Температура резания инструментами с износостойкими покрытиями

Температура резания инструментами с износостойкими покрытиями

Автор: Рыжкин Анатолий Андреевич, Пучкин Владимир Николаевич, Моисеев Денис Витальевич, Висторопская Флора Александровна

Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu

Рубрика: Технические науки

Статья в выпуске: 4 (79) т.14, 2014 года.

Бесплатный доступ

Показано, что наличие покрытий на краях лунки и задней поверхности инструмента изменяет термо-ЭДС (ТЭДС), измеряемую методом естественной термопары, на величину не более 0,3-0,7 %. (Это следует из анализа электрической схемы зоны резания.) Значит, на ТЭДС (температуру резания) будет оказывать влияние лишь состав и свойства покрытий. Модельными теоретическими расчетами температуры по предложенной авторами зависимости показано, что температуры минимальны при использовании однослойных покрытий ZrO 2, TiN, AlN (для пары Т15К6 - Сталь 45) и ZrN, AlN, ZrO 2 и Al 2O 3 ( для пары Т15К6 - 12Х18Н10Т). Эксперименты по точению стали 45 твердосплавными пластинками Т15К6 подтвердили эффективность покрытий TiN+AlN, когда температура резания, усадка стружки и длина контакта по передней поверхности (l п) меньше, чем для базового сплава Т15К6.

Еще

Температура резания, тэдс, зоны резания, износостойкие покрытия, контактные процессы

