Технические науки/11. Робототехника

Бруяка О.О., Копачевская К. Ю.

Донецкий национальный технический университет, Украина

Исследование динамики сил резания при чистовом точении стали 30Х14А РИ из твердого сплава Т15К6 с покрытием 0,8ZRN+0,2HFN

Чистовое точение нержавеющей стали практически не изучено. Между тем этот процесс эффективно заменяет во многих случаях шлифование. Широкое применение нержавеющих сталей в машиностроении требует исследования влияния покрытия на шероховатость обрабатываемой поверхности, износ резца с покрытием и без, деформированию стружки, динамики сил резания.

В качестве обрабатываемого материала была использована нержавеющая сталь 30Х14А (химический состав стали 30Х14А: С – 0,25…0,35%, Cr – 12-14%, Mn ≤ 0,5%, Si ≤ 0,7%, Ni ≤ 0,6%, S ≤ 0,03%, P ≤ 0,035%. Предел прочности МПа, предел текучести 650 МПа, твердость НВ=241, критическая точка АС1-1100К, коэффициент обрабатываемости резанием – 0,8). Исследование проводилось на токарном станке модели IA62, у которого для получения более высокой скорости резания число оборотов было увеличено до 1850 об/мин.

Режущим инструментом являлись прямые резцы сечением мм², оснащенные твердым сплавом Т15К6. Резцы тщательно затачивались, а затем притирались на чугунном притире карбидом бора зернистостью 180-220. Качество доводки резцов проверялось на инструментальном микроскопе. Радиус скругления вершины резца проверялся там же, на РИ наносилось покрытие 0,8ZrN+0,2HfN.

Измерение усилий резания проводилось с помощью тензометрического УДМ-100 с использованием СИИТ для замера деформации динамометра, а измерение размеров микронеровностей – с помощью двойного микроскопа акад. Линника. Последний в целях удобства и большей точности замеров был установлен на суппорте станка так, что имелась возможность замерять качество поверхности в любом месте. Микротвердость определялась прибором ПМТ – 3 при нагрузке в 50 г.

В процессе исследования износ резца определялся по задним граням при помощи микроскопа. Задача заключалась в том, чтобы выбрать такую геометрию резца, которая обеспечила бы получение малой шероховатости обработанной поверхности и одновременно достаточную стойкость резца. Исследовалось влияние и R. Вспомогательный угол в плане изменялся в широком диапазоне от 0 до 30⁰. Наилучшие результаты показал угол Для случая жесткой системы «Станок – приспособление - изделие», был принят угол , равный .

Передний угол изменялся в пределах . Эксперимент показал, что рациональное значение предельного угла соответствует . Задний угол варьировался от до . Наилучшие результаты показал угол