Совершенствование технологии изготовления концевых фрез на основе применения винтовых пластин из быстрорежущей стали

• Автор: Астафьева, Наталья Анатольевна
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Быстрорежущие стали в инструментальном производстве. Состояние вопроса исследования
1.1. Концевой фрезерный инструмент и технологии его изготовления
1.2. Пути экономии быстрорежущей стали в инструментальном производстве

1.3. Способы получения винтовых пластин из быстрорежущих сталей
и их соединения с корпусом
1.4. Характеристика состава, структуры и свойств
быстрорежущих сталей
Выводы, цель работы и постановка задач исследования
Глава 2 Исследование влияния термической обработки на физикомеханические свойства и структуру быстрорежущей стали
2.1 Выбор материала для проведения экспериментальных исследований
2.2. Определение влияния режимов термической обработки на механические свойства быстрорежущей стали
2.3. Определение структурных изменений быстрорежущей стали после термической обработки
Выводы по главе
Глава 3: Исследование напряженно-деформированного состояния винтовых пластин из быстрорежущей стали
3.1. Анализ методов исследования напряженно-деформированного состояния задачи пластического деформирования
3.2. Моделирование напряженно-деформированного состояния винтовых
пластин из быстрорежущей стали
Выводы по главе

Глава 4. Особенности технологии получения концевых составных фрез с винтовыми пластинами из быстрорежущей стали
4.1. Разработка способа формообразования винтовых пластин и устройства для его осуществления
4.2. Некоторые вопросы соединения элементов концевой фрезы
4.3. Особенности технологии получения составных концевых фрез
Выводы по главе
Общие выводы
Библиографический список
Приложение 1. Основные элементы и параметры
Приложение 2. Патент на изобретение
Приложение 3. Расчет ожидаемой экономической эффективности

Введение
Актуальность темьь диссертации. Совершенствование технологии изготовления концевых фрез из быстрорежущей стали и повышения их работоспособности, несмотря на многочисленные исследования, до настоящего времени не имеет оптимального решения и является проблемой, имеющей большое научно-техническое и практическое значение.
Несмотря на возрастающее с каждым годом потребление инструмента из твёрдых сплавов, режущей керамики и сверхтвёрдых материалов, объём быстрорежущих сталей, использующихся при изготовлении фрезерного инструмента, практически не уменьшается. Быстрорежущие стали по-прежнему остаются одним из самых распространённых материалов. Это связано с работоспособностью быстрорежущего инструмента в промышленных условиях.
На примере авиационной промышленности, а именно ИАЗ' - филиала «Корпорации «Иркут» можно судить о доле используемого инструмента и его работоспособности в условиях производства. Обработка авиационных конструкций из высокопрочных сталей титановых и алюминиевых сплавов требует наличие надёжного инструмента. Для обработки базовых поверхностей и обдирки- используется инструмент из твердо-сплавных материалов, а во всех остальных случаях, около 60 % для обработки титановых сплавов и 100 % для А1 сплавов, инструмент из быстрорежущей’стали.
Концевые фрезы из быстрорежущей стали имеют различную конфигурацию и геометрию режущей части с расчётом на обработку широкого круга материалов. Концевые фрезы из быстрорежущей стали с винтовой режущей частью, получили наибольшие распространение. Имея ряд преимуществ, оказывающих большое влияние на процесс резания, они обладают более высокой стойкостью по сравнению с прямозубыми фрезами и широко применяются при производстве металлоконструкций различного назначения.
Составные и сборные конструкции фрез с винтовыми пластинами из быстрорежущей стали не находят достаточно широкого применения. Основ-

ет получение после закалки мартенсита, устойчивого против отпуска, т.е. теплостойкостью. Для быстрорежущих сталей, имеющих большее количество избыточных карбидов, характерно сохранение мелкого зерна, даже при очень высоких температурах закалки. Во избежание образования трещин в инструменте при нагреве до температуры закалки его подогревают.
Окончательная термическая обработка быстрорежущих сталей закалка и высокий отпуск. Микроструктура закаленной стали состоит из легированного мартенсита, остаточного аустенита (до 30%) и карбидов. После трехкратного отпуска при температуре 560 °С количество остаточного аустенита уменьшается до 2-3%, твердость увеличивается. Для снижения количества остаточного аустенита применяется обработка холодом [19].
Обрабатываемость стали в холодном состоянии. Обрабатываемость стали в холодном состоянии определяется не только пластичностью (как при горячей деформации), но и прочностными свойствами, поскольку при низких температурах значения предела текучести и твердости сильно различаются в зависимости от состава и структуры стали. В этих условиях способность принимать обработку давлением больше зависит от характера напряженного состояния, создающегося при деформировании.
Пластичность определяют по величине относительного удлинения и сужения. У быстрорежущих сталей эти характеристики имеют наибольшие значения после отжига.
Пластичность быстрорежущих сталей с характерным для них недостаточно однородным распределением карбидов не связана непосредственно со строением перлита. Влияние прочностных свойств (при близких значениях пластичности) зависит, прежде всего, от вида напряженного состояния в деформируемой стали.
В операциях, при которых происходит течение стали (вытяжка, высадка), лучшая обрабатываемость создается при низком пределе текучести ((тод) и пониженном отношении сг0,2:сгв. Деформация протекает в этом случае