Актуальные проблемы в машиностроении Том 4 №1 2017

25 / 142

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 4. № 1. 2017 Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
25
УДК 621.91.01, 666.3
ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
НА СТАНКЕ С ЧПУ
В.В. БУСЛАЕВА, магистрант
Н.В. ГЕРАСИМОВ, магистрант
П.В. ДЕМЕШКО, магистрант
Р.С. ПРОСКУРИН, магистрант
(НГТУ, г. Новосибирск)
Буслаева В.В. - 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail:
Актуальность работы состоит в том, что изделия из керамических материалов (КМ)
широко распространены, но отсутствие нормативных документов по их механической
обработке, заставляют искать решения для ряда проблем. Данная работа посвящена
возможности обработки КМ на фрезерном станке с числовым программным управлением
(ЧПУ), с использованием управляющей программы (УП) созданной в программном продукте
Powermill. Показаны экспериментальные результаты обработки плоских и цилиндрических
поверхностей. Определены основные вопросы при обработке КМ, такие как: особенности
крепления керамической заготовки в приспособление, факторы, влияющие на износ
инструмента, особенности обработки поверхностей, выбор оптимальной траектории и схемы
обработки. Описаны рекомендации по выбору схемы обработки, выбору инструмента,
снижению износа инструмента, а также по использованию оборудования для обработки КМ.
Ключевые слова: Керамика, станки с ЧПУ, фрезерная обработка, износ инструмента,
разрушение, Powermill, режимы резания.
Введение
В настоящие время в машиностроении возникла потребность в конструкционных
материалах, которые наряду с низкой плотностью обладают высокими эксплуатационными
свойствами, что сложно реализовать при использовании традиционных металлических
материалов. КМ привлекают к себе повышенное внимание, т.к. обладают высокой
твердостью, прочностью на сжатие, износостойкостью, жаропрочностью, коррозионной
стойкостью и низкой плотностью. Но они не работают в условиях изгибных, растягивающих
и ударных нагрузок [1]. Изделия из керамических материалов широко распространены не
только в машиностроении, а также в приборостроении, медицине, радиотехнике и т.д.
Основной метод получения заготовок из КМ — прессование с последующим
спеканием. Из-за высокой твердости после спекания, обработка изделий возможна только
шлифованием. Простые поверхности изделия обрабатывают алмазными шлифовальными
кругами, производят доводку алмазными пастами [2]. Но для получения изделий со
сложным профилем данные методы обработки не пригодны, поэтому предлагается для таких
деталей проводить фрезерную черновую обработку «сырой» либо слегка «подспечённой»
керамики на станках с ЧПУ.