DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2018.6.084

ВПЛИВ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИРОБНИЧИХ ВИПРОБУВАНЬ ТВЕРДОСПЛАВНИХ РІЗАЛЬНИХ ІНСТРУМЕНТІВ, ЗМІЦНЕНИХ ОІМП НА ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ РІЗАННЯ

Максим Валерійович Шаповалов, Віктор Дмитрович Ковальов, Яна Василівна Васильченко

Анотація


Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Мета роботи – підвищення експлуатаційного ресурсу, надійності, міцності і зносостійкості твердосплавних різальних інструментів за рахунок зміцнення обробкою імпульсним магнітним полем. В статті вирішуються наступні завдання: встановити основні фактори, що впливають на зміну зносостійкості твердого сплаву, який зміцнений обробкою імпульсним магнітним полем; дослідити вплив результатів випробувань твердосплавних різальних інструментів, які зміцнені ОІМП на продуктивність в виробничих умовах; встановити вплив зміцнення ОІМП на показники експлуатаційної стійкості інструменту; дослідити взаємозв'язок параметрів ОІМП, параметрів технологічного процесу різання і ефективності виробництва. Отримано наступні результати: на підставі виробничих випробувань твердосплавних різальних інструментів встановлено, що застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню зносостійкості різальних інструментів, зменшенню коефіцієнта варіації стійкості, підвищенню гамма-відсоткової стійкості, зменшенню кількості викришування, поломок в зоні приробітку інструменту. Застосування ОІМП дозволяє оптимізувати режими різання за продуктивністю обробки, собівартості операції і інструментальним витратам. Встановлено, що при важких умовах різання доцільно оптимізувати режим різання по величині подачі з урахуванням розсіювання стійкості інструментів. Висновки: застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню стійкості інструментів в 1,2 - 2,0 рази та зниженню коефіцієнту варіації стійкості в 1,3 - 3,1 рази. Гамма-відсоткова стійкість інструментів підвищується в 1,7 - 2,8 рази. Оптимальна стійкість підвищується в 1,4 – 2 рази, оптимальна подача – в 1,15-1,3 рази. Визначено залежність продуктивності обробки різцями після ОІМП, від напруженості магнітного поля H, межі міцності твердого сплаву , вмісту кобальту в твердому сплаві , частоти імпульсів f.

Ключові слова


обробка імпульсним магнітним полем; твердосплавний інструмент; виробничі випробування; стійкість; коефіцієнт варіації стійкості

Повний текст:

PDF

Посилання


Postnikov, S. N., Kungin, A. D. (1980), "About one of the reasons for increasing the durability of a high-speed tool subjected to magnetic processing. Optimization of cutting processes of heat- and extra-strong materials" ["Ob odnoy iz prichin povysheniya stoykosti bystrorezhushchego instrumenta, podvergnutogo magnitnoy obrabotke. Optimizatsiya protsessov rezaniya zharo- i osoboprochnykh materialov"], Interuniversity scientific collection, Ufa, No. 5, P. 157–160.

Postnikov, S. N. (1988), "Physical bases of processing materials and products by a sequence of pulses of a weak magnetic field" ["Fizicheskie osnovy obrabotki materialov i izdeliy posledovatel'nost'yu impul'sov slabogo magnitnogo polya"], Report of the third scientific and technical seminar with international participation on the finishing technology of AMO´87 (Varna, Oct. 1987). Sofia, P. 199–207.

Malygin, B. V. (1989), Magnetic hardening of tools and machine parts [Magnitnoe uprochnenie instrumenta i detaley mashin], Moscow, Engineering, 112 p.

Katsev, P. G. (1974), Statistical methods of cutting tool research [Statisticheskie metody issledovaniy rezhushchego instrumenta], Moscov, Engineering, 155 p.

Kovalov, V., Vasilchenko, Y., Klimenko, G. (2004), "Application processing pulse magnetic field for hardening machine parts and cutting tools" ["Primenenie obrabotki impul'snym magnitnym polem dlya uprochneniya detaley mashin i rezhushchego instrumenta"], Engine Bulletin, Zaporozhye, ZNTU, No. 4, P. 149–151.

Soroka, O., Rodichev, Ju., Kovalov, V., Vasylchenko, J. (2013), "Strengthening of the carbide cutting tool for heavy engineering on the basis of surface and bulk modification by physical methods", ["Zmicnennja tverdosplavnogho rizaljnogho instrumentu dlja vazhkogho mashynobuduvannja na osnovi poverkhnevoji ta ob'jemnoji modyfikaciji fizychnymy metodamy"], Bulletin of the Ternopil National Technical University named after. I.Pulyuya, No. 3 (71), P. 133–145.

