Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

Технологическое оборудование,

оснастка и инструменты

____________________________________________________________________

225

щадки инструмента будут наиболее эффективно сопротивляться абразивному, адгезионно-

усталостному, коррозионно-окислительному и диффузионному видам изнашивания. При

этом инструментальный материал должен одновременно обладать достаточным запасом

прочности при сжатии и изгибе, приложении ударных импульсов и знакопеременных напря-

жений [6-7].

Перечисленные свойства инструментальных материалов обычно являются взаимоис-

ключающими, поэтому создание инструментального материала, обладающего идеальным

комплексом указанных свойств в объёме однородного тела, практически не представляется

возможным.

«Идеальный» инструментальный материал может быть получен нанесением покры-

тия. Нанесение покрытия позволяет создать на поверхности необходимый комплекс свойств

с сохранением исходных свойств в объёме инструментального материала [8-12].

Промышленное использование режущих инструментов износостойкими покрытиями

позволяет решать целый комплекс важнейших народно-хозяйственных задач. К таким зада-

чам относятся:

1. Значительное повышение стойкости и надежности металлорежущего инструмента;

2. Увеличение производительности процессов обработки деталей резанием;

3. Сокращение удельного расхода дорогостоящих инструментальных материалов и

остродефицитных элементов (вольфрам, молибден, тантал, кобальт) для их изготовления;

4. Расширение эффективной области использования твердых сплавов и сокращение

номенклатуры применяемых сплавов стандартных марок;

5. Увеличение качества поверхностного слоя и точности размеров обработанных де-

талей;

6. Улучшение обрабатываемости сложнолегированных сталей сплавов;

7. Повышение режущей способности инструментов, изготовленных из низколегиро-

ванных материалов [1].

Результаты и обсуждение

Методика исследования влияния износостойкого покрытия на стойкость

инструментов

Учитывая дефицитность и строгую фондируемость инструментального материала,

принято решение повысить стойкость инструмента материала режущих пластин. Поставлен-

ная цель может быть достигнута нанесением покрытия на твердый сплав, что позволит со-

здать на поверхности необходимый комплекс свойств с сохранением исходных свойств в

объеме инструментального материала.

Причем инструментальный материал с покрытием можно рассматривать как принци-

пиально новый тип композиционного материала с оптимальным сочетанием заданных «по-

верхностных» свойств и «объемных» свойств [13-16].

Исследования влияния износостойкого покрытия выполняются в следующей последо-

вательности. Перед экспериментом выполняется контроль состояния задних поверхностей

режущих пластин обточного и расточного резцов. После обработки каждого пакета колец

выполняется измерение максимальных наружного и внутреннего диаметров. Радиальная

толщина колец определяется расчетом по формуле:

где ,

– соответственно максимальные наружный и внутренний диаметры поршневых

колец.