SU1742020A1 - Способ изготовлени режущих пластин с износостойким покрытием - Google Patents
Способ изготовлени режущих пластин с износостойким покрытием Download PDFInfo
- Publication number
- SU1742020A1 SU1742020A1 SU904776986A SU4776986A SU1742020A1 SU 1742020 A1 SU1742020 A1 SU 1742020A1 SU 904776986 A SU904776986 A SU 904776986A SU 4776986 A SU4776986 A SU 4776986A SU 1742020 A1 SU1742020 A1 SU 1742020A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- coating
- thickness
- front surface
- wear
- cutting
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Использование: обработка материалов резанием, обработка металлов. Сущность изобретени : износостойкое покрытие частично удал ют с передней поверхности на рассто ние, равное толщине срезаемого сло . С задней поверхности покрытие удал ют на рассто ние, равное толщине покрыти на передней поверхности. 4 ил.
Description
Изобретение относитс к обработке материалов резанием, в частности к обработке металлов.
Известен способ обработки с использованием режущих пластин с износостойким покрытием, полученным методом порошковой металлургии, при котором пластине придают необходимую форму и геометрические параметры, после чего на все ее поверхности нанос т износостойкое покрытие.
Известен также способ обработки с использованием твердосплавных режущих пластин с покрытием толщиной до 20 мкм, при котором толщина покрыти по передней грани инструмента меньше толщины покрыти на задней грани.
Основным недостатком известных способов обработки вл етс низка стойкость инструмента при обработке, поскольку не обеспечиваетс оптимальна геометри режущей части пластин в услови х процесса резани металлов.
Кроме того, при движении обрабатываемого материала по передней поверхности с более тонким покрытием, чем по задней
грани, происходит очень интенсивное ее изнашивание , что также снижает существенно стойкость инструмента.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому эффекту вл етс способ изготовлени твердосплавных пластин с износостойким покрытием, при котором покрытие нанос т на все грани и затем частично удал ют его с передней поверхности на рассто нии 10-100 мкм от режущей кромки.
Основным недостатком этого способа обработки вл етс низка стойкость инструмента , так как данный способ тоже не обеспечивает оптимальных геометрических параметров режущей части в услови х процесса резани .
Кроме того, небольша толщина покрыти (5-7 мкм) на передней поверхности вызывает интенсивный износ пластин на этом участке в услови х процесса резани металлов .
Кроме того, размеры удалени покрыти с передней пове рхности ограничены 10- 100 мкм и не св заны с услови ми
/
tuwvb
ю
о
hO
обработки, что также не позвол ет оптимизировать геометрию режущей части инструмента и существенно повысить стойкость инструмента.
Таким образом, известный способ изго- товлени пластин с износостойким покрытием не позвол ет существенно увеличить стойкость инструмента и производительность за счет создани оптимальной геометрии режущей части инструмента в процессе резани металлов.
Цель изобретени - повышение стойкости пластины за счет оптимизации геометрии в процессе резани .
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе изготовлени пластины с износостойким покрытием, включающем нанесение на переднюю и заднюю поверхности пластин износостойкого покрыти , с передней поверхности покрытие удал ют на рас- сто ние, равное толщине срезаемого сло , а с задней - на рассто ние вдоль режущих кромок, равное толщине покрыти на передней поверхности, определ емой из соотношени
где (5i - толщина покрыти на передней по- верхности,
К - коэффициент качества покрыти ;
а - толщина срезаемого сло обрабатываемого материала дл данного типоразмера режущих пластин;
Hv - твердость износостойкого покрыти ,
причем толщину покрыти на задней поверхности выполн ют 0,5-0,75 от толщины покрыти по передней поверхности,
Установлено, что наибольший эффект на стойкость инструмента оказывает, в первую очередь, покрытие, нанесенное на переднюю его поверхность, при этом толщина покрыти взаимосв зана с услови ми обра- ботки металлов резанием. Установлено также , что при определенных услови х обработки формируетс такой нарост на передней поверхности, который создает оптимальную геометрию режущей части инструмента и позвол ет существенно повысить его стойкость и производительность обработки.
