Сравнительные испытания фрез для обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе

принести к заклиниванию сгружки между пластиной и заготовкой и, соответственно, повреждению пластины. Попутное фрезерование позволяет избежать подобных ситуаций.

Смазочно-охлаждающие материалы применяются и случае высоких скоростей резания и большой длины реза. В других случаях не применяется.

Библиографический список

2. Ковалевский, А. В. Выбор рациональной геометрии режущей масти фрезы для обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе. - М.: СТИН, 2008. - 8с.: ил.

КОВАЛЕВСКИЙ Александр Викторович, аспирант кафедры «Металлорежущиестанки и инструменты».

I. Алюминиевые-сплавы (свойства, обработка, применение) : справочник. — М. Металлургия. — 1979. - (»78 с.: ил.

Статья поступила в редакцию 13.11.08 г. © А. В. Ковалевский

УДК «1.914.2 А. В. КОВАЛЕВСКИЙ

А. Ю. ПОПОВ

Омский государственный технический университет

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФРЕЗ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

На основании проведенных сравнительных испытаний была определена рациональная геометрия трехсторонней дисковой фрезы для обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе. Экономическая рациональность применения этих фрез также была определена. На ФГУП ОМО имени П.И. Баранова было принято решении в дальнейшем применять опытные трехсторонние дисковые фрезы с разнонаправленными зубьями и отрицательной поверхностью.

Ключевые слова: фреза, геометрия, жаропрочный сплав, режимы резания, стойкость.

X

X

1 Выбор рациональной геометрии фрезы для обра-а ботки жаропрочных сплавов на никелевой основе * является важным направлением для повышения эф-| фективности процесса фрезерования этих сплавов.

2 В литературных источниках рекомендации по 8 выбору геометрии фрезы для обработки жаропроч-| пых сплавов неоднозначны. При обработке деталей I из порошковых жаропрочных сплавов на никелевой _ _ основе возникают сложности, связанные с недоста-

точной стойкостью инструмента. Обработка тгих спла-

вов сопровождается большим количеством сколов и, соответственно, низкой стойкостью. Зачастую необходимо, чтобы ресурс работы фрезы обеспечивал полную обработку одной детали без смены инструмента. Смена инст румен та в гггих случаях приводит в большинстве случаев к браку детали [ 11.

Так, на ФГУП ОМО имени П.И. Баранова при обработке жаропрочных дисков |рис. I) повышенной прочност и возникают сложности с фрезерованием 68 пазов на одной детали. Зачастую стойкость обраба-

Рис:. I. Диски, обрабатываемые ил ФГУП ОМО имени П.И. Баранова

а) б)

Рис. 2. Разработанная фреза: а) форма заточки лезвия; б) изготовленная реза

ОТЧЕТ ОБ ИСПЫТАНИЯХ ФРЕЗЕРНОГО ИНСТРУМЕНТА

Станок Обозначение материала Неоднородность материала Структур« поверхности Охлажлс- 1 ине

Тип Модель

1 оритоитально консольный 6Т«ЗГ1 ЭП741НП Отсутствует Охлаждение Огеутст- 1 •уст !

О,* мо,ч N ь.ч т|,ч мп, Г«.* й»

IS.lt,> «10 5,1-5,4 4,1-1,) ».«•1,1 1.4-1,0 '0,1 <0,1 -0,5 0,02-0.06 1

0 цехе №4 были испытаны лве дисковые косо1убые фасонные фрезы. Геометрические характеристики фрез одинаковые, кроме отрицательной фаски (-3*) на передне!) нонерхности опытно!) фреш Фрезы оснащены тперлосплаиными пластинка ВКЮХОМ.

Режимы резани«: подача А1, » 0,06 мм/зуб, глубина резани* I  2 мм, скорость резани« » • 12,6 м/мин, количество пластин I - 26.

