Технологическое обеспечение надежности концевых фрез путем нанесения многослойно-композиционных покрытий

• Автор: Исайков, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ И АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОЦЕНКИ ИХ НАДЕЖНОСТИ
1.1. Исследование особенностей эксплуатации твердосплавных концевых фрез и причин их отказов
1.2. Количественные показатели надежности твердосплавного инструмента
Глава 2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ
2.1. Система обеспечения надежности твердосплавного инструмента
2.2. Классификация и анализ методов повышения надежности твердосплавных концевых фрез
2.2.1. Разработка новых и совершенствование традиционных марок твёрдых сплавов
2.2.2. Совершенствование конструкции и оптимизация геометрических параметров твердосплавных фрез
2.2.3. Разработка и применение методов модификации поверхностных свойств твердосплавного инструмента
2.2.3.1. Нанесение покрытий на поверхность твердосплавного инструмента промышленными способами
2.2.3.2. Нанесение покрытий на поверхность твердосплавного инструмента в режиме ассистирования пучком
Глава 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ НАНЕСЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА
ТВЕРДОСПЛАВНЫЕ КОНЦЕВЫЕ ФРЕЗЫ

3.1. Создание экспериментального технологического оборудования и его апробация
3.2. Экспериментальное исследование процесса осаждения покрытия в режиме ассистирования пучком
3.3. Принципы конструирования покрытий на твердосплавных концевых фрезах
Глава 4. РАЗРАБОТКА СОСТАВА МНОГОСЛОЙНОКОМПОЗИЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ
ЕГО НАНЕСЕНИЯ НА ТВЕРДОСПЛАВНЫЕ КОНЦЕВЫЕ ФРЕЗЫ
4.1. Выбор состава многослойно-композиционного покрытия
I 4.2. Оптимизация режимов нанесения многослойно-композиционного
покрытия Т1-Т1И-(Т1Сг)К-(Т1А1М))Н
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МНОГОСЛОЙНОКОМПОЗИЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА НАДЕЖНОСТЬ
ТВЕРДОСПЛАВНЫХ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ:
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

В современном машиностроении среди различных методов размерной формообразующей обработки изделий, таких как литейная обработка, обработка давлением и электрофизические методы, механическая обработка со снятием стружки занимает, и по прогнозам специалистов до 2050 года будет занимать ведущее место. Достаточно сказать, что сегодня на металлорежущих станках обрабатывается до 80-85% общего объема деталей, применяемых в различных областях техники. Связано это с тем, что процессы механической обработки характеризуются высокой гибкостью, управляемостью, низкой энергоемкостью и позволяют с высокой производительностью получать высокоточные и высококачественные детали практически любых форм и размеров.
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что качество, точность, производительность и себестоимость изготовления машиностроительных изделий в первую очередь зависят от свойств применяемого режущего инструмента. Даже при использовании самого прогрессивного станочного оборудования при несоответствующем качестве инструмента невозможно достичь высоких технико-экономических показателей процесса механической обработки. Режущий инструмент является особым объектом технологии механической обработки. Разнообразные условия его эксплуатации вызывают многообразные виды повреждений и отказов технологической системы, а скорости изнашивания инструмента значительно выше, чем скорости изнашивания деталей и узлов станков. Поэтому работоспособность технологической системы в целом в первую очередь зависит именно от качества применяемого металлообрабатывающего инструмента.
Цельные твердосплавные концевые фрезы с каждым годом находят все большее применение в отечественном автоматизированном механообрабатывающем производстве при изготовлении штампов, прессформ, а
Таблица 2.4. Результаты лабораторных испытаний концевых фрез диаметром 8 мм из твердого сплава ВК10 с вакуумно-плазменным с покрытием TiN при обработке стали ШХ15.

Номер инстру- мента Концевая фреза ВК10+Т^
№1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8
Режим резания -16 м/мин; 8=0,024; В=0,4 мм
Стойкость Т (мин) 19 37 38 10 36 14 23
Причина отказа выкр. выкр. Ьз=0,2 выкр. Ьз=0,2 выкр. Ьз=0,2 Ьз=0,2
Анализ полученных результатов показал, что нанесение однослойного покрытия ТлИ, широко применяемого в механообрабатывающем производстве для инструментов различной номенклатуры, при его нанесение на концевые фрезы не оказывает ожидаемого эффекта повышению их надежности при обработке закаленных сталей.
Проведенный анализ большого количества научно-технической литераторы, а также экспериментов, проведенных автором работы, показывает, что, несмотря на заметный прогресс в области технологий нанесения покрытий на режущий инструмент, сегодня обозначился ряд проблем, решение которых возможно лишь на основе глубокого понимания физической сущности влияния различных покрытий на эксплуатационные показатели инструмента. Большое разнообразие методов нанесения покрытий ставит проблему выбора - какой метод является наиболее эффективным для твердосплавных концевых фрез и конкретных условий их эксплуатации.