Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ
Приведены результаты исследования процесса чистового точения закаленной стали ХВГ твердостью HRC 60—62 инструментом, оснащенным круглой режущей вставкой из композита на основе кубического нитрида бора (система cBN—Si₃N₄). Установлено влияние технологических режимов обработки на составляющие силы рез...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Сверхтвердые материалы |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2009
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63397 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ / Н.Е. Стахнив, Л.Н. Девин, И.А. Петруша, А.С. Осипов // Сверхтвердые материалы. — 2009. — № 3. — С. 75-83. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859665359571779584 |
|---|---|
| author | Стахнив, Н.Е. Девин, Л.Н. Петруша, И.А. Осипов, А.С. |
| author_facet | Стахнив, Н.Е. Девин, Л.Н. Петруша, И.А. Осипов, А.С. |
| citation_txt | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ / Н.Е. Стахнив, Л.Н. Девин, И.А. Петруша, А.С. Осипов // Сверхтвердые материалы. — 2009. — № 3. — С. 75-83. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Сверхтвердые материалы |
| description | Приведены результаты исследования процесса чистового точения закаленной стали ХВГ твердостью HRC 60—62 инструментом, оснащенным круглой режущей вставкой из композита на основе кубического нитрида бора (система cBN—Si₃N₄). Установлено влияние технологических режимов обработки на составляющие силы резания, величину вибраций, шероховатость обработанной поверхности. Приведены практические рекомендации по выбору режимов и условий обработки.
|
| first_indexed | 2025-11-30T10:55:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2009, № 3 75
УДК 621.941
Н. Е. Стахнив, Л. Н. Девин, И. А. Петруша,
А. С. Осипов (г. Киев)
Динамические явления при чистовом
точении закаленных сталей инструментом
из композита на основе КНБ
Приведены результаты исследования процесса чистового точе-
ния закаленной стали ХВГ твердостью HRC 60—62 инструментом, оснащен-
ным круглой режущей вставкой из композита на основе кубического нитрида
бора (система cBN—Si3N4). Установлено влияние технологических режимов
обработки на составляющие силы резания, величину вибраций, шероховатость
обработанной поверхности. Приведены практические рекомендации по выбору
режимов и условий обработки.
Ключевые слова: чистовое точение, композит, кубический нит-
рида бора, режим обработки, силы резания, шероховатость, вибрация.
Колебания элементов технологической системы станка при
резании материалов — сложный процесс, интенсификация которого снижает
производительность обработки, точность обрабатываемой поверхности и
надежность режущего инструмента. Особенно отрицательное влияние на
точность формы и шероховатость обработанных поверхностей оказывают
вынужденные колебания и автоколебания элементов технологической систе-
мы. Как правило, данные виды колебаний возникают, когда условия обработ-
ки и режимы резания с течением времени изменяются. Однако даже при ста-
ционарных условиях точения, когда режимы резания остаются стабильными,
могут наблюдаться автоколебания [1]. Как показали экспериментальные ис-
следования, в этом случае высота неровностей на обработанной поверхности
составляет десятки микрометров [2].
В настоящее время точение закаленных сталей наиболее производительно
и качественно выполняют инструментом, оснащенным поликристаллическим
сверхтвердым материалом (ПСТМ) на основе кубического нитрида бора
(КНБ). Использование такого инструмента позволяет при обработке закален-
ных сталей в 5—10 раз увеличить скорость резания по сравнению с твердо-
сплавными резцами [3]. Но вместе с тем высокоскоростной процесс резания
закаленных сталей резцами на основе КНБ зачастую сопровождается неста-
бильностью силовых характеристик, что отрицательно влияет на стойкость
инструмента и качество обработанной поверхности [4].
Для улучшения стойкости инструмента при динамических нагрузках раз-
работан режущий композиционный материал на основе кубического нитрида
бора, содержащий низкомодульную химически инактивную к нитриду бора
добавку нитрида кремния [5, 6]. Спекание композита осуществляют при вы-
соких статических давлениях (7—8 ГПа) и температурах (2100—2200 °С).
Исследования показали, что введение в исходную шихту 2,5—5 % (по массе)
высокодисперсного Si3N4 позволяет получать композит cNB—Si3N4 с высо-
© Н. Е. СТАХНИВ, Л. Н. ДЕВИН, И. А. ПЕТРУША, А. С. ОСИПОВ, 2009
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 76
кой твердостью и трещиностойкостью. Материал характеризуется следую-
щими физико-механическими характеристиками: плотность — 3,45—
3,47 г/см3, твердость по Виккерсу (нагрузка на индентор 150 Н) —
41,3±2,8 ГПа, трещиностойкость — 10,2±02 МН⋅м–3/2, модуль Юнга —
810±20 ГПа [6].
Анализ установленных физико-механические характеристик позволяет
предположить, что режущий инструмент, оснащенный композитом cNB—
Si3N4, может реализовать обработку закаленных сталей без скалывания ре-
жущей кромки резца при наличии вынужденных колебаний и автоколебаний.
При этом целесообразно использовать резцы, оснащенные пластинами круг-
лой формы, так как они не нуждаются в сложной переточке, а за счет поворо-
та пластин на 2—3 градуса можно получить новую режущую кромку инстру-
мента. В то же время, при точении резцами с пластинами круглой формы
возникают неблагоприятные условия контакта инструмента с деталью, спо-
собствующие появлению автоколебаний [2]. Поэтому для более глубокого
понимания явлений, протекающих в зоне резания, а также для практической
реализации высокопроизводительного прецизионного точения круглыми
пластинами из композита cBN—Si3N4 закаленных сталей необходимо выпол-
нить дополнительные экспериментальные исследования процесса обработки
и установить факторы, которые обусловливают возрастание амплитуды коле-
баний инструмента.
Цель предлагаемой работы — экспериментально исследовать динамиче-
ские явления при точении резцами с круглыми пластинами из композита
cBN—Si3N4 и определить условия и режимы обработки, при которых дости-
гается вибрационная устойчивость процесса резания.
Работоспособность резцов из керамического композита cBN—Si3N4 изу-
чали на автоматизированном стенде на базе токарного станка с ЧПУ мод.
ТПК 125ВМ [7]. Экспериментальные исследования выполняли при чистовом
точении образца диаметром d = 52,9 мм из закаленной стали ХВГ (С — 1 %,
Cr — 1 %, W — 1,4 %, Mn — 1 %, Si — 0,3 %, остальное — Fe [8]) твердо-
стью HRC 60—62. Резец с механическим креплением круглой режущей пла-
стины керамического композита диаметром 7±0,025 мм имел геометрические
параметры: передний угол γ = –10°; задний угол α = 10°. Экспериментальная
серия состояла из шести опытов. Скорость резания v и глубина резания t во
всех опытах были фиксированы: v = 2 м/c, t = 0,1 мм. Изменение подачи обу-
словливало широкое многообразие динамических явлений при обработке
(отсутствие и наличие автоколебаний с различными величинами амплитуд).
Использовали дискретные значения подач S — 0,021, 0,042, 0,083, 0,125,
0,166, 0,208 мм/об. Составляющие силы резания Px, Py и Pz измеряли с помо-
щью динамометра УДМ-100. Акселерометр (датчик KD-35 фирмы MMF,
Германия) использовали для преобразования механических колебаний резца
в электрические сигналы пропорциональные ускорению колеблющегося ин-
струмента и для определения параметров вибрации. Датчик закрепляли в
нижней части резца, максимально приближенно к зоне резания. Его рабочий
диапазон частот — 10—10000 Гц. Сигналы от динамометра по трем каналам
через усилитель и от акселерометра поступали на АЦП ADA-1406, управле-
ние которого осуществляли с помощью программы Power Graph. Частота
опроса составляющих сил резания и акселерометра была 85 кГц. Для иссле-
дования шероховатости обработанной поверхности применяли аналоговый
прибор “Surtronic-3” (фирма “Renk Teylor Hobson”, Великобритания), соеди-
ненный с ПК. Была создана программа, которая позволяла на основании за-
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2009, № 3 77
писанных профилограмм обработанных поверхностей выделять шерохова-
тость и волнистость, а также произвести расчет их параметров. Для каждого
выполненного опыта для составляющих силы резания Px, Py и Pz, а также для
колебаний резца проводили обработку данных, которая включала их коррек-
цию (исключение погрешностей измерений), статистические расчеты, опре-
деление корреляционных функций, аппроксимацию тригонометрическими
рядами Фурье.
Предварительная обработка полученных результатов показала, что при
измерении составляющих силы резания эти данные искажаются систематиче-
ской погрешностью установки нуля, а также дрейфом нуля в течение времени
обработки. Данные погрешности исключали программными методами [9].
Для этого эксперимент проводили таким образом, что измерения начинали
заранее, до процесса врезания резца в заготовку и продолжали после выхода
инструмента из детали. Полученные данные содержали информацию о вреза-
нии в заготовку, непрерывном процесс резания и о выходе инструмента из
зоны резания. Для последующего анализа из всего массива с помощью ком-
пьютерной программы удаляли те данные, которые не имели отношения к
стационарному процессу резания.
На рис. 1 приведены осциллограммы составляющих силы резания, из ана-
лиза которых следует, что Px(τ), Py(τ), Pz(τ) с течением времени τ непрерывно
изменяются, причем величина составляющей Px(τ) существенно меньше Py(τ)
и Pz(τ). Следует также отметить, что характер изменения Py(τ) и Pz(τ) отлича-
ется. На рис. 1, б приведены осциллограммы составляющей силы резания
Py(τ) для трех характерных случаев. Видно, что в зависимости от величины
подачи значение и характер Py(τ) существенно меняются.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
0
50
100
150
200
3
2
1
P, Н
τ, c0
а
0,0 0,4 0,8 1,2
50
100
150
200
250P
y
, H
1
2
3
τ, c 0
б
Рис. 1. Осциллограммы составляющих силы резания Px(τ) (1), Py(τ) (2), Pz(τ) (3) при режи-
ме обработки: v = 2 м/c, t = 0,1 мм, S = 0,125 мм/об (а) и Py(t) при v = 2 м/c, t = 0,1 мм, S =
0,042 (1), 0,125 (2), 0,208 (3) мм/об (б).
Важно выяснить, обусловлены ли изменения составляющих сил резания с
течением времени стохастическими возмущениями или они носят законо-
мерный, регулярный характер. Для решения этой задачи использовали аппа-
рат корреляционного анализа [10], в соответствии с которым для каждого
сигнала определяли корреляционную функцию [11].
Разработана программа для расчета автокорреляционной функции, в кото-
рой максимальное время задержки составило 0,5T, где T — участок времени,
на котором производили измерение. На рис. 2 приведены два характерных
спектра изменения корреляционных функций, которые указывают на законо-
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 78
мерный характер изменения составляющей силы резания и незначительное
влияние стохастических возмущений [10].
0 0,4 0,8 –80
–40
0
40
80
k
y
(τ), H
2
τ, c
а
0 0,4 0,8
–80
–40
0
40
80
τ, c
k
y
(τ), H
2
б
Рис. 2. Корреляционная функция ky(τ) составляющей силы резания Py(τ) при режиме обра-
ботки: v = 2 м/c, t = 0,1 мм, S = 0,125 (а), 0,208 мм/об (б).
Выполненный анализ автокорреляционных функций показал, что измене-
ния составляющих силы резания Py(τ), Pz(τ) в течение времени носят регу-
лярный характер, а стохастическими возмущениями для данных функций
можно пренебречь. Для Px(τ) величина стохастических изменений составила
30—50 % от величины регулярных. Учитывая, что Py, Pz в несколько раз пре-
вышали по величине Px (см. рис. 1, а), стохастическим разбросом Px(τ) в даль-
нейшем анализе и расчетах пренебрегали.
Для определения основных частот, амплитуд и фаз колебаний была вы-
полнена аппроксимация изменения величины составляющей силы резания
тригонометрическим рядом Фурье [12].
На рис. 3 приведены два характерных спектра амплитуд составляющих
силы резания, из которых следует, что составляющая силы резания Py(τ) при
режимах обработки v = 2 м/c, t = 0,1 мм; S = 0,125 мм/об содержит две доми-
нирующие частоты колебаний — f1 = 4,57 Гц и f2 =11,61 Гц (см. рис. 3, а), а
при v = 2 м/c, t = 0,1 мм, S = 0,208 мм/об — одну — f1 = 4,46 Гц (см. рис. 3, б).
0 10 20 30 40
2,5
5,0
7,5
10,0
f, Гц
A
y
, H
а
0 10 20 30 40
2,5
5,0
7,5
10,0
f, Гц
A
y
, H
б
Рис. 3. Спектр амплитуд составляющей силы резания Py при режиме обработки: v = 2 м/с,
t = 0,1 мм, S = 0,125 (а), 0,208 (б) мм/об.
Анализ спектров для всех составляющих силы резания показал, что мак-
симальных значений амплитуды колебаний достигают при двух частотах: f1 =
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2009, № 3 79
4,50±0,08 Гц и f2 =11,65±0,14 Гц. Амплитуды колебаний на остальных часто-
тах более чем в 5 раз меньше максимального значения. Поэтому для целей
наших исследований этими колебаниями можно пренебречь. Составляющие
силы резания в общем случае можно аппроксимировать аналитическим вы-
ражением
)cos()cos()( 222111 ϕΔ+τ+ϕΔ+τ+=τ fAfAPP , (1)
где P(τ) — одна из составляющих силы резания (Px(τ), Py(τ), Pz(τ)); P —
математическое ожидание составляющей силы резания P(τ); f1, f2 — домини-
рующие частоты; A1, A2 — амплитуды колебаний; Δφ1, Δφ2 — фазы колеба-
ний.
Также установлено, что при подачах S = 0,021, 0,166 и 0,208 мм/об ам-
плитуда A2, оставаясь второй по величине, более чем в 5 раз меньше A1. По-
этому в данных случаях формулу (1) для составляющих силы резания можно
существенно упростить:
)cos()( 111 ϕΔ+τ+=τ fAPP .
Следует также заметить, что значение частоты f2 =11,65±0,14 Гц с высо-
кой точностью совпадает с частотой вращения шпинделя
60ш
nf = ,
которая в данных экспериментах составила 11,7±0,2 Гц. В [2] показано, что
при точении заготовок с эксцентричным припуском сила резания колеблется
с частотой равной частоте вращения шпинделя станка. Перед проведением
экспериментов для уменьшения эксцентриситета поверхность заготовок
предварительно протачивали. Последующее измерение полученного профиля
показало, что неравномерность распределения припуска перед точением
(биением поверхности заготовки) составила 0,02 мм, причем припуск был
расположен эксцентрично. Поэтому можно предположить, что колебания на
частоте f2 обусловлены эксцентричностью расположения припуска.
Следует также заметить, что для всех выполненных опытов справед-
ливо соотношение 21 386,0 ff ≈ . В ряде опытов на частотах f3 = 23,8±0,2 Гц
и f4 = 48,7±0,3 Гц наблюдали незначительные по величине (по сравнению с
амплитудами на частотах f1 или f2) всплески амплитуды. Имели место сле-
дующие соотношения: 23 034,2 ff ≈ и 24 162,4 ff ≈ .
На рис. 4 приведены два характерных спектра сигналов акселерометра.
По оси абсцисс откладывали частоту вибраций, а по оси ординат — величину
выходного напряжения усилителя акселерометра. Амплитуда вибраций была
прямо пропорциональна величине выходного напряжения. Из приведенных
спектров следует, что при режимах обработки v = 2 м/c, t = 0,1 мм, S =
0,125 мм/об доминирующие частоты вибраций, отвечающие всплескам ам-
плитуды, имели следующие значения: 446,2, 902,7, 1359,3, 1629,7, 2762,1,
6211,3 Гц (см. рис. 4, а), а при v = 2 м/c, t = 0,1 мм, S = 0,208 мм/об —
2763,2, 6212,4 Гц (см. рис. 4, б).
Анализ спектров сигналов акселерометра показал, что при варьировании
величины подачи наиболее существенные изменения претерпевает амплиту-
да, которая соответствует частоте 902,7±10,5 Гц. Поэтому для анализа вибра-
ций, возникающих в процессе обработки, целесообразно выбрать величину
амплитуды, соответствующую частоте 902,7±10,5 Гц.
При наличии автоколебаний режущего инструмента, возникающих при
его взаимодействии с обрабатываемой заготовкой, имеет место их относи-
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 80
тельное смещение на уровне десятков микрометров [2]. Это особенно ярко
проявляется при рассмотрении микропрофиля обработанной поверхности. На
рис. 5 приведены две профилограммы шероховатости обработанных поверх-
ностей, которые характерны для выполняемых исследований. Профилограм-
ма на рис. 5, а отличается большими значениями высот микронеровностей
(десятки микрометров), что указывает на наличие недопустимых колебатель-
ных процессов с точки зрения требований шероховатости. Профилограмма,
приведенная на рис. 5, б, наоборот, характеризуется незначительными высо-
тами микронеровностей. Очевидно, что процесс точения в этом случае обла-
дает более высокой вибрационной устойчивостью.
0 2500 5000
0,07
0,14
0,21
0,28
U, B
f, Гц
а
0 2500 5000
0,07
0,14
0,21
0,28
f, Гц
U, B
б
Рис. 4. Спектр амплитуд выходного напряжения акселерометра при режиме обработки: v =
2 м/c, t = 0,1 мм, S = 0,125 (а), 0,208 (б) мм/об.
0 1000 2000 3000 x, мкм
–10
–5
0
5
10
15
y, мкм
а
0 1000 2000 3000 –10
–5
0
5
10
15
20
25
y, мкм
x, мкм
б
Рис. 5. Профилограммы шероховатости поверхностей, обработанных при v = 2 м/c, t =
0,1 мм, S = 0,125 м (а), 0,208 (б) мм/об.
На основании полученных экспериментальных данных (см. рис. 1—5) бы-
ло установлено влияние подачи на параметры процесса резания, которые
характеризуют динамические явления (рис. 6—8).
Анализ влияния подачи на изменение шероховатости поверхности (см.
рис. 6, а) позволяет ранжировать режимы точения с точки зрения вибрацион-
ной устойчивости процесса резания. Наименьшее значение параметра шеро-
ховатости Ra, а соответственно и наивысшая вибрационная устойчивость
соответствует подаче 0,208 мм/об. На основании дальнейшего сопоставления
величин параметра шероховатости Ra подачи можно расположить в ряд:
0,166, 0,021, 0,042, 0,083, 0,125 мм/об.
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2009, № 3 81
0 0,07 0,14
1,5
3,0
4,5
Ra, мкм
S, мм/об
а
0 0,07 0,14
0,07
0,14
0,21
0,28
0,35
U
A
, B
S, мм/об
б
Рис. 6. Влияние подачи на параметр шероховатости Ra обработанной поверхности (а) и
амплитуду выходного напряжения акселерометра (б), соответствующую частоте
902,7±10,5 Гц при v = 2 м/c, t = 0,1 мм.
0 0,07 0,14
4
8
12
S, мм/об
4
A
1
, H
3
2
1
а
0 0,07 0,14
4
8
12
A2, H
4
2
3
1
S, мм/об
б
Рис. 7. Влияние подачи на амплитуду составляющих Аx (1), Аy(2), Аz (3) и результирующей
АR (4) силы резания, соответствующую частотам: f1 = 4,50±0,08 Гц (а) и f2 = 11,65±0,14 Гц
(б) при v = 2 м/c, t = 0,1 мм.
Характер изменения амплитуды выходного напряжения акселерометра
при частоте 902,7±10,5 Гц в зависимости от подачи (см. рис. 6, б) прак-
тически повторяет характер изменение параметра шероховатости Ra.
Поэтому величину данного параметра можно использовать в качестве оце-
ночной характеристики вибрационной устойчивости процесса резания.
Информация о колебательных процессах содержится в осциллограммах
составляющих силы резания. Для установления этой взаимосвязи построены
зависимости влияния величины подачи на величину амплитуды состав-
ляющих и результирующей силы резания, соответствующих частотам f1 =
4,50±0,08 Гц (см. рис. 7, а) и f2 =11,65±0,14 Гц (см. рис. 7, б). Совмест-
ный анализ рис. 6, а и 7 позволяет установить, что между величиной пара-
метра шероховатости поверхности Ra и амплитудой A2 составляющей силы
резания Py(t) на частоте f2 = 11,85±0,2 Гц имеется корреляционная связь.