Фрс 1л без отрицательной фаски Фреза с отрицательной фаской

Критерий и пинта

Итог по млигП поверхности нераиномерный Ншос но 1алнеП попершостн ранномсрныП

Нласшчсекав леформииии секции 3. 4. 5 Пластическая леформапнн - отсутствует

Га)руи1еине в режущей юис Смешанное пыкрашиванме Рафушснме а режу шей юис отсутствует

Поломки - отсутствует Поломка - отсутствует

Гргшннм отсутствуют Нарост секция 5 Трсшмны отсутствуют Нароет отсутствует

Критерий отката

Г - 33 чин: плоении и инструмент - плохое состояние инструмента

Фрезеровщик: /,) _ Класс ни Пладимнр Владимирович

Зам

нач. цеха №4: ^»^^^Ракпси Салана! Замнловнч

Рис. 3

Л)

Рис. 4 (л, б, п, г, л)- Сколы на лезвии фрезы без отрицательной передней поверхности

Рис. 5 (а, б, в, г). Незначительный износ на фрезе с отрицательной передней поверхностью

тыиаемой фрезы недостаточна для черновой или чистовой обработки. В связи с этим стоит вопрос поиска рациональной геометрии режущей части фрезы, которая позволяет снизить износ инструмента и противостоять выкрашиванию, а следовательно, изготавливать инструмент с ресурсом его работы — одна деталь.

Исследование показывают, что рациональными значениями режимов резания для обработки порошковых жаропрочных сплавов на никелевой основе являются: подача Б, = 0,06 мм/зуб, глубина резания < = 2мм, скорость резания у= 12,6м/мин |2].

Установлено, что рациональными геометрическими параметрами фрезы для обработки порошковых жаропрочных сплавов на никелевой основе является: передний угол у = -5', задний угол а=20\ угол наклона зубьев фрезы к оси фрезы о>=10" 111.

Марка твердого сплава ВРК15 является наиболее приемлемой для обработки порошковых жаропрочных сплавов на никелевой основе, за счет высокой стойкости и меньшим количеством сколов |3|. . Установлено, что при обработке жаропрочных I сплавов на никелевой основе, в момен т касания обра-

батываемой летали режущей частью фрезы, происходят большие всплески сил, превышающие силы резания в установившемся режиме в 6-8 раз. Эти всплески возникают вследствие возникновения сильных вибраций в начальный период фрезеровании. Постепенно в процессе фрезеровании силы резания падают, инструмент прирабатывается, обретай геометрию оптимальную в данных условиях. В период приработки инструмента формируется износ, который рассматривается как процесс. В этот момент образуются те сколы, и замятие режущей части фрезы, которые в дальнейшем формируют характер износа. Следовательно, момент прираГхггки очень важен в процессе фрезеровании жаропрочных сплавов на никелевой основе. Чем меньше начальный износ получает режущая часть фрезы в момент прирабо тки, тем медленнее развивается износ в дальнейшем установившемся режиме.

Для обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе положительно зарекомендовала себя заточка лезвия, представленнаи на рис. 2. Такай форма заточки позволяет лезвию фрезы протиностоить повышенным силам резании при приработке

Таблиц« I

Экономическая рациональность выбора геометрии дисковой трехсторонней фрезы

Фреза дисковая трехсторонняя с прямыми зубьями Фреза дисковая трехсторонняя с разнона|||>авлемными зубьями Фреза дисковая трехсторонняя с разнонаправленными зубьями и отрицательной поверхностью

Затраты ил изготовление фрезы 100% 73% 76%

Стойкость 100% 79% 39%

Затраты на брак 100% 86% В7%

Итог 100% 79% 67%

инструмента, тем самим практически избежав негативных последствий начального развития износа (2|.

Сравнительные испытания фрез с отрицательной передней поверхност ью и без этой поверхност и представлены в отчете об испытании (рис. 3).

11а рис. А представлены фотографии лезвий фрезы без отрицательной передней поверхности после 33 минут работы. На всех фотографиях видны сколы лезвия, которые в дальнейшем могут привести к выкрашиванию лезвия и, возможно, поломке обрабатываемого изделия.

Отсутствие сколов и незначительный износ можно наблюдать на фрезах с отрицательной передней поверхностью (рис. 5). Стойкость этих фрез в два раза выше, чем у фрез без отрицательной передней поверхности.

Экономическая рациональность применения этих дисковых трехсторонних фрез с разнонаправленными зубьями и отрицательной поверхност ью представлена в табл. 1. За 100 % была принята заводская фреза, применяемая на этой операции. Из таблицы видно, что затраты на изготовление фрез с отрицательной передней поверхностью меньше, чем заводской аналог, а стойкость выше.

После проведенных сравнительных испытаний по выбору рациональной геометрии фрезы для обра-

ботки жаропрочных дисков на ФГУП ОМО имени ПИ. Баранова было принято решение в дальнейшем применять опытные трехсторонние дисковые фрезы с разнонаправленными зубьями и отрицательной поверхностью.

Библиографический список

1. Ковалевский, Л. П. Выбор рациональной геометрии режущей части фрезы дли обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе. