой партии инструмента выбирается некоторое его количество, называемое выборкой. Контроль производят путем осмотра внешнего вида, замера размерно-геометрических параметров и испытания инструмента данной выборки на работоспособность. Под работоспособностью понимается сохранение инструментом режущих свойств после его испытаний. Режимы испытаний на работоспособность устанавливаются нормативно-технической документацией. После проведения испытаний инструмент не должен иметь заметных следов износа, выкрашиваний и должен быть пригодным к дальнейшему использованию. Кроме приемочных испытаний, инструмент подвергается периодическим испытаниям. При этих испытаниях сопоставляется средняя стойкость отдельных выборок от партий, изготовленных в различные периоды времени. Периодические испытания проводятся базовыми лабораториями или предприятиями в соответствии с отраслевыми методиками испытаний. Однако проведение периодических испытаний связано с расходом значительного количества металла и времени, поэтому в последние годы делаются попытки сократить время испытаний и расход материалов. Так, канд. техн. наук Р. А. Невельсоном и автором данной книги в работе [32] была изложена методика испытаний режущего инструмента при нормальных режимах резания, канд. техн. наук П. Г. Кацевым разработаны и проходят проверку методики испытаний при повышенных режимах резания. Использо-
52
вание этих методик позволяет сократить объем испытаний в 2,5— 3 раза. Методика, приведенная в работе [32 ], основана на использовании зависимости износа по задней грани от пути или времени резания (рис. 1.18). Обычно эта зависимость строится на основании полных испытаний. При этом определяется средняя стойкость Гср и гарантийная стойкость Ту инструмента, т. е. стойкость, которой обладает не менее у 100% инструментов,
п
1=1
число испы-
где X1 —время безотказной работы t-го инструмента, определяемое моментом достижения им заданного износа Zt3; п тайных инструментов; Uy— квантиль нормального распределения (исследования показывают, что распределение стойкости подчиняется при нормальных режимах нормальному закону), отвечающий вероятности у; [у =Ф (U у) где Ф (Uy) — функция Лапласа]; от —дисперсия стойкости, определяемая по формуле
