Повышение точности и производительности фрезерования фасонных поверхностей жаропрочных сплавов на никелевой основе

• Автор: Ковалевский, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. ! 1 |
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ФРЕЗЕРНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
1.1. Особенности фрезерных операций при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе
1.2. Анализ рекомендаций по проектированию фрезерного инструмента
1.3. Анализ рекомендаций по эксплуатации фрезерного инструмента
1.4. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
2.1. Исследование доминирующих факторов технологической системы, влияющих на ресурс инструмента при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе
2.2. Анализ процесса изнашивания лезвия в период приработки
2.3. Разработка методики определения оптимальных параметров технологической системы
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИНСТРУМЕНТА И РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
3.1. Выбор инструментального материала
3.2. Оптимизация геометрии режущей части фрезы
3.3. Исследование влияния режимов обработки на силу резания и стойкость фрезы
3.4. Влияние смазочно-охлаждающих жидкостей на ресурс фрезерного инструмента при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе
3.5. Разработка методики определения оптимального шага зубьев фрезы по амплитудным характеристикам процесса фрезерования
3.6. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
а - толщина среза, мм;
Ь - ширина среза, мм;
В - ширина фрезерования, мм;
И - диаметр фрезы, мм;
Л - сила резания, Н;
Р5 - горизонтальная составляющая силы резания Л, Н;
Ру - вертикальная составляющая силы резания Л, Н;
Рх, Ру, Р, - осевая, радиальная и тангенциальная составляющие силы резания, Н;
г - радиус при вершине инструмента;
5- - мм/зуб; г - число зубьев;
Т- период стойкости инструмента, мин; t - глубина резания, мм;
V - скорость резания, м/мин; а - задний угол, °; у - передний угол, °; со - угол наклона режущей кромки, °;
Ф - главный угол инструмента в плане, °;
ф1 - вспомогательный угол инструмента в плане, °;
КПД - коэффициент полезного действия;
СПИД - станок-приспособление-инструмент-деталь;
СОЖ - смазочно-охлаждающая жидкость;
Т- контактная температура;
/?, - линейный износ по задней поверхности лезвия;

H15N 85 - - 15 3050 87,5 13
H10F 89,5 - - 10,5 3750 92,1 14
Отечественные марки
ВК6М 94 - - 6 1450 90 15
ВК8 92 - - 8 1700 87,5 14
Марка сплава WC % ТІС % ТаС % Со % Прочность (а) на изгиб, МПа Т вердость HRA Плотность (р), г/смЗ
вкю-хом 90 - - 10 1500 88,5 14
ВРКІ5 85 - - 15 1600 86,5 14
В период освоения обработки жаропрочных сплавов применялись следующие твердые сплавы: Т5К10, Т15К6, Т30К4, ВК4, ВК6М, ВК8 [89,108, 112, 140, 144]. За последние годы благодаря совершенствованию
инструментальных материалов скорости резания при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе возросли в несколько раз. Однако появившиеся новые жаропрочные сплавы со специальными покрытиями, при обработке которых инструментами из современных инструментальных сплавов (ВРК15, НЗМ, НбТІ, Н15Ї4, НІОБ) применяются скорости, не более высокие, чем раньше.
В 2003 году специалисты ГКНПЦ им. М. В. Хруничева оформили патент на способ термообработки металлокерамических твердых сплавов, в частности сплава марки ВК8. Этот сплав подвергается закалке методом термоциклирования, и в результате достигается твердость 92-93 НЛА. Важно и то, что новый металлокерамический сплав обладает конструкционной прочностью, сочетая в себе два антагонистических свойства — твердость и пластичность. Таким образом, по своим свойствам отечественный сплав не уступает сплавам фирмы ЗапсЫк СоготаШ и другим иностранным производителям.
Также для улучшения характеристик твердосплавных пластин применяются современные покрытия, представленные в таблице 1.2.4. Выбор