Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 1

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 1 2019 9 TECHNOLOGY Zeiss EVO50 XVP) и методом световой микро- скопии (МЕТАМ ЛВ-42); шероховатость R a определялась с помощью профилограф-про- филометра (Абрис-ПМ7), ее средняя величи- на указана в соответствующих подрисуноч- ных подписях; твердость HRC определялась с помощью твердомера Роквелла (600 MRD), ее величина также указана в подрисуночных подписях. Результаты и их обсуждение В соответствии с целью данного исследова- ния необходимо определить технологические режимы комбинированной электроалмазной обработки инструмента из быстрорежущей стали Р6М5, при шлифовании на которых от- сутствовали бы признаки дефектного слоя. К ним относятся: следы пластической деформа- ции, характерные для адгезионного взаимодей- ствия, – систематические сколы вдоль режущей кромки и микросколы на передней поверхности образцов; следы рекристаллизации элементов, входящих в состав быстрорежущей стали, ха- рактерные при росте контактной температуры в результате адгезионно-диффузионного взаимо- действия, – размеры карбидных частиц; следы воздействия локальных эрозионных процессов, характерные для электроэрозионной обработ- ки, – отдельные кратеры или лунки на перед- ней поверхности образцов; следы воздействия электрохимических процессов, характерные для электрохимической обработки, – снижение твер- дости передней поверхности образцов в резуль- тате электрохимического растворения припуска; увеличение высоты микронеровностей профиля передней поверхности образцов в результате увеличения электрических и механических зна- чений технологических режимов обработки. Анализ результатов исследований показал, что при плотности тока правки, равной 0,17 А/см 2 (рис. 1, а ), шероховатость обработанной по- верхности составляет 0,097 мкм при твердости 58…60 HRC , в то время как быстрорежущая сталь в закаленном состоянии имеет твердость 63…66 HRC . Выявлено [2, 20], что ее снижение на 12 % вызвано постепенным засаливанием ре- жущей поверхности круга. Это связано с тем, что образование площадок засаливания на режущей поверхности круга приводит к увеличению силы резания и температуры в зоне обработки, оказы- вающих влияние на твердость быстрорежущей стали. Состояние режущей кромки по внешнему виду дефектно – она неровная. На передней по- верхности наблюдается рост первичных карби- дов М 6 С, вызванный ростом температуры в зоне резания [20] из-за трения частично засаленной поверхности круга. Их размер составляет в сред- нем 2…8 мкм, в то время как изначальный раз- мер карбидных частиц до обработки составляет, в среднем 2…5 мкм. При плотности тока растравливания, равной 9,375 А/см 2 (рис. 1, б ), шероховатость обрабо- танной поверхности составляет 0,136 мкм, при твердости 54…56 HRC . Выявлено [21], что ее снижение на 18 % от исходной твердости про- исходит в результате электрохимического раз- упрочнения обрабатываемой поверхности при прохождении электрического тока через элек- тролит. Такое снижение объясняется ослаблени- ем связи химических элементов поверхности в результате растравливания. Поэтому мы считаем значение i тр = 9,375 А/см 2 высоким, максималь- но допустимым электрическим параметром при комбинированной электроалмазной обработке. Здесь размеры карбидных частиц составляют в среднем 2…5 мкм. Несмотря на то что рост от- дельных частиц не зафиксирован, они скаплива- ются в виде белой полосы вдоль режущей кром- ки (рис. 1–3). Это является дефектом, поскольку приводит к структурной неоднородности по- верхностного слоя. Сувеличениемглубинырезания от 0,01мм/дв. ход (рис. 2, а ) до 0,03 мм/дв.ход (рис. 2, б ) увеличи- вается глубина внедрения алмазных зерен в по- верхность, что приводит к росту высоты микро- неровностей профиля передней поверхности образцов от 0,061 до 0,175 мкм. Зафиксирован рост твердости с 56 до 65 HRC . Выявлено, что при малом значении глубины резания, равным 0,01 мм/дв.ход, растравленный слой глубиной порядка 0,02…0,025 мм не успевает полностью сошлифоваться. В микроструктуре передней по- верхности инструмента из быстрорежущей ста- ли видны карбидные частицы, вытянутые в ова- лы (показаны стрелками). Их размер составляет в среднем 3…4 мкм. С увеличением глубины ре- зания до 0,03 мм/дв.ход дефектная поверхность полностью удаляется в результате электрохими- ческого растворения, однако происходит рост суммарной силы резания, что приводит к сколам режущей кромки.