На фиг. 1 представлена передн по- верхность режущей пластины, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема способа изготовлени пластины с износостойким покрытием и с оптимальной геометрией .
Способ осуществл ют следующим образом .
На пластину 1 на все ее поверхности нанос т, например, известным методом конденсации вещества ионной бомбардировкой (метод К1/1Б) износостойкое покрытие 2 на переднюю поверхность и износостойкое покрытие 3 на заднюю поверхность , при этом толщина покрыти 2 больше толщины покрыти 3 (фиг. 3) и зависит от условий обработки (режимы резани , прерывистость обработки, наличие корки и т. д.).
Затем покрытие 2 частично удал ют с передней поверхности (фиг. 2) на рассто нии Х-а, где а - толщина срезаемого сло , мм. Толщина срезаемого сло определ етс по известной зависимости -sin р, где S - подач , мм/об; tp- главный угол в плане, град.
Покрытие 2 толщиной di удал ют с передней поверхности на длине f (фиг. 1) в зависимости от глубины резани (t), 1-1,2- t/sin p. После частичного удалени покрыти по передней поверхности провод т удаление покрыти 3 частично и на задней поверхности пластины на рассто нии Y, равном толщине покрыти на передней поверхности (5i). Толщина покрыти бч определ етс экспериментально и выбираетс из соотношени
d-i К -л- (мкм),
HV
где К - коэффициент качества покрыти , завис щий от твердости покрыти
а - толщина срезаемого сло обрабатываемого материала дл данного типоразмера режущих пластин, мм ,
Hv - твердость износостойкого покрыти , кгс/мм
При значени х di, выход щих за пределы , полученные по формуле, стойкость режущего инструмента при изготовлении предлагаемых пластин существенно снижаетс .
Если значени di меньше рассчитанных по формуле, то стойкость пластин снижаетс вследствие быстрого образовани лунки износа на передней поверхности.
При значени х di,больших рассчитанных по формуле, повышаетс стоимость изготовлени пластины с износостойким покрытием за счет времени его нанесени и покрытие будет иметь нерациональный запас по износу, который не будет использован в процессе резани , так как быстро произойдет износ по задней грани, где более тонкое покрытие и должно составл ть по толщине в 2-3 раза меньше толщины покрыти по передней поверхности. При выходе за это соотношение толщин покрытий износ по задней грани увеличиваетс .
При обработке металлов резанием с использованием указанных пластин износ передней поверхности сопровождаетс отличительными особенност ми (фиг.4). На определенном рассто нии от режущей кромки происходит образование лунки 7 износа на передней поверхности обрабатываемым материалом 5 в процессе резани . При этом на передней поверхности -и задней образуетс из обрабатываемого материала 4 нарост 6, который создает оптимальные передний угол уьпт., задний угол (Хот. и угол заострени /50пт. в зависимости от толщины срезаемого сло . Происходит значительное увеличение переднего угла в процессе резани по сравнению с исходным уисх.. С увеличением переднего угла у уменьшаетс работа пластической деформации и трени на передней поверхности , снижаетс тепловыделение, уменьшаетс сила резани и соответственно напр жение в обрабатываемом материале при образовании стружки 5 и на контактных поверхност х режущей части инструмента. За счет оптимизации переднего угла в процессе резани автоматически происходит оптимизаци угла заострени / и заднего угла а по сравнению с исходными значени ми до начала процесса резани Дкх. и «исх.. Все это способствует улучшению условий резани и, следовательно, повышению стойкости пластины.
Оставшеес износостойкое покрытие на других поверхност х пластины также увеличивает стойкость за счет уменьшени износа по этим поверхност м.
Формула, по которой определ етс рассто ние дл удалени покрыти на передней поверхности, выведена экспериментально .
При значени х X меньше рассчитанных по формуле ускор етс износ пластины из- за образовани нароста с размерами меньше оптимального, который не позвол ет создать оптимальную геометрию режущей части пластины, в результате чего стойкость инструмента существенно снижаетс . В этом случае услови работы режущей части пластин приближаетс к услови м работы пластин, изготовленных по известному способу .
При значени х X больше рассчитанных по формуле получаетс больша площадка без покрыти и на передней поверхности образуетс нарост нестабильных размеров.
который очень часто разрушаетс , что приводит к возникновению вибраций и быстрому выходу инструмента из стро вследствие выкрашивани покрыти на передней и задней поверхност х и на режущей кромке.
Параметры Y дл улучшени износостойкого покрыти на задней грани также определ ютс по экспериментальной формуле Y 5i (мкм).
При значени х Y больше рассчитанных
по формуле происходит быстрый износ пластин по задней поверхности из-за отсутстви на ней части износостойкого покрыти , которое предохран ет заднюю поверхность от изнашивани . В результате стойкость инструмента , оснащенного такими пластинами , снижаетс .
При значени х Y меньше рассчитанных по формуле также снижаетс стойкость инструмента вследствие выкрашивани твердого и
хрупкого покрыти на задней поверхности вблизи режущей кромки, что, в свою очередь , приводит к нестабильности формообразовани нароста и к отклонению геометрических параметров режущей части
пластины от оптимальных.
Толщина покрыти на задней поверхности составл ет 0,5-0,75 от толщины покрыти на передней поверхности ( di). Если толщина покрыти на задней поверхности
( д) будет меньше 0,5 от толщины покрыти на передней поверхности (дч), то будет интенсивнее происходить износ по задней поверхности , что существенно снизит стойкость инструмента. Если толщина покрыти
на задней поверхности будет больше 0, -«di (толщины покрыти на передней поверхности ), то будет происходить выкрашивЕние покрыти на задней поверхности вследствие высокой твердости и хрупкости покрыти , что приводит к интенсивному износу и, следовательно, снижению стойкости инструмента .
Таким образом, способ дает наибольшую эффективность в том случае, если сохран ютс все услови его осуществлени . Пример. Пластины изготавливают из твердого сплава Т5К10 с износостойким покрытием из нитрида титана твердостью кгс/мм2 с различной толщиной покрыти . нанесенного методом КИБ. После нанесени покрыти на пластины алмазным кругом часть покрыти удал ют в соответствии с предложенными формулами, в зависимости .от условий обработки точением.
Покрытие удал ют до основы твердого сплава на длине1 1,2 на рассто нии от режущей кромки по передней поверхности . Затем удал ют покрытие с задней поверхности у режущей кромки на рассто нии на той же длине. .
В процессе обработки используют резцы токарные проходные с механическим креплением пластин, изготовленных по указанной методике.
Геометрические параметры режущей части пластин составл ют: передний угол у 4°, задний угол , главный угол в плане .
Обработку провод т на токарном станке 1К62 с бесступенчатым регулированием числа оборотов шпиндел при точении заготовок диаметром 150 мм и длиной 500 мм из стали 45 (НВ 170-180).
Скорость и глубина резани посто нны и составл ют соответственно м/мин и ,5 мм.
Величина подачи измен етс в пределах ,01-0,7 мм/об.
Критерием затуплени служит величина фаски износа по задней поверхности пластины ,6 мм.
На каждом режиме испытывают по три пластины. Обработку резанием провод т без применени СОЖ.
Анализ результатов испытаний показывает , что наибольшей стойкостью обладают пластины, изготовленные по предлагаемому способу (стойкость в сравнении с известным повышаетс в 2-2,5 раза в зависимости от условий обработки). При этом установлено , что наибольший эффект повышени стойкости достигаетс , если износостойкое
0
5
0
покрытие нанесено и удалено в предлагаемых услови х. При отклонени х от этих условий стойкость пластин снижаетс .
