МОДЕЛЮВАННЯ ЗНОСУ РІЖЧОЇ КРІМКИ ЛІЗ ІНСТРУМЕНТА, 4science
Актуальним питанням у дослідженнях обробки різанням матеріалів є пошук та застосування ефективніших інструментальних матеріалів, методів їх удосконалення з метою підвищення стійкості лез різальних інструментів.
Ефект від поліпшення ріжучих властивостей інструментальних матеріалів досягається значно швидше, ніж від багатьох інших заходів щодо дослідження, розробки нових інструментальних матеріалів.
Дослідження стійкості різальних інструментів досить затратні за часом та ресурсами. Тому розробка та створення стендів для моделювання процесів зношування різальних інструментів із інструментальних матеріалів, що має безумовні перспективи.
Моделювали зношування лезового інструменту, що полягало у зношуванні ріжучої кромки леза ножів з пластинами твердого сплаву, що обертаються абразивним пелюстковим колом. Розглядали процес взаємодії пружно-пластичного тіла абразивного інструменту на пружне тіло різця. Для абразивного зношування різальної кромки різців використовували пелюсткове коло з параметрами: шліфувальна шкірка за ГОСТ5009, номер зернистості Р240, довжина пелюстки 60 мм, величина деформації 0,5 мм при діаметрі кола 180 мм. Моделювали процес різання абразивних деревних матеріалів як взаємодія абразивного кола та різальної кромки різця, що дозволяє зменшити час випробування різального інструменту на зносостійкість.
Силовий вплив пелюсткового кола на лезо регулювали та контролювали за допомогою вимірювального блоку. Коефіцієнт зносостійкості за параметром - лінійного укорочення різальної кромки визначали як відношення послідовно одержуваних величин зносу різальної кромки різців (у кожній партії не менше дев'ятиштук), відповідно неукріплених та зміцнених.
За оцінку зношування різців з інструментальних матеріалів взяли величину лінійного зношування Aμ. Величину Aμ визначали за шкалою мікрометра вартового типу (з точністю вимірювання ± 0,001 мм), який був встановлений на станині верстата.
Основна мета експериментальних досліджень полягає у вивченні ріжучих властивостей (зносостійкості) лез інструментів та ефективності їх застосування при обробці деревних плит та деревини.
Дані, отримані в результаті випробування, представлені в таблиці 4. Найстійкішими до абразивного стирання виявилися тверді безвольфрамові сплави КНТ20. Цей метал містять меншу кількість цементуючої фази, ніж метал КНТ30. На ріжучу кромку виходить велика кількість твердих зерен карбідів, які мають високу опірність до абразивного зносу.
Покриття TiN на передній поверхні різця перешкоджає зношування абразивними зернами шкірки пелюсткового кола ріжучу кромку леза.
Це випливає зі становища, що глибина впроваджених абразивних зерен та його кількість зменшується зі зростанням твердості передньої поверхні різця зі зміцненого інструментального матеріалу. У цьому випадку зміцнення у вигляді покриття перевищує твердість (
10 разів) інструментальний матеріал основи різця.
Найбільше зниження інтенсивності зношування спостерігали у зміцнених твердих сплавів ВК15, ТС40ХН.
Переточування по задній поверхні зміцнених по передній поверхні різців також незначно змінює зносостійкість у бік зниження.
Випробування зміцнення по задній поверхні різця трохи підвищує зносостійкість ріжучої частини, в межах похибки.
Для встановлення характеру та механізму зношування фрезерногоінструменту з покриттям і без покриття проведено аналіз та зіставлення результатів, отриманих при даних експериментах та випробуваннях на стійкість фрезеруванням кромок деревинностружкових плит (ДСтП) середньої щільності. Так, при К = 0,6, таблиця 1, стійкість інструменту при фрезеруванні ДСтП зростає в 1,4…1,6 разу.