ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТВЁРДОСПЛАВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ И ДЕТАЛЕЙ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены вопросы обеспечения качества твердосплавных инструментов и деталей при их изготовлении путем рационального использования энергии ультразвуковых колебаний. Общеизвестно, что одним из основных показателей качества поверхностного слоя деталей или инструментов является отсутствие растягивающих остаточных напряжений. Особенно это важно для инструментов, используемых для высокоскоростной обработки заготовок из алюминиевых сплавов, которые не подвергаются нанесению износостойких покрытий, а также для буровых коронок и различных твердосплавных деталей, находящих все большее применение в современных машинах и механизмах. Как правило, заготовки для их изготовления на заключительных стадиях технологического процесса подвергаются шлифованию, после которого неизбежно возникновение растягивающих остаточных напряжений. Для их релаксации в действующем производстве используют термическую обработку или естественное старение, что увеличивает производственный цикл и себестоимость изготовления. Авторами предложено для этой цели использовать энергию ультразвукового поля, для чего были разработаны оригинальные установки и проведены исследования. В ходе исследований получены регрессионные зависимости остаточных напряжений от параметров теплосиловой напряженности (составляющих сил резания и контактной температуры в зоне плоского алмазного шлифования образцов из ультрамелкодисперсного твердого сплава) и элементов режима обработки (скорости продольной подачи стола и глубины резания). Остаточные напряжения контролировали с помощью отечественного рефрактометра «Рикор-4». В процессе обработки осуществляли оценку и структурно-фазовым превращениям в поверхностном слое (с помощью рентгеновского измерительного комплекса «Рикор-7»). Результаты исследований позволили установить скорость ультразвуковой релаксации и установить элементы ее режима.

Об авторах

Евгений Степанович Киселев

Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск

Автор, ответственный за переписку.
Email: kec.ulstu@mail.ru

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технология машиностроения»

Россия

Михаил Вадимович Назаров

Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск

Email: nazarov.mv@inbox.ru

магистрант кафедры «Технология машиностроения»

Россия

Список литературы

  1. Фальковский В.А., Боровский В.Г. Твердые сплавы на основе карбида вольфрама с нанозернистой и ультратонкой структурой // Цветные металлы. 2010. № 5. С. 106–112.
  2. Lu F.X., Tang W.Z., Tong Y.M., Miao J.Q., Li C.M., Chen G.C. Novel pretreatment of hard metal substrate for better performance of diamond coated cutting tools // Diamond and Related Materials. 2006. Vol. 15. № 11-12. P. 2039–3045.
  3. Фальковский В.А., Фальковский Ф.И., Панов В.С. Нано– и ультрадисперсные твердые сплавы // Цветные металлы. 2007. № 10. С. 85–91.
  4. Гусев А., Курлов А. Твердые сплавы сегодня и завтра // Металлы Евразии. 2005. № 2. С. 42–45.
  5. Кирсанов С.В. Цельные твердосплавные осевые режущие инструменты // Приложение к журналу «Справочник. Инженерный журнал». 2012. № 3. С. 2–23.
  6. Фальковский В.А, Клячко Л.Н. Твердые сплавы. М.: Руда и металлы, 2005. 416 с.
  7. Боровский Г.В., Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Справочник инструментальщика. М.: Машиностроение, 2005. 464 с.
  8. Guo G., Malkin S. Heat transfer in grinding // Journal of material Processing and Manufacturing Science. 1990. Vol. 1. P. 16–27.
  9. Малыгин Г.А. Процессы самоорганизации дислокаций и пластичность кристаллов // Успехи физических наук. 1999. Т. 169. № 9. С. 1008–1010.
  10. Кумабэ Д. Вибрационное резание. М.: Машиностроение, 1985. 424 с.
  11. Киселев Е.С. Повышение эффективности механической обработки путем использования энергии маломощных модулированных ультразвуковых колебаний // Наукоемкие технологии механической обработки в машиностроении. 2013. № 6. С. 3–13.
  12. Киселев Е.С., Ковальногов В.Н. Механическая обработка заготовок в условиях критического тепломассопереноса // Избранные труды Российской школы по проблемам науки и технологий. М.: РАН, 2008. 250 с.
  13. Киселев Е.С. Интенсификация процессов механической обработки рациональным использованием энергии ультразвукового поля. Ульяновск: УлГТУ, 2003. 186 с.
  14. Киселев Е.С., Малышев В.И., Ковальногов В.Н. Новые ультразвуковые технологии изготовления деталей машин. Тольятти: ТГУ, 2015. 312 с.
  15. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и в технике. М.: Иностранная литература, 1957. 726 с.
  16. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / под ред. И.П. Голяминой. М.: Советская энциклопедия, 1979. 400 с.
  17. Селиванов А.С., Малышев В.И. Комплекс математических моделей дислокационно-энергетического состояния поверхностного слоя при ультразвуковом выглаживании // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2011. № 2. С. 68–73.
  18. Зарембо Л.Н., Красильников В.А. Введение в нелинейную акустику. М.: Наука, 1966. 519 с.
  19. Вагапов И.К., Ганиев М.М., Шинкарев А.С. Теоретическое и экспериментальное исследование динамики ультразвуковой вибрационной системы с промежуточным бойком // Известия вузов. Машиностроение. 2008. № 5. С. 3–24.
  20. Ганиев М.М., Вагапов И.К., Шинкарев А.С. Экспериментальное исследование ударной обработки ультразвуковым инструментом с промежуточным бойком // Известия вузов. Авиационная техника. 2008. № 4. С. 41–44.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах