ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФРЕЗЫ

АННОТАЦИЯ

В машиностроении механическая обработка материалов требует много времени и труда. Это приводит к подорожанию продукции. Процесс фрезерования жаропрочных сплавов очень сложен. Основная проблема - высокая температура в зоне резания, потому что стружка прилипает к поверхности инструмента. Интересно, что это второе событие, оказавшее наиболее разрушительное воздействие на режущий инструмент. Исследования показали, что с увеличением времени обработки и увеличением режимов, этот процесс становится более интенсивным и разрушительным.

ABSTRAСT

In mechanical engineering, the mechanical processing of materials requires a lot of time and labor. This leads to an increase in the cost of products. The process of milling heat-resistant alloys is very complicated. The main problem is the high temperature in the cutting zone, because the chips stick to the surface of the tool. Interestingly, this is the second event that had the most devastating effect on the cutting tool. Studies have shown that with increasing processing time and increasing modes, this process becomes more intense and destructive.

Ключевые слова: повышения эффективности, покрытия, трения, точность резки, абразивный износ, нагрузка, температура, традиционная обработка, износостойкостью, высокоскоростное фрезерование.

Keywords: efficiency, coatings, friction, cutting accuracy, abrasive wear, load, temperature, traditional machining, wear resistance, high speed milling

В настоящее время в машиностроении сталь с высокой прочностью, износостойкостью, большим давлением, большой скоростью затмевается изоляционными материалами.

В современном машиностроении более 80-85 % деталей машин изготавливаются с использованием различных заготовок из стали 40 и 40Х. Но есть такая особенность этого материала, что его обработка и сборка будет более сложной. В условиях рыночной экономики повышение качества выпускаемой продукции и снижение ее себестоимости повышают товарную конкурентоспособность, ведут к дальнейшему развитию производства. Качество и стоимость производимого продукта, простота его конструкции, производительность труда. 

Поэтому, чтобы оценить качество использования стенда и режущего инструмента, необходимо знать величину всех сил, действующих на перекладину под различными углами в векторе резания. Это, в свою очередь, позволяет указать наиболее рациональные режимы резки.

В машиностроении механическая обработка материалов требует много времени и труда. Это приводит к удорожанию продукции. Процесс фрезерования жаропрочных сплавов очень сложен. Основная проблема - высокая температура в зоне резания, потому что стружка прилипает к поверхности инструмента. Интересно, что это второе событие, оказавшее наиболее разрушительное воздействие на режущий инструмент. Исследования показали, что с увеличением времени обработки и увеличением режимов, этот процесс становится более интенсивным и разрушительным.

Прилипанию стружек к поверхности инструмента влияют следующие факторы:

1. С повышением температуры прочность сварного шва увеличивается.

2. Когда скорость резания увеличивается, режущий инструмент быстро съедается, что снижает стабильность режущего инструмента.

3. Свойства вторичного материала и режущего инструмента. Чем выше степень их взаимного сваривания, тем ниже давление и температура, необходимые для прочного прикрепления стружки к инструменту.

 4. Время обработки.

Следует отметить, что наибольшее влияние на этот процесс оказывают 3 фактора. Принимая решение о технологических свойствах этого сплава, необходимо найти способы компенсации или устранения этих неблагоприятных явления.

Сложности, возникающие при резке жаропрочных сталей и сплавов, связаны с их особыми физико-механическими свойствами, основными из которых являются:

1) Высокая адгезионная способность сварки (сборки) в этом инструменте;

2) Низкая теплопроводность, что приводит к увеличению работы резания, преобразованию, отводу тепла и перегреву инструмента и заготовки;

3) Повышенное трение обрабатываемого материала из-за наличия твердых частиц (карбидов);

4) Чтобы повысить стабильность резцов, нам удалось снизить износ резца за счет использования охлаждающей жидкости и смазочной жидкости.

Для повышения эффективности резания многие производители режущего инструмента предлагают покрытия TiAL, что объясняется низким коэффициентом трения в зоне резания. Это также увеличивает точность резки и снижает вероятность дефектов резки. Установлено, что покрытия с наибольшей микротвердостью при максимальной стабильности могут быть получены при минимальном значении низкого коэффициента трения в зоне резания.

Такие покрытия в основном натуральные по сумме физико-механических свойств. Плотность покрытий можно рассматривать как наиболее важные свойства этих покрытий.

При решении проблемы необходимо решить следующие вопросы:

1. Изучить структуру различных тонких покрытий, полученных по разным технологиям.

2. Результаты экспериментальных исследований сопоставлены с научными результатами.

Режущие инструменты работают в очень тяжелых условиях. Высокие контактные напряжения и температуры (500-1100⁰С) в зоне резания усиливают (ускоряют) процессы износа, включая абразивный износ, адгезию, окисление и диффузию. Устройства подвержены быстрым вибрациям, ударам и переменным нагрузкам. Поэтому рабочие поверхности режущих инструментов должны иметь высокую твердость, химическую пассивность по отношению к обрабатываемым материалам, жаропрочность, усталостную прочность, коррозионную стойкость и стойкость к окислению при высоких температурах. Различный диапазон материалов для режущего инструмента определяет геометрию режущего инструмента так же, как каждый материал определяет оптимальные свойства для ряда известных материалов. Некоторые части машин находятся в более тяжелых условиях. Паровые турбины, воздушные винты, детали шахтного оборудования и т. д. требуют высокой прочности.

Большинству этих требований удовлетворяют керамические покрытия на основе нитридов и карбидов трудноплавких металлов, нанесенные на рабочие поверхности инструментов или деталей машин. Обеспечивает способность многих металлов и сплавов к испарению при сохранении химического состава сплавов, их образование в виде газообразных соединений, гибкую регулировку фазового состава и структуры конденсатов, высокую адгезию к основе. Большинство антикоррозионных покрытий обладают высокой твердостью, жаропрочностью, низким коэффициентом трения и коррозионной стойкостью. Это позволяет создавать более универсальные инструменты и детали, оптимизировать их геометрию, значительно повышать производительность и снижать удельные затраты.

Традиционная обработка не обеспечивает достаточного выполнения вышеуказанных технологических процессов, так как переход занимает много времени. Поэтому в этой области набирает обороты процесс высокоскоростной обработки. Разрабатываются новые высокоэффективные методы обработки. В результате скорость и глубина резания увеличиваются, что может быть достигнуто путем решения таких задач, как резка, а также создания новой конструкции инструментов, способных выдерживать высокие скорости.

Проблема высокоскоростного фрезерования заключается в том, что инструменты не обладают достаточной износостойкостью, а также незнанием параметров резания твердых материалов. Развитие инструментальных материалов и геометрии инструмента позволяет исследовать высокоскоростное фрезерование различных сталей, даже высоколегированных инструментальных сталей в закаленном состоянии.

Исследовательские работы проводились на АО "Бухарский ремонтно-механический завод". Первоначально были определены диаметр, вес и микроскопический вид каждого режущего инструмента.

Рисунок 1. Процесс фрезерования

Фреза была протестирована путем установки на фрезерном станке

Таблица 1. 

Режимы резки при обработки

Рисунок 2. Бесконтактное измерение температуры пирометром

Рисунок 3. Вид резца под микроскопом

Главный параметр при обработке материалов - скорость резания. Однако увеличение скорости резания приводит к уменьшению основного (станочного) времени и, соответственно, увеличению производительности обработки. Для увеличения скорости резания при обработке необходимо учитывать определенные условия, так как износ инструмента резко увеличивается по мере его увеличения. Неконтролируемое увеличение скорости резания приводит к снижению стойкости станка и стойкости инструмента до точения (или определенного значения износа).

Научные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Законы влияния на контактные процессы, тепловое состояние и интенсивность эрозии инструмента при резке заготовок аналогичны влиянию покрытий на такие процессы в продольном направлении, формирование многослойного покрытия для условий продольного резания позволяет применить принцип режущим инструментам.

