ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 3 2022 60 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ тельно больше при плазменно-механической и плазменно-ультразвуковой обработке. Анализ графиков 1, 1ʹ на рис. 2 и на рис. 3 показывает, что, как и при обработке жаропрочных сталей твердосплавными резцами марки Т5К10 и ВК8, наибольший износ резцов наблюдается при точении стали 20Х25Н20С2Л. Исследованиями установлено, что при обработке жаропрочных сталей марки 20Х25Н20С2Л при всех методах обработки линейный износ инструмента и его интенсивность намного выше, чем при обработке стали 20Х23Н18. Полученные результаты объясняются тем, что жаропрочная сталь марки 20Х25Н20С2Л по сравнению со сталью 20Х23Н18 содержит больше таких легирующих элементов, как хром (на 2 %), никель (на 2 %), а также кремний, что приводит к образованию большого количества карбидов. Большой объем карбидов в сталях вызывает повышение интенсивности износа режущего инструмента при механической обработке, в том числе при плазменно-механической и плазменно-ультразвуковой обработке. Кривые, представленные на рис. 2 и 3, позволили выяснить, что при плазменномеханической обработке жаропрочных сталей интенсивность изнашивания материала инструментов снижается по сравнению с обычным методом резания. При этом стойкость инструментов увеличивается примерно Рис 3. Износ по задней поверхности при различных условиях обработки по корке стали 20Х25Н20С2Л Fig. 3. Wear on the end fl ank of the cutter under various processing conditions when turning steel 20Cr25Ni20Si2(cast) slag в 1,8–2,5 раза по сравнению с обычным методом обработки. Исследования показали, что при обычном методе точения жаропрочных сталей на контактных поверхностях режущего лезвия постоянно в процессе резания наблюдаются высокие удельные нагрузки и температура, что создает неблагоприятные условия для работы режущего инструмента. Кроме того, жаропрочные стали имеют склонность к адгезионному схватыванию с материалом инструмента и обладают высокой прочностью, что при резании приводит к значительным наклонам при пластическом деформировании контактной зоны и к повышению интенсивности износа режущего лезвия при обычном резании. При обработке жаропрочных сталей с плазменным нагревом благодаря предварительному подогреву снижаются нагрузки, действующие на переднюю поверхность инструмента. Контактное давление на заднюю поверхность режущего лезвия существенно уменьшается по сравнению с давлением при резании обычным методом, т.е. без предварительного подогрева. Поэтому при обработке материалов резанием с плазменным нагревом улучшается условие работы инструмента, снижается вероятность пластического деформирования режущей кромки резца. Проведенные эксперименты показали (рис. 2 и 3), что при обработке плазменно-ультразвуковым резанием жаропрочных сталей стойкость режущего инструмента как в случае пластин из твердого сплава марки ВК8, так и из твердого сплава марки Т5К10, увеличивается по сравнению плазменным методом обработки в 4-5 раз, а по сравнению с обычным механическим резанием (без плазменного нагрева) – в 10-12 раз. Это связанно с кинематической особенностью процесса ультразвукового резания и источника ультразвуковых колебаний. При обработке жаропрочных сталей для ультразвукового резания использовали инструменты, в конструкциях которых был использован концентратор механических колебаний, изготовленный из титанового сплава марки ВТ-1. Применение титанового сплава в качестве материала для концентратора ультразвуковых колебаний позволяет значительно уменьшать потери часто-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1