Работоспособность минералокерамических инструментальных материалов

Abstract

В работе приведены результаты определения работоспособности резцов из ВОК60, силинита-Р и кортинита (ОНТ20) при точении закаленных сталей и наплавленных материалов высокой твердости. Установлено, что при точении деталей из стали 20Х3МВФ-Ш (HRC 35-47) резцами с механическим креплением неперетачиваемых пластин из минералокерамики ВОК60 на увеличенных скоростях резания стойкость резцов была в 2 – 3 раза выше, чем у резцов из твердого сплава Т15К6. Так при чистовом точении наружной поверхности шестерни из стали 20Х3МВФ-Ш стойкость трехгранных неперетачиваемых пластин из минералокерамики ВОК60 сохранялась при обработке 50 – 60 деталей до принятого критерия износа по задней поверхности hз = 0,4 мм. При аналогичных условиях процесса резания стойкость пластин из твердого сплава Т15К6 не превышала 15 деталей. Исследована работоспособность резцов из минералокерамики силинита-Р при обработке наплавленного материала высокой твердости Нл – 65Г (HRC 64), в сравнении с работоспособность резцов из твердого сплава Т15К6. При этом установлено, что все составляющие силы резания значительно меньшие у резцов из силинита-Р. Это можно объяснить повышенной износостойкостью силинита-Р, меньшими силами трения и радиусами округления режущих кромок по сравнению с пластинами из твердого сплава Т15К6. Сравнительный износ резцов подтверждает большую работоспособность режущих пластин из силинита-Р при обработке наплавленных материалов высокой твердости в сравнении с пластинами из твердого сплава Т15К6. Исследована также работоспособность минералокерамических пластин из кортинита (ОНТ20) при обработке деталей из стали 38ХС (42-45 HRCэ) и чугуна СЧ 21 (НВ 207-255). При этом установлены ограничения на увеличение подачи до 0,6 мм/об при обработке стали и глубины резания до 2 мм при обработке чугуна. Показано, что резцы из минералокерамических материалов ВОК60, силинита-Р и кортинита особенно эффективны при обработке закаленных сталей высокой твердости при непрерывной обработке, наплавленных материалов и чугунов при чистовой и получистовой обработке. Приведены рекомендуемые области применения минералокерамических резцов из ВОК-60, силинита – Р и кортинита.

У роботі наведені результати визначення працездатності різців з ВОК60, силиніту – Р і кортиніту (ОНТ20) при точінні загартованих сталей і наплавлених матеріалів високої твердості. Встановлено, що при точінні деталей із сталі 20Х3МВФ-Ш (HRC 35-47) різцями з механічним кріпленням не переточених пластин із мінералокераміки ВОК60 на збільшених швидкостях різання стійкість різців була в 2 – 3 рази більшою ніж у різців із твердого сплаву Т15К6. Так при чистовому точінні зовнішньої поверхні шестерні із сталі 20Х3МВФШ стійкість тригранних не переточених пластин із мінералокераміки ВОК60 зберігалась при обробці 50 – 60 деталей до прийнятого критерію зносу по задній поверхні hЗ = 0,4 мм. При аналогічних умовах процесу різання стійкість пластин із твердого сплаву Т15К6 не перевищувала 15 деталей. Досліджена працездатність різців із мінералокераміки силиніту – Р при обробці наплавленого матеріалу великої твердості НЛ – 65Г (НRС 64) в порівнянні з працездатністю різців із твердого сплаву Т15К6. При цьому установлено, що всі складові сили різання значно менші у різців із силиніту – Р. Це можна пояснити підвищеною зносостійкістю силиніту – Р, меншими силами тертя і радіусами закруглення ріжучих кромок в порівнянні з пластинами із твердого сплаву Т15К6. Порівняльний знос різців підтверджує більшу працездатність ріжучих пластин із силиніту – Р при обробці наплавлених матеріалів великої твердості в порівнянні з пластинами із твердого сплаву Т15К6. Досліджено також працездатність мінералокерамічних пластин із кортиніту (ОНТ20) при обробці деталей із сталі 38ХС (42-45 HRCE) і чавуну СЧ 21 (НВ 207 – 255). При цьому встановлені обмеження на збільшення подачі до 0,6 мм/об при обробці сталі великої твердості та глибини різання до 2 мм при обробці чавуну. Показано, що різці із мінералокерамічних матеріалів ВОК60, силиніту – Р і кортиніту особливо ефективні при обробці загартованих сталей великої твердості при непереривній обробці, наплавлених матеріалів і чавунів при чистовій і напівчистовій обробці. Приведені рекомендовані області застосування мінералокерамічних різців із ВОК60, силиніту – Р і кортиніту.

In work results definitions of operability of cutters from BOK60, silinitе-R and the kortinitе (OHT20) are given when whetting of the hardened steels and deposited materials of high hardness. It has been established that when turning parts from steel 20H3MVF-Sh (HRC 35-47) with cutting tools with mechanical fastening of non-turning plates from mineral-ceramic VOC60 at increased cutting speeds, the resistance of the cutters was 2 to 3 times greater than that of the hard-alloy T15K6 cutters. So, with the finishing turning of the outer surface of the gear made of steel 20H3MVF-Sh, the resistance of three-sided non-transferable VOK60 mineral ceramicceramic plates was maintained when machining 50 to 60 parts until the accepted wear criterion on the rear surface hz = 0.4 mm. Under similar conditions of the cutting process, the resistance of T15K6 hard alloy plates did not exceed 15 parts. The performance of incisor from CI-S mineralite-ceramics when processing the hardness material of high hardness NL-65G (HRC 64) is investigated in comparison with the performance of incisors of hard alloy T15K6. It was found that all components of the cutting forces are significantly smaller for the silynite-P cutters. This can be explained by the increased wear resistance of silynite-P, lower friction forces and radii of rounding of the cutting edges as compared with T15K6 hard alloy plates. Comparative wear of the cutters confirms the high performance of cutting plates made of silynite-P when machining high-hardness weld materials in comparison with plates of hard alloy T15K6. The efficiency of minera-ceramic plates made of cortinite (ONT20) was also investigated during the machining of parts from steel 38KhS (42-45 HRCe) and cast iron MF 21 (HB 207-255). At the same time, there are restrictions on increasing the feed rate up to 0.6 mm / rev when machining steel and cutting depth up to 2 mm when machining cast iron. Recommendations on improving the performance of tools made of mineral-ceramic in the conditions of restoration of machine parts are substantiated. It has been shown that cutters made of mineral-ceramic materials VOK60, silynite-P and cortinite are particularly effective at machining hardened high-hardness steels with continuous processing, deposited materials and cast irons for finishing and semi-finishing to achieve high quality and precision of processing instead of grinding. The recommended application areas for mineraceramic incisors from WOK60, silynite - P and cortinite are given. Thus, it has been proved that cutting inserts made of mineral-ceramics are advisable to use for processing deposited materials and cast irons with fine and semi-fine turning in order to achieve high quality and precision machining instead of grinding operations.