Cтворення нових типів конкурентоспроможних різальних пластин та виготовлення дослідної партії інструменту для механічної обробки важкооброблюваних матеріалів

Abstract

Вступ та постановка задачі. Використання інструментів з різальними пластинами з твердих сплавів та кераміки є сталою тенденцією розвитку сучасної металообробки. Практичний досвід доводить, що це забезпечує підвищення режимів різання, скорочення часу простою обладнання, зниження витрат інструменту на одну деталь. Враховуючи обсяги виробництва, вкрай важливим є вдосконалення технологій виготовлення таких виробів із забезпеченням вимог екологічної безпеки та використанням технологічних компонентів низької вартості. Мета. Створення більш екологічно безпечної технології виготовлення конкурентоспроможних різальних пластин з твердих сплавів та кераміки з використанням технологічних компонентів низької вартості. Матеріали й методи. Для підготовки порошків до спікання вдосконалено метод розмелу, що базується на одночасному зсувовому та ударному впливі та дозволяє отримати двофракційний склад порошкової суміші з вузькими інтервалами розмірів частинок сферичної форми. Застосування розчину ПВА в спирті як пластифікатора дозволило одержати заготовки пластин з вдвічі меншим вмістом сухого залишку органічної складової, порівняно з розчином каучуку в бензині, та втричі скоротити тривалість процесу відгонки в вакуумі. Результати. Виготовлено партію різальних пластин форморозмірів RNMN 120400T та SNMN 120412T. Їх випробування при точінні та фрезерування деталей з чавунів та сталей показало підвищення стійкості різальних інструментів в 1,12—2,0 рази. Висновки. Розроблено та впроваджено вдосконалену екологічно безпечну технологію виготовлення різальних пластин з твердих сплавів і кераміки, які характеризуються високою зносостійкістю в інструменті.

Introduction and Problem Statement. The use of tools with cutting plates made of hard alloys and ceramics is a constant trend in the development of modern metalworking. Practical experience proves that it provides upgrading modes of cutting, reducing the idle time of equipment and the machine use per one detail. Taking into account the production output, it is important to improve the technologies of manufacturing such products with the requirements of environmental safety and the use of low cost technological components. Purpose. The aim of the research is to create a more environment friendly technology for the production of competitive cutting plates made of hard alloys and ceramics using low cost technological components. Materials and Methods. To prepare powders for sintering, a grinding method based on simultaneous shear and shock action, which enables to obtain a two-fractional composition of powder mixture with a narrow size range of spherical shape particles, has been improved. The application of PVA solution in alcohol as a plasticizer has enabled the production of plates with twice reduced content of dry residue of organic component, as compared with the rubber solution in gasoline, and to thrice reduce the duration of distillation in vacuum. Results. A batch of RNMN 120400T and SNMN 120412T cutting inserts has been manufactured. They have been tested while turning and milling the parts made of iron and steel. The tests have shown a 1.12—2.0 time increase in stability of cutting tools. Conclusion. An advanced environment safe technology for manufacturing highly wear-resistant cutting inserts from hard alloys and ceramics has been developed.

Введение и постановка задачи. Использование инструментов с режущими пластинами из твердых сплавов и керамики является устойчивой тенденцией развития современной металлообработки. Практический опыт показывает, что это обеспечивает повышение режимов резания, сокращение времени простоя оборудования, снижение затрат инструмента на одну деталь. Учитывая объемы производства, особенно важным является совершенствование технологий изготовления таких изделий с обеспечением требований экологической безопасности и использованием технологических компонентов низкой стоимости. Цель. Целью работы было создание более экологически безопасной технологии изготовления конкурентоспособных режущих пластин из твердых сплавов и керамики с использованием технологических компонентов низкой стоимости. Материалы и методы. Для подготовки порошков к спеканию усовершенствован метод размола, основанный на одновременном сдвиговом и ударном воздействии, что позволяет получить двухфракционный состав порошковой смеси с узкими интервалами размеров частиц сферической формы. Применение в качестве пластификатора раствора ПВА в спирте позволило получить заготовки пластин с вдвое меньшим содержанием сухого остатка органической составляющей по сравнению с раствором каучука в бензине, и втрое сократить продолжительность процесса отгонки в вакууме. Результаты. Изготовлена партия режущих пластин форморазмеров RNMN 120400T и SNMN 120412T. Их испытания при точении и фрезерования деталей из чугунов и сталей показало повышение стойкости режущих инструментов в 1,12—2,0 раза. Вывод. Разработано и внедрено усовершенствованную экологически безопасную технологию изготовления режущих пластин из твердых сплавов и керамики, характеризующихся высокой износоустойчивостью в инструменте.