Rodichev, Ju, Soroka, O., Kovalov, V., Vasylchenko, J., Shapovalov, M. (2018), "Accelerated test of cutting plates with intensive contact loading" ["Pryskoreni vyprobuvannja rizaljnykh plastyn pry intensyvnomu kontaktnomu navantazhenni"], Bulletin of the Donbass State Еngineering academy, Kramatorsk, No. 1 (43), P. 181–187.

Kovalev, V., Vasilchenko, Y. (2011), "Statistical researches of work of the enterprises of heavy mechanical engineering for a substation of technical characteristics of new machine tools", 11th International Conference RaDMI 2011 from 15-18 September 2011, Sokobanja (Serbia), P. 359–364.

Soroka, O., Rodichev, Ju., Shabetia, O., Kovalov, V., Vasilchenko, Y., Shapovalov, M. (2018), Strength of tool materials, Modern trends in material processing: Collective monograph, Edited by Predrag Dašić, Vrnjačka Banja, P. 185–217.

Klymenko, G., Myronenko, Je., Ghuzenko, V., Vasylchenko, J., Shapovalov, M. (2015), "Exploitation of prefabricated cutters : a monograph for students of specialties 6.050503, 6.050502, 8.05050301, 8.05050302, 8.05050201 of full-time and part-time study" ["Ekspluatacija zbirnykh rizciv: monoghrafija dlja studentiv specialjnostej 6.050503, 6.050502, 8.05050301, 8.05050302, 8.05050201 dennoji ta zaochnoji formy navchannja"], Kramatorsk, 86 p.

Vasilchenko, Y., Sukova, T., Shapovalov, M. (2013), "Development of technological systems for processing large-sized parts based on adaptive multi-purpose heavy machines" ["Razrabotka tekhnologicheskikh sistem dlya obrabotki krupnogabaritnykh detaley na baze adaptivnykh mnogotselevykh tyazhelykh stankov"], Bulletin of SevNTU. Machinery and equipment and transport, No. 139, P. 28–32.

Vasilchenko, Y., Sukova, T., Shapovalov, M. (2011), "Methods to improve the efficiency of the cutting process on heavy machines" ["Metody povysheniya effektivnosti protsessa rezaniya na tyazhelykh stankakh"], Reliability of tools and optimization of technological systems. Collection of scientific papers, Kramatorsk, No. 29, P. 76–84.

Shapovalov, M., Vasilchenko, Y. (2013), "Databank for choosing a rational design of precast cutters" ["Bank dannykh dlya vybora ratsional'noy konstruktsii sbornykh reztsov"], Collection of scientific papers of JSC ONIKS. Theory and practice in engineering, Irbit, P. 159–162.

Skibin, V., Abankin, V. (1975), "Choice of supply with regard to the dispersion of the hardness of carbide cutters" ["Vybor podachi s uchetom rasseivaniya stoykosti tverdosplavnykh reztsov"], Collection Reliability cutting tools, Issue 2, Kyiv, Higher school, P. 39–42.

Khaet, G. (1968), Reliability of the cutting tool [Nadezhnost' rezhushchego instrumenta], Kyiv, UkrNIITI, 115 p.

Pal, C., Pal, D., Das Yupta, M. (1974), Influence of magnetic field on drill life in drilling cart iron, J.Just, Eng, (India), Mech, Eng, Div, No. 5, P. 241–246.

Advances in Engineering Materials and Applied Mechanics: Proceedings of the International Conference on Machinery, Materials Science and Engineering Application, (MMSE 2015), Wuhan, China, June 27-28 2015.

Alifanov, A., Popova, Zh., Tsionenko, N. "Magnetic-impulse treatment of steel products" ["Magnitno-impul'snaya obrabotka stal'nykh izdeliy"], Perspective materials and technologies : Sat. scientific tr., Part 25, Vitebsk, VSTU, P. 520–542.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.   Постников С. Н., Кунгин А. Д. Об одной из причин повышения стойкости быстрорежущего инструмента, подвергнутого магнитной обработке. Оптимизация процессов резания жаро- и особопрочных материалов. Межвузовский научный сборник. Уфа. 1980. № 5. С. 157–160.

2.   Постников С. Н. Физические основы обработки материалов и изделий последовательностью импульсов слабого магнитного поля. Доклад третьего научно-технического семинара с международным участием по технологии финишной обработки АМО´87 (Варна, окт. 1987 г.). София, 1988. С. 199–207.

3.   Малыгин Б. В. Магнитное упрочнение инструмента и деталей машин. М. : Машиностроение, 1989. 112 с.

4.   Кацев П. Г. Статистические методы исследований режущего инструмента. М. : Машиностроение, 1974. 155 с.

5.   Ковалев В. Д., Васильченко Я. В., Клименко Г. П. Применение обработки импульсным магнитным полем для упрочнения деталей машин и режущего инструмента. Вестник двигателестроения. Запорожье. ЗНТУ. 2004. № 4. С. 149–151.

6.   Сорока О. Б., Родічев Ю. М., Ковальов В. Д., Васильченко Я. В. Зміцнення твердосплавного різального інструменту для важкого машинобудування на основі поверхневої та об’ємної модифікації фізичними методами. Вісник Тернопільського Національного технічного університету ім. І.Пулюя. 2013. № 3 (71).С. 133–145.

7.   Родічев Ю. М., Сорока О. Б., Ковальов В. Д., Васильченко Я. В., Шаповалов М. В. Прискорені випробування різальних пластин при інтенсивному контактному навантаженні. Вісник Донбаської державної машинобудівної академії. Краматорськ, 2018. № 1 (43). С. 181–187.

8.   Kovalev V., Vasilchenko Y. Statistical researches of work of the enterprises of heavy mechanical engineering for a substation of technical characteristics of new machine tools. 11th International Conference RaDMI 2011 from 15-18 September 2011, Sokobanja (Serbia). 2011. P. 359–364.

9.   Soroka O., Rodichev J., Shabetia O., Kovalov V., Vasilchenko Y., Shapovalov M. Strength of tool materials. Modern trends in material processing: Collective monograph. Edited by Predrag Dašić. Vrnjačka Banja. 2018. P. 185–217.

10. Клименко Г. П., Мироненко Є. В., Гузенко В. С., Васильченко Я. В., Шаповалов М. В. Експлуатація збірних різців : монографія для студентів спеціальностей 6.050503, 6.050502, 8.05050301, 8.05050302, 8.05050201 денної та заочної форми навчання. Краматорськ. 2015. 86 с.

11. Васильченко Я. В., Сукова Т. А., Шаповалов М. В. Разработка технологических систем для обработки крупногабаритных деталей на базе адаптивных многоцелевых тяжелых станков. Вестник СевНТУ. Машиноприладобудування та транспорт. 2013. № 139. С. 28–32.

12. Васильченко Я. В., Сукова Т. А., Шаповалов М. В. Методы повышения эффективности процесса резания на тяжелых станках. Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем. Збірник наукових праць. Краматорськ. 2011. № 29. С. 76–84.

13. Шаповалов М. В., Васильченко Я. В. Банк данных для выбора рациональной конструкции сборных резцов. Сборник научных трудов ЗАО ОНИКС. Теория и практика в машиностроении. Ирбит. 2013. С. 159–162.

14. Скибин В. В., Абанкин В. И. Выбор подачи с учетом рассеивания стойкости твердосплавных резцов. Сб. Надежность режущего инструмента. Вып. № 2. Киев. Вища школа, 1975. С. 39–42.

15. Хает Г. Л. Надежность режущего инструмента. Киев. УкрНИИТИ, 1968. 115 с.

16. Pal C. N., Pal D. K., Das Yupta M. C. Influence of magnetic field on drill life in drilling cart iron. J.Just. Eng. (India). Mech. Eng. Div. 1974. № 5. P. 241–246.

17. Advances in Engineering Materials and Applied Mechanics: Proceedings of the International Conference on Machinery, Materials Science and Engineering Application. (MMSE 2015). Wuhan. China. June 27-28 2015.

18. Алифанов А. В., Попова Ж. А., Ционенко Н. М. Магнитно-импульсная обработка стальных изделий. Перспективные материалы и технологии : Сб. науч. тр. Гл. 25. Витебск. ВГТУ 2013. С. 520–542.





Copyright (c) 2018 Максим Валерійович Шаповалов, Віктор Дмитрович Ковальов, Яна Василівна Васильченко

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Всі статті, опубліковані в журналі ITSSI, доступні на умовах ліцензії CC BY-NC-SA 4.0