2. Использование многослойных антикоррозионных покрытий позволяет значительно повысить производительность режущего инструмента при выполнении операций резания.

На основании вибродиагностики было обнаружено, что средняя амплитуда сигнала уменьшалась с увеличением усилия и жесткости по мере приближения к центру заготовки, а также уменьшение частоты вибрации, что положительно сказалось на качестве обработки и уменьшило износ инструмента [3].

Преимущества высокоскоростного фрезерования перед обычным фрезерованием можно перечислить следующим образом: скорость резания, сдвиговое смещение и объем истирания, чистота поверхности заготовки приводит к повышению точности за счет уменьшения силы резания и уменьшения нагрузки на станок. Тепло от зоны отсечки фрезерования в основном передается скребку, что приводит к относительно низкой температуре заготовки и сокращению времени обработки и затрат на обработку [3-5].

Зона резания резца в основном царапается, что приводит к относительно низкой температуре заготовки и сокращению времени обработки и затрат на обработку. Часто высокоскоростная обработка считается простым способом повышения эффективности благодаря более высокой скорости резания, чем обычные. Редко упоминается, что качество продукции можно улучшить за счет повышения точности и улучшения качества поверхности.

Скоростная резка должна выполняться с высокой точностью, то есть они должны соответствовать классу высокой точности, иначе дефекты на ее поверхности могут вызвать высокие и неравномерные нагрузки на подсистему шпинделя, что приведет к повышенной вибрации всей системы. На заготовках, не соответствующих этим требованиям, необходимо предварительно обработать и удалить поверхностный слой.

Съедание инструмента - самый важный фактор, ограничивающий скорость резания. Быстрорежущие стали и быстрорежущие стали с покрытием имеют низкую коррозионную стойкость, что увеличивает производительность сплава. Известно, что инструмент из твердых сплавов с высокой скоростью резания имеет небольшой срок службы. Однако их можно использовать для обработки мягких материалов. [3.4.5]

Список литературы:

1. H.H.Hamroyev., A.K.Xodjiyev. 5321504 – (15.03.01) Texnologiya i oborudovanie (mashinostroenie) va 5321500 – Texnologiyalar va jihozlar (mashinasozlik) bakalavr ta’lim yo’nalishini, "Mashinasozlik texnologiyasi" fani elektron darsligi. (DGU 2021 2089).
2. H.H.Hamroyev., A.K.Xodjiyev. 5321504 – (15.03.01) Texnologiya i oborudovanie (mashinostroenie) va 5321500 – Texnologiyalar va jihozlar (mashinasozlik) bakalavr ta’lim yo’nalishining “Teoriya rezaniya” va “Kesish nazariyasi” fanining ma'ruza va amaliy mashg’ulotini bajarish bo’yicha elektron darslik. Elektron hisoblash mashinalari uchun yaratilgan dasturning rasmiy ro‘yxatdan o‘tkazilganligi to‘g‘risida guvohnoma № DGU 09948, 2021 yil, - 4 b.t
3. X.X Xamroyev, U.A.Urinov, L.V.Dubroves, S.S.Shadiyev, S.S.Sayfullayev. Improving the Efficiency of Milling with using of the Milling Cutter with Cover (High Speed Milling (HSM)). “ International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) 2020”. 3310-3316 page.
4. A.V.Isaev, X.X.Xamroyev, P.M.Pivkin, I.V.Minin, A.A.Ershov. Issledovanie visokoskorostnoy obrabotki zagotovok iz chuguna selnimi pokritiyami i bez nix. Vestnik MGTU «Stankin» №4 (51), 2019 g. 32-37 str.
5. A.V.Isaev, X.X.Xamroyev, L.V.Dubroves. Issledovanie protsessa visokoskorostnogo frezerovani “Fan va texnologiyalar taraqqiyoti”. 2019 yil. №5. 155-159 b.