Investigation of the machinability by milling of the laser sintered Inconel 625/NiTi-TiB2 composite

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 1 2021 24 ТЕХНОЛОГИЯ Таким образом , исследование обрабатывае - мости данного композита на основе никеля с до - бавлением керамики не изучено , поэтому работа является актуальной . Основные задачи настоящей работы следую - щие . 1. Определение технологических возможно - стей обработки концевыми фрезами композита на основе Inconel 625 с добавлением в его состав NiTi-TiB 2 . 2. Определение скорости резания исходя из условий минимального износа инструмента и минимальных сил резания , возникающих в про - цессе обработки . 3. Определение наиболее оптимального со - отношения глубины и ширины фрезерования ис - ходя из условий минимального износа инстру - мента и минимальных сил резания . Методика исследований Все работы выполнялись на вертикально - фрезерном обрабатывающем центре с ЧПУ мо - дели VF1 фирмы «Haas» ( США ). Обработку производили по схеме попутного фрезерования . В качестве инструмента использовали цельно - твердосплавные концевые фрезы Ø10 мм моде - ли ЖТ 641 производства компании « ПК МИОН » ( Россия ), предназначенные для обработки жа - ропрочных титановых сплавов . Основные гео - метрические параметры этой фрезы имеют сле - дующие значения : передний угол γ = 4  , задний угол α = 10  , угол наклона винтовой линии зуба ω = 38  , число зубьев z = 4. Исходя из рекоменда - ций по режимам обработки жаропрочных спла - вов для фрезыЖТ 641 и анализа литературы [4, 9, 11, 22] для экспериментов была выбрана подача на зуб , равная S z = 0,04 мм / зуб . Фрезы закрепля - лись в цанговом патроне с одинаковым вылетом , величина которого составляла 24 ± 0,5 мм . При этом для качественной и количественной оценки результатов экспериментов измеряли износ фрез и силы резания . Износ инструмента оценивали по фаске из - носа на задней поверхности . Фаску износа изме - ряли на микроскопе УИМ 21 на каждом зубе фрезы . Силы резания определяли с помощью динамометра Kistler 9257 В ( Швейцария ). Изме - рения проводились в трех взаимно перпендику - лярных направлениях ( рис . 1). Для оценки ре - зультатов использовалась суммарная сила 2 2 x y F F F   , действующая в плоскости , пер - пендикулярной оси фрезы . Динамометр , уста - новленный на специальную плиту , закреплялся в станочных тисках . Перед началом эксперимен - тов в заготовке были подготовлены крепежные отверстия , через которые с помощью четырех винтов заготовка закреплялась на динамометре ( рис . 1). Для решения задачи по выбору скорости резания выполняли обработку на трех скоро - стях резания : V 1 = 25 м / мин ; V 2 = 35 м / мин и V 3 = 50 м / мин . При этом подача на зуб , глубина и ширина фрезерования оставались постоян - ными : S z = 0,04; В = 4; t = 1. Через одинаковые промежутки времени измерялся износ фрез . Для определения оптимального соотношения глубины и ширины фрезерования , при котором стойкость фрезы будет наибольшей , было вы - брано три варианта соотношения t и В ( t = B ; t = B /4; t = B /16) при условии одинакового объема срезаемого слоя в единицу времени , т . е . произ - ведение t 1 B 1 = t 2 B 2 = t 3 B 3 для всех трех вариантов выбранных режимов оставалось неизменным и обеспечивающим одинаковую производитель - ность обработки . Скорость резания равнялась 25 м / мин , скорость подачи – S z = 0,04 мм / зуб . Схемы резания представлены на рис . 2. Так , для фрезы № 1 глубина и ширина фре - зерования равнялись t = 2 мм и B = 2 мм соот - ветственно . Для фрезы № 2 глубина равнялась Рис . 1. Заготовка на динамометре Fig. 1. Workpiece clamped in the dynamometer