ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Актуальность. Повышение качества режущего инструмента путем создания нового способа воздействия на режущую часть неперетачиваемых пластин для сборного режущего инструмента и методики идентификации и группирования неперетачиваемых режущих пластин является актуальным. Объектом исследования служит комплект неперетачиваемых сменных режущих пластин фирмы PRAMET. Цель работы – создание нового способа воздействия на режущую часть неперетачиваемых сменных пластин для сборного режущего инструмента и новой методики их идентификации и группирования. Метод. Предложен новый способ повышения качества режущего инструмента на основе обнаруженного авторами статьи эффекта воздействия высоковольтного электрического разряда на режущую часть неперетачиваемых пластин и методики акустической диагностики для их сравнительной идентификации. Для исследований применены методы планирования эксперимента, методы статистического анализа, методы моделирования с применением спектрального нейросетевого анализа. Результаты. Обоснована и экспериментально подтверждена возможность воздействия высоковольтного разряда на режущую часть неперетачиваемых пластин для сборного инструмента с целью повышения их качества, в том числе путем применения предложенной методики акустической идентификации и группирования неперетачиваемых пластин на основе амплитудно-частотных характеристик собственных колебаний, вызванных вынужденными акустическими колебаниями в виде «белого шума» в интервале 20…20 000 Гц. Это позволило увеличить время непрерывного использования неперетачиваемых пластин до 1,8 раз. Область применения. Высоковольтная разрядная обработка неперетачиваемых пластин позволяет уменьшить рассеяние признаков износа пластин по сравнению с необработанными, тем самым может способствовать снижению их износа при металлообработке. Данный способ имеет перспективу практического применения для уменьшения износа многогранных сменных неперетачиваемых пластин для режущего инструмента. Выводы. Проведенные эксперименты по исследованию оценки качества режущих пластин с помощью акустических спектров собственных колебаний, а также воздействия высоковольтным разрядом подтвердили перспективность таких подходов к идентификации и группированию пластин по принципу близости свойств  и способа повышения качества неперетачиваемых пластин разрядами высокого напряжения (не ниже 25,0 КV). Перспективы дальнейших исследований могут заключаться в исследовании механизма физических явлений изменения структуры упрочняющих покрытий, их послойных связей и степени адгезии с основным материалом режущей части неперетачиваемых пластин под влиянием частоты высоковольтных разрядов, их частоты и продолжительности воздействия на пластины.

1. Сафонов С.В., Григорьев С.Н., Смоленцев В.П. Модификация поверхностного слоя металлических изделий // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2015. – Т. 11, № 2. – С. 19–26.

2. Иващенко А.П. Анализ способов повышения стойкости материалов режущих инструментов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 12 (3). – С. 389–392.

3. Тарануха Г.В. Применение композиционных материалов для режущих инструментов в металлообработке // Альманах современной науки и образования. – 2013. – № 9 (76). – С. 171–172.

4. Середа Б.П., Кругляк Д.О. Формирование износостойких покрытий на медных сплавах в условиях СВС // Инженерия поверхностного слоя деталей машин: сборник материалов II Международной научно-практической конференции, 27–28 мая 2010 г.: посвященной 85-летию со дня рождения академика О.В. Романа, 55-летию кафедры «Порошковая металлургия, сварка и технология материалов» БНТУ / редкол.: Б.М. Хрусталев, Ф.И. Пантелеенко, В.Ю. Блюменштейн. – Минск: БНТУ, 2010. – С. 96–97.

5. Повышение износостойкости и коррозионной стойкости изделий из конструкционных и инструментальных стадий путем нанесения ионно-плазменных покрытий / Л.Л. Ильичев, В.И. Рудаков, Г.В. Клевков, Н.А. Клевцова // Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 6. – С. 45–46.

6. Чекалова Е.А., Чекалов П.Д. Повышение износостойкости режущего инструмента путем диффузного сетчатого покрытия // Известия МГТУ «МАМИ». – 2014. – № 1 (19). – С. 230–233.

7. Клименко С.А., Копейкина М.Ю. Повышение эффективности процессов обработки инструментами с ПСТМ на основе КНБ // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Харьков, 2012. – Вып. 55. – С. 79–83.

8. Stancioiu A., Csofu F. Research on increasing active life of cutting tools // Fiabilitate si Durabilitate. – 2012. – N 1. – P. 212–217.

9. Yasa E., Kruth J. Application of laser re-melting on Selective laser melting parts // Advances in Production Engineering and Management. – 2011. – Vol. 6, N 4. – P. 259–270.

10. Additive manufacturing by direct metal deposition / В. Dutta, S. Palaniswamy, J. Choi, L.J. Song, J. Mazumder // Advanced Materials & Processes. – 2011. – Vol. 169, N 5. – P. 33–36.

11. Kruglov I.A. Neural networks modeling of multivariable vector functions in ill-posed approximation problems // Journal of Computer and System Sciences International. – 2013. – Vol. 52, N 4. – P. 503–518.

12. Improving tool life in multi-axis milling of Ni-based superalloy with ball-end cutter based on the active cutting edge shift strategy / M. Luo, H. Luo, D. Zhang, K. Tang // Journal of Materials Processing Technology. – 2018. – Vol. 252. – P. 105–115.

13. Binder M., Klocke F., Lung D. Tool wear simulation of complex shaped coated cutting tools // Wear. – 2015. – Vol. 330–331. – P. 600–607.

14. Kianinejad K., Uhlmann E., Peukert B. The influence of the cooling conditions on the cutting tool wear and the chip formation mechanism // Procedia CIRP. – 2015. – N 26. – P. 533–538.

15. Willian A. Tribological and wear behavior of HfN/VN nanomultilayer coated cutting tools // Ingeniería e Investigación. – 2014. – N 34. – P. 22–28.

16. Measuring diagnostic stand for experimental researches in technology machining / A. Dreval', V. Vasilev, D. Vinogradov, O. Malkov // Nauka i Obrazovanie. – 2014. – N 12. – P. 22–58.

17. Influence of the cutting parameters on flank wear of coated inserts during turning of AISI 316L / Z. Yusimit, M. Yoandrys, L. Arlys, B. Roberto // Enfoqute. – 2015. – N 6. – P. 13–24.

18. Ковалевский С.В., Тулупов В.И., Тулупова К.В. Разработка и исследование метода контроля деталей машин на основе эффекта акустической эмиссии // Науковий Вісник Донбаської державної машинобудівної академії. – 2014. – № 3 (15E). – С. 50–55.

19. Ковалевский С.В., Нагиева А.И. Акустический контроль размеров и показателей шераховатости поверхностей деталей с применением нейросетевых моделей // Нейросітьові технології та їх застосування. – Краматорск, 2014. – С. 24–35.

20. Kovalevskyy S.V. Acoustic monitoring with neural network diagnostics // American Journal of Neural Networks and Applications. – 2015. – Vol. 1, iss. 2. – P. 39–42.