Короткий адрес: https://sciup.org/14250096

IDR: 14250096   |   DOI: 10.12737/6897

Список литературы Температура резания инструментами с износостойкими покрытиями

  • Табаков, В. П. Многослойные износостойкие покрытия для токарных резьбовых резцов/В. П. Табаков, Д. И. Сагитов//Технология машиностроения. -2013. -№ 6. -С. 21-26.
  • Табаков, В. П. Исследование износостойкости покрытий режущего инструмента, полученных с применением составных катодов/В. П. Табаков//Станки, инструмент. -1996. -№ 3. -С. 14-17.
  • Андреев, А. А. Износостойкие вакуумно-дуговые покрытия на основе титана в инструментальном производстве/А. А. Андреев, С. Н. Григорьев//Станки, инструмент. -2006. -№ 2. -С. 19-24.
  • Табаков, В. П. Многослойное покрытие инструмента в условиях прерывистого резания/В. П. Табаков, А. А. Ермольев//Станки, инструмент. -2005. -№ 7. -С. 21-24.
  • Исследование износостойкости режущих инструментов с износостойкими покрытиями/Л. Ш. Шустер //Трение и смазка в машинах и механизмах. -2007. -№ 5. -С. 32-34.
  • Мигранов, М. Ш. Износостойкость режущих инструментов с износостойкими покрытиями/М. Ш. Мигранов, Л. Ш. Шустер//Трение и износ. -2005. -№ 3, Т. 26. -С. 304-307.
  • Табаков, В. П. Влияние состава нитридных покрытий на тепловое и напряженное состояние режущего инструмента и интенсивность его износа/В. П. Табаков, А. В. Чихранов//Станки, инструмент, 2009. -№ 10. -С. 20-26.
  • Рыжкин, А. А. Теплофизические процессы при изнашивании инструментальных режущих материалов/А. А. Рыжкин. -Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2005. -311 с.
  • Рыжкин, А. А. Обработка материалов резанием/А. А. Рыжкин, К. Г. Шучев, М. М. Климов. -Ростов-н/Д.: Издательский центр ДГТУ, 2007. -419 с.
  • Гуревич, Ю. Т. Поверхностное азотирование твердых сплавов на основе карбида титана/Ю. Т. Гуревич//Упрочняющие технологии и покрытия. -2009. -№ 9. -С. 28-29.
  • Расчет температуры задней поверхности режущего инструмента/А. А. Рыжкин //Проблемы синергетики в трибологии, трибоэлектрохимии, материаловедении и мехатронике: материалы XI междунар. науч.-практ. конф. -Новочеркасск, 2012. -С. 4-21.
  • Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи/Л. А. Бессонов.-Москва: Гардарики, 2006. -701 с.
  • Резников, А. А. Теплофизика резания/А. А. Резников. -Москва: Машиностроение, 1969. -288 с.
  • Сверхтвердые материалы. Получение и применение. В 6 т. Т. 5. Обработка материалов лезвийным инструментом/под. ред. С. А. Клименко//Национальная Академия наук Украины, Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля. -Киев, 2006. -316 с.
  • Влияние покрытий на тепловую обстановку в зоне резания/А. А. Рыжкин //Прогрессивные отделочно-упрочняющие технологии: межвуз. сб. статей. -Ростов-на-Дону, 1983. -С. 106-112.
  • Рыжкин, А. А. Исследование температурного поля в паре трения «деформируемое пространство -ограниченная пластина» с учетом объемности источника тепловыделения/А. А. Рыжкин//Надежность и эффективность станочных и инструментальных систем: сб. науч. тр. -Ростов-на-Дону, 1993. -С. 121-126.
  • Лыков, А. В. Теория теплопроводности/А. В. Лыков. -М.: Высшая школа, 1967. -536 с.
  • Исследование характеристик трения и износа ионно-плазменных покрытий, полученных на алюминиевом сплаве/С. Ф. Дудник //Физическая инженерия поверхности. -2004. -Т. 2, № 1. -С. 112-116.
  • Погребняк, А. Д. Формирование многослойного сверхтвердого покрытия Ti-Hf-Si-N/NbN/Al2O3 для высокоэффективной защиты/А. Д. Погребняк//Письма в журнал технической физики, 2013. -Т. 39, вып. 4. -С. 9-16.
  • Семенов, А. П. Трибологические свойства тугоплавких оксидов и неметаллических соединений при высоких температурах/А. П. Семенов//Трение и износ. -2008. -Т. 29, № 5. -С. 531-549.
  • Волосова, М. А. Влияние вакуумно-плазменных нитридных покрытий на контактные процессы и механизм изнашивания рабочих поверхностей быстрорежущего инструмента при прерывистом резании/М. А. Волосова, В. Д. Турин//Трение и износ. -2013. -Т. 34, № 3. -С. 246-255.
  • Влияние режимов импульсного лазерного осаждения на трибомеханические свойства тонкопленочных покрытий Mo-Si-Ni-C/М.Я. Бычкова //Упрочняющие технологии и покрытия, 2011. -№ 9. -С. 23-31.
  • Гадалов, В. Н. Износостойкие покрытия для режущего инструмента (состояние и перспектива развития)/В. Н. Гадалов//Технология машиностроения, 2011. -№ 7. -С. 26-28.
  • Tabakov, V. P., Sagitov, D. I. Mnogosloynye iznosostoykie pokrytiya dlya tokarnykh rez'bovykh reztsov. Tekhnologiya Mashinostroeniya, 2013, no. 6, pp. 21-26 (in Russian).