Однако характер изменения амплитуды A2 в зависимости от величины подачи
не повторяет характер изменения параметра шероховатости Ra. Поэтому
параметр A2 не целесообразно использовать для оценки вибрационной устой-
чивости процесса резания. Как было показано выше, колебания составляю-
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 82
щей силы резания Py(t) на частоте f2 обусловлены эксцентричностью при-
пуска. Учитывая, что во всех опытах величина и форма припуска были
примерно одинаковы, можно сделать следующие предположения:
— при S = 0,083; 0,125 мм/об неравномерность припуска 0,02 мм иниции-
рует возникновение автоколебаний, амплитуда которых достигает значитель-
ных величин;
— при S = 0,166; 0,208 мм/об неравномерность припуска 0,02 мм не вызы-
вает колебаний со значительной величиной амплитуды, т. е. имеет место виб-
рационная устойчивость процесса обработки;
— подачи S = 0,021; 0,042 мм/об занимают промежуточное положение,
т. е. процесс обработки сопровождается автоколебаниями, амплитуда кото-
рых еще не достигла критических значений.
0 0,07 0,14
100
200
300
2
4
P, H
S, мм/об
3
1
а
0 0,07 0,14
25
50
S, мм/об
ΔP, H
4
2
1
3
б
Рис. 8. Влияние подачи на составляющие Px (1), Py(2), Pz (3) и результирующую R (4) силы
резания (а) и величину изменения ΔPx (1), ΔPy(2), ΔPz (3) и ΔR (4) (б) при v = 2 м/c, t =
0,1 мм.
Анализ зависимости изменения среднего значения составляющих силы
резания (см. рис. 8, а) показал, что при S = 0,042 мм/об имеет место минимум
силы. Однако в данном случае величина амплитуды автоколебаний и, как
следствие, величина шероховатости (см. рис. 6, а) возрастает. С другой сто-
роны, значения составляющих сил резания при S = 0,166 и 0,208 мм/об дости-
гают максимальных значений, а при этом, как выше было показано, обеспе-
чивается наилучшая вибрационная устойчивость процесса резания. Следова-
тельно, величина среднего значения силы резания не оказывает доминирую-
щего влияния на величину амплитуды колебаний.
Анализ рис. 8, б показал, что между величинами диапазонов изменения
составляющих силы резания ΔPx, ΔPy, ΔPz и параметром шероховатости Ra
существует корреляционной зависимость. Однако характер изменения дан-
ных параметров в зависимости от величины подачи не повторяет характер
изменения параметра шероховатости Ra, поэтому данные параметры не
целесообразно использовать для оценки вибрационной устойчивости процес-
са резания.
Выводы
При точении закаленной стали ХВГ твердостью HRC 60—62 круглыми
пластинами из керамического композита кубического нитрида бора cBN—
Si3N с постоянными скоростью и глубиной резания в зависимости от величи-
ны подачи наблюдали автоколебания различной амплитуды, величина и ха-
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2009, № 3 83
рактер которых проявляется на профилограммах обработанных поверхно-
стей.
Ранжировать технологические режимы обработки с точки зрения вибра-
ционной устойчивости процесса резания представляется возможным по вели-
чине параметра Ra шероховатости обработанной поверхности.
Для достижения вибрационной устойчивости процесса резания зака-
ленной стали ХВГ твердостью HRC 60—62 резцами с круглыми пластинами
из композита на основе кубического нитрида бора cBN—Si3N4 необходимо
обеспечить условия резания, при которых величина колебаний силы резания
на частоте вращения шпинделя будет минимальна. Данное условие представ-
ляется возможным обеспечить при использовании следующих режимов обра-
ботки: скорость резания v = 2 м/c, глубина резания t = 0,1 мм, подача S =
0,166—0,208 мм/об.
1. Жарков И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. — Л.: Машинострое-
ние. Ленингр. отд-ние, 1986. — 184 с.
2. Васин С. А. Прогнозирование виброустойчивости инструмента при точении и
фрезеровании. — М.: Машиностроение, 2006. — 384 с.
3. Гриценко Э. И., Дальник П. Е., Чапалюк В. П. Точение никелевых сплавов
инструментом из кубического нитрида бора. — Киев: Наук. думка, 1993. — 108 с.
4. Инструменты из сверхтвердых материалов / Под ред. Н. В. Новикова. — М.: Машино-
строение, 2005. — 555 с.
5. Клименко С. А., Копейкина М. Ю., Мельнийчук Ю. А. и др. Повышение эффективности
лезвийного инструмента, оснащенного ПСТМ на основе КНБ // Сверхтв. материалы. —
2003. — № 5. — С. 76—81.
6. Петруша І. А., Осіпов О. С., Смірнова Т. І. та ін. Різальний композит кубічного нітриду
бору з низько модульною добавкою жароміцного нітриду кремнію // Породоразрушаю-
щий и металлообрабатывающий инструмент — техника и технология его изготовления
и применения: Сб. науч. тр. — Киев: ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины, 2008. —
Вып. 11. — С. 206—211.
7. Девин Л. Н. Прогнозирование работоспособности металлорежущего инструмента. —
Киев: Наук. думка, 1992. — 131 с.
8. Машиностроительные материалы: Краткий справ. / Под ред. В. М. Раскатова. — 3-е
изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1980. — 511 с.
9. Стахнив Н. Е., Сулима А. Г. Закономерности изменения силы резания при врезании и
выходе инструмента из заготовки при точении силуминов резцами с круглыми АТП //
Сверхтв. материалы. — 2009. — № 1. — С. 75—82.
10. Стахнив Н. Е. Моделирование силы резания при стационарном точении // Материалы
8-й Междунар. науч.-практ. конф. “Качество, стандартизация, контроль: теория и
практика”, г. Ялта, 23—26 сент. 2008 г. — Киев: АТМ Украины, 2008. — С. 123—128.
11. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. — М.: Наука, 1969. — 576 с.
12. Шрюфер Э. Обработка сигналов: цифровая обработка дискретизированных сигналов /
Под. ред. В. П. Бабака. — Киев: Либідь, 1995. — 320 с.
Ин-т сверхтвердых материалов Поступила 09.10.08
им. В. Н. Бакуля НАН Украины
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63397 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3119 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T10:55:57Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Стахнив, Н.Е. Девин, Л.Н. Петруша, И.А. Осипов, А.С. 2014-06-01T05:55:51Z 2014-06-01T05:55:51Z 2009 Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ / Н.Е. Стахнив, Л.Н. Девин, И.А. Петруша, А.С. Осипов // Сверхтвердые материалы. — 2009. — № 3. — С. 75-83. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0203-3119 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63397 621.941 Приведены результаты исследования процесса чистового точения закаленной стали ХВГ твердостью HRC 60—62 инструментом, оснащенным круглой режущей вставкой из композита на основе кубического нитрида бора (система cBN—Si₃N₄). Установлено влияние технологических режимов обработки на составляющие силы резания, величину вибраций, шероховатость обработанной поверхности. Приведены практические рекомендации по выбору режимов и условий обработки. ru Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Сверхтвердые материалы Исследование процессов обработки Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ Article published earlier |
| spellingShingle | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ Стахнив, Н.Е. Девин, Л.Н. Петруша, И.А. Осипов, А.С. Исследование процессов обработки |
| title | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ |
| title_full | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ |
| title_fullStr | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ |
| title_full_unstemmed | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ |
| title_short | Динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе КНБ |
| title_sort | динамические явления при чистовом точении закаленных сталей инструментом из композита на основе кнб |
| topic | Исследование процессов обработки |
| topic_facet | Исследование процессов обработки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63397 |
| work_keys_str_mv | AT stahnivne dinamičeskieâvleniâpričistovomtočeniizakalennyhstaleiinstrumentomizkompozitanaosnoveknb AT devinln dinamičeskieâvleniâpričistovomtočeniizakalennyhstaleiinstrumentomizkompozitanaosnoveknb AT petrušaia dinamičeskieâvleniâpričistovomtočeniizakalennyhstaleiinstrumentomizkompozitanaosnoveknb AT osipovas dinamičeskieâvleniâpričistovomtočeniizakalennyhstaleiinstrumentomizkompozitanaosnoveknb |