Claims (1)
- Технико-экономический эффект предлагаемого способа заключаетс в повышении стойкости пластин в среднем в 2 раза. Формула изобретени Способ изготовлени режущих пластин с износостойким покрытием, включающий нанесение на переднюю и заднюю поверхности пластины износостойкого покрыти и частичное удаление его с передней поверхности вдоль режущих кромок, отличающийс тем, что, с целью повышени стойкости пластины за счет оптимизации геометрии в процессе резани , покрытие с передней поверхности удал ют на рассто ние , равное толщине срезаемого сло , затем вдоль режущих кромок удал ют покрытие с задней поверхности на рассто ние , равное толщине покрыти по передней поверхности, причем последнюю определ ют из соотношени25dh КН,где 5i - толщина покрыти на передней поверхности;К - коэффициент качества покрыти ;а - толщина срезаемого сло обрабатываемого материала дл данного типоразмера режущих пластин;Hv - твердость износостойкого покрыти ,а толщину покрыти на задней поверхности выполн ют 0,5-0,75 от толщины покрыти по передней поверхности.JOato оN3ОА-А1 РеЗсУща Часть пластины,,,фиг. 4± 3 азотом а „ (а&ра$йгыоаемыи материал)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904776986A SU1742020A1 (ru) | 1990-01-02 | 1990-01-02 | Способ изготовлени режущих пластин с износостойким покрытием |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904776986A SU1742020A1 (ru) | 1990-01-02 | 1990-01-02 | Способ изготовлени режущих пластин с износостойким покрытием |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1742020A1 true SU1742020A1 (ru) | 1992-06-23 |
Family
ID=21488777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904776986A SU1742020A1 (ru) | 1990-01-02 | 1990-01-02 | Способ изготовлени режущих пластин с износостойким покрытием |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1742020A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493941C1 (ru) * | 2012-09-05 | 2013-09-27 | Нина Алексеевна Корюкина | Режущая пластина |
-
1990
- 1990-01-02 SU SU904776986A patent/SU1742020A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| За вка JP 60-44023, кл. В 23 В 27/14, 1985. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493941C1 (ru) * | 2012-09-05 | 2013-09-27 | Нина Алексеевна Корюкина | Режущая пластина |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2751873B2 (ja) | フライス用スローアウェイチップおよびそれを用いたフライス用カッタ | |
| US5816755A (en) | Method for machining composites | |
| CA1217926A (en) | Cutting insert with means for simultaneously removing a plurality of chips | |
| JP2000280201A (ja) | あさり刃を備える帯鋸身及びその製造方法 | |
| US5074721A (en) | Metal cutting blade and process for manufacture thereof | |
| CN105538348A (zh) | 刀具及该刀具的制造方法 | |
| SU1742020A1 (ru) | Способ изготовлени режущих пластин с износостойким покрытием | |
| JP6923854B1 (ja) | 切削インサート | |
| JP2005103658A (ja) | スローアウェイチップ | |
| JPH04310325A (ja) | 硬質膜被覆高速度鋼切削工具の製造方法 | |
| CN111054940A (zh) | 一种具有涂层的刀具及其制备方法 | |
| JPH08192305A (ja) | スローアウェイチップおよびその製造方法 | |
| JP2020131310A (ja) | 切削工具およびその製造方法 | |
| JP2000190108A (ja) | 多結晶硬質焼結体切削工具 | |
| JP2023142141A (ja) | 切削工具及び切削工具の製造方法 | |
| JPH0557519A (ja) | 高硬度材切削用エンドミル | |
| JPS6322922B2 (ru) | ||
| JPS6322216A (ja) | スプラインブロ−チ | |
| JP3786188B2 (ja) | ボ−ルエンドミル | |
| JPH03161280A (ja) | 硬脆材穴加工用工具 | |
| JPH0623375Y2 (ja) | エンドミル | |
| JP3794739B2 (ja) | ステンレス鋼高速切削用ブローチ工具 | |
| JPS61178101A (ja) | スロ−アウエイチツプ | |
| JPH0639620A (ja) | エンドミル | |
| SU1690954A1 (ru) | Способ изготовлени режущего инструмента |