Влияние механических характеристик инструментальных твердых сплавов на работоспособность металлорежущих инструментов

• Автор: Костив, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 119 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Работоспособность. Особенности износа и разрушения инструментов из твердых сплавов.

1.2 Основные сведения об инструментальных твердых сплавах и их разрушении

1.3 Анализ проведенных работ. Цели и задачи исследования

Глава 2 РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ РАЗРУШЕНИЯ И РАБОТОСПОСОБНОСТИ СМП ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

2.1 Взаимосвязь механических характеристик твердых сплавов с особенностями износа, разрушения и работоспособности инструментов
2.2. Теоретические исследования механических характеристик инструментальных твердых сплавов в зависимости от температуры
2.З.. Трещиностойкость твердых сплавов и ее влияние на работоспособность инструментов
2.4 Выводы по главе
Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1 Исследования зависимости ударной вязкости от температуры испытания
3.2 Исследование зависимости твердости от температуры испытания
3.3 Определение температур максимальной работоспособности
3.4 Предварительный нагрев
3.5 Выводы по главе

Глава 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ВНЕДРЕНИЯ
4.1 Способ определения оптимальной скорости резания твердосплавными инструментами
4.2 Предварительный подогрев режущей части как способ повышения стойкости инструмента
4.3 Ударная вязкость как критерий оценки температур максимальной работоспособности твердого сплава
4.4 Рекомендации заводам - изготовителям сменных многогранных пластин
4.5 Определение коэффициента коррекции скорости
4.6 Выводы по главе ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Большое значение в развитии машиностроения и металлообработки имеют инструментальные материалы и прежде всего порошковые твердые сплавы.
Порошковые (спеченные) твердые сплавы - это композиции, состоящие из твердых, тугоплавких соединений (карбид титана, вольфрама, тантала и др.) в сочетании со значительно более легкоплавкими металлами, носящими название “цементирующих” (связывающих). Наиболее широкое развитие получили твердые сплавы, которые изготовляют на основе карбидов вольфрама, титана, тантала или сочетаний этих карбидов с карбидом ниобия, ванадия, хрома в качестве небольших добавок. “Цементирующим“ металлом в сплавах служат кобальт, а иногда никель, железо, молибден. При спекании порошкообразных тугоплавких компонентов с порошками цементирующих металлов последние плавятся, растворяя небольшую долю твердых тугоплавких соединений.
Структура спеченных твердых сплавов гетерогенна, состоит из частиц твердых соединений и участков цементирующих веществ. Размеры частиц твердой карбидной и более мягкой цементирующей фаз обычно весьма малы и для большинства технических сплавов составляют 0,5 - 10 мкм.
Твердые сплавы применяют главным образом для оснащения различного рода инструментов, например, при обработке резанием металлов неметаллических материалов, бурении горных пород, а также безстружковой обработке металлов волочением, давлением, штамповкой, прокаткой и т.д.
Объем твердых сплавов, выпускаемых для оснащения инструментов, подразделяется следующим образом: режущих - 65 - 68 % ; горно - буровых -22 - 27 % ; используемых при безстружковой обработке - 8 - 10 %.
Твердые сплавы как инструментальные материалы обладают рядом ценных свойств, основным из которых является высокая твердость (Н1ТА 82 -92), сочетающаяся с высоким сопротивлением изнашиванию. Эти свойства

Я?, мкм
Рис. 1.28. Влияние средней температуры контакта на основные характеристики процесса резания и показатели качества поверхностного слоя при точении деталей из сплава ХН77ТЮ с подогревом; резец из сплава ВК8; г = 0,25 мм; б = 0,11 мм/об; о - 0П = 20° С; □ - ©п = 300° С;
А - 0П =600° С
Профессор Силин С. С. на основании многочисленных опытов (рис.1.29, 1.30, 1.31) пришел к выводу, что моментам стабилизации силы резания, когда она рассматривается функцией скорости резания, при постоянных значениях глубины резания и подачи, соответствуют минимумы кривых относительного износа и высоты неровности, следовательно, оптимальные температуры резания. На основании изложенного выше Силин С.С. разработал методику определения оптимальных условий резания по установлению момента наступления стабилизации составляющей силы резания Рг при непрерывном изменении скорости V, при постоянных остальных параметрах резания.
Представляет значительный интерес предложенное им теоретическое определение значений оптимальной температуры резания по максимуму отношения контактных твердостей инструментального и обрабатываемого материалов, когда они рассматриваются функцией температуры резания (рис. 1.30).
Оптимальная температура резания может определяться по провалу пластичности (минимуму относительного сужения или относительного удлинения образца), когда ее изменение также рассматривается в зависимости от температуры (усадка стружки).