  • Tabakov, V. P. Issledovanie iznosostoykosti pokrytiy rezhushchego instrumenta, poluchennykh s primeneniem sostavnykh katodov. Stanki, instrument. 1996, no. 3, pp. 14-17 (in Russian).
  • Andreyev, А. А., Grigoryev, S. N. Iznosostoykie vakuumno-dugovye pokrytiya na osnove titana v instrumental'nom proizvodstve. Stanki, instrument. 2006, no. 2, pp. 19-24 (in Russian).
  • Tabakov, V. P., Yermolyev, A. A. Mnogosloynoe pokrytie instrumenta v usloviyakh preryvistogo rezaniya. Stanki, instrument. 2005, no. 7, pp. 21-24 (in Russian).
  • Shuster, L.Sh., et al. Issledovanie iznosostoykosti rezhushchikh instrumentov s iznosostoykimi pokrytiyami. Friction & lubrication in machines and mechanisms, 2007, no. 5, pp. 32-34 (in Russian).
  • Migranov, M. Sh., Shuster, L. Sh. Iznosostoykost' rezhushchikh instrumentov s iznosostoykimi pokrytiyami. Friction and wear, 2005, no. 3, vol. 26, pp. 304-307 (in Russian).
  • Tabakov, V. P., Chikhranov, A. V. Vliyanie sostava nitridnykh pokrytiy na teplovoe i napryazhennoe sostoyanie rezhushchego instrumenta i intensivnost' ego iznosa. Stanki, instrument. 2009, no. 10, pp. 20-26 (in Russian).
  • Ryzhkin, А. А. Teplofizicheskie protsessy pri iznashivanii instrumental'nykh rezhushchikh materialov. Rostov-on-Don, DSTU Publ. Centre, 2005, 311 p. (in Russian).
  • Ryzhkin, А. А., Shuchev, K. G., Klimov, M. M. Obrabotka materialov rezaniem. Rostov-on-Don, DSTU Publ. Centre, 2007, 419 p. (in Russian).
  • Gurevich, Y. Т. Poverkhnostnoe azotirovanie tverdykh splavov na osnove karbida titana. Strengthening technologies and coatings, 2009, no. 9, pp. 28-29 (in Russian).
  • Ryzhkin, А. А., et al. Raschet temperatury zadney poverkhnosti rezhushchego instrumenta. Problemy sinergetiki v tribologii, triboelektrokhimii, materialove-denii i mekhatronike: materialy XI mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Novocherkassk, 2012, pp. 4-21 (in Russian).
  • Bessonov, L. А. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki. Elektricheskie tsepi. Moscow: Gardariki, 2006, 701 p. (in Russian).
  • Reznikov, А. А. Teplofizika rezaniya. Moscow: Mashinostroenie, 1969, 288 p. (in Russian).
  • Klimenko, S. A., ed. Sverkhtverdye materialy. Poluchenie i primenenie. V 6 t. T. 5. Obrabotka materialov lezviynym instrumentom. V. Bakul Institute for Superhard Materials of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2006, 316 p. (in Russian).
  • Ryzhkin, А. А., et al. Vliyanie pokrytiy na teplovuyu obstanovku v zone rezaniya. Progressivnye otdelochno-uprochnyayushchie tekhnologii: mezhvuz. sb. statey. Rostov-on-Don, 1983, pp. 106-112 (in Russian).
  • Ryzhkin, А. А. Issledovanie temperaturnogo polya v pare treniya «deformiruemoe prostranstvo -ogranichennaya plastina» s uchetom ob''emnosti istochnika teplovydeleniya. Nadezhnost' i effektivnost' stanochnykh i instrumental'nykh sistem: sb. nauch. tr. Rostov-on-Don, 1993, pp. 121-126 (in Russian).
  • Lykov, А. V. Teoriya teploprovodnosti. Moscow: Vysshaya shkola, 1967, 536 p. (in Russian).
  • Dudnik, S. F., et al. Issledovanie kharakteristik treniya i iznosa ionno-plazmennykh pokrytiy, poluchennykh na alyuminievom splave. Physical surface engineering, 2004, vol. 2, no. 1, pp. 112-116 (in Russian).
  • Pogrebnjak, А. D. Formirovanie mnogosloynogo sverkhtverdogo pokrytiya Ti-Hf-Si-N/NbN/Al2O3 dlya vysokoeffektivnoy zashchity. Pis'ma v zhurnal tekhnicheskoy fiziki, 2013, vol. 39, iss. 4, pp. 9-16 (in Russian).
  • Semenov, А. P. Tribologicheskie svoystva tugoplavkikh oksidov i nemetallicheskikh soedineniy pri vysokikh temperaturakh. Friction and wear, 2008, vol. 29, no. 5, pp. 531-549 (in Russian).
  • Volosova, М. А., Turin, V. D. Vliyanie vakuumno-plazmennykh nitridnykh pokrytiy na kontaktnye protsessy i mekhanizm iznashivaniya rabochikh poverkhnostey bystrorezhushchego instrumenta pri preryvistom rezanii. Friction and wear, 2013, vol. 34, no. 3, pp. 246-255 (in Russian).
  • Bychkova, M. Y., et al. Vliyanie rezhimov impul'snogo lazernogo osazhdeniya na tribomekhanicheskie svoystva tonkoplenochnykh pokrytiy Mo-Si-Ni-C. Strengthening technologies and coatings, 2011, no. 9, pp. 23-31 (in Russian).
  • Gadalov, V. N. Iznosostoykie pokrytiya dlya rezhushchego instrumenta (sostoyanie i perspektiva razvitiya). Tekhnologiya Mashinostroeniya, 2011, no. 7, pp. 26-28 (in Russian).
Еще
Статья научная
SciUp 2024 © 2024 ©