Исследование влияния параметров обработки на шероховатость поверхности деталей из закаленной стали 40Х при точении режущей керамикой

Проведено экспериментальное исследование влияния ряда факторов токарной обработки (подачи, скорости, глубины резания и износа режущей пластины по задней поверхности) на формирование шероховатости цилиндрической поверхности образца, изготовленного из стали 40Х и закаленного до твердости 40 HRC. Диапазон скоростей и подач для обработки сталей 40Х определен с помощью метода математического планирования эксперимента. Обтачивание выполнено на токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К20Ф3С32. В качестве рабочего инструмента применены проходные резцы с механическим креплением сменных многогранных пластин. Материал режущей части инструмента — режущая керамика ВОК-60. Влияние износа режущей пластины на результаты минимизировано: при каждом проходе менялась ее режущая грань. Для измерения шероховатости поверхности использован профилометр ТР200. Приведены зависимости шероховатости обработанной поверхности при обтачивании от параметров обработки. Представлены выводы и даны рекомендации по повышению производительности обработки.

Литература

[1] Stephenson D.A., Agapiou J.S. Metal Cutting Theory and Practice. CRC Press, 2005. 864 p.

[2] Ashley S. High-speed machining goes mainstream. Mechanical Engineering, 1995, vol. 177, is. 5, pp. 56–61.

[3] Грубый С.В. Оптимизация процесса механической обработки и управление режимными параметрами. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 149 с.

[4] Luo S.Y., Liao Y.S., Tsai Y.Y. Wear characteristics in turning high hardness alloy steel by ceramic and CBN tools. Journal of Materials Processing Technology, 1999, vol. 88, is. 2, pp. 114–121.

[5] Plaza M. The prons and cons of high-speed machining. Canadian Machinery and Metalworking, 1995, September, pp. 8–10.

[6] Schulz H., Moriwaki T. High-speed machining. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 1992, vol. 41, is. 2, pp. 637–642.

[7] Плотников А.Л., Таубе А.О. Управление режимами резания на токарных станках с ЧПУ. Волгоград, РПК «Политехник», 2003. 184 с.

[8] Tlusty J. High-speed machining. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 1993, vol. 42, is. 2, pp. 733–738.

[9] Шустер Л.Ш., Мигранов М.Ш. Изнашивание инструментальных материалов с позиций термодинамики. Современные тенденции в технологиях металлообработки и конструкциях металлообрабатывающих машин и комплектующих изделий. Межвуз. сб. науч. тр., Уфа, УГАТУ, 2014, с. 96–100.

[10] Енек М., Серебряков В.И., Шварцбург Л.Э. Влияние состава покрытия инструментальных пластин методом PVD на шероховатость поверхности при точении. Технология машиностроения, 2010, № 8, с. 25–28.

[11] Боровский Г.В., Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Современные технологии обработки материалов. Москва, Машиностроение, 2015. 304 с.

[12] Юденков Н.П. Новые тенденции и решения при создании отечественного оборудования для автомобильной промышленности. Автомобильная промышленность, 2007, № 8, с. 1–4.

[13] Пронин А.И., Мыльников В.В., Чернышев Е.А., Шетулов Д.И. Определение оптимальной скорости резания твердого точения с использованием сигналов акустической эмиссии. Контроль. Диагностика, 2014, № 4, с. 40–44.

[14] Пронин А.И., Мыльников В.В., Чернышев Е.А. Причины низкой работоспособности пластин из режущей керамики при твердом точении. Материаловедение, 2014, № 5, с. 13–15.

[15] Пронин А.И., В.В. Мыльников, Щелкунов Е.Б., Виноградов С.В Применение ортогонального центрального композиционного планирования экспериментов для оптимизации точения закаленной стали 40Х режущей керамикой. Вестник машиностроения, 2016, № 8, с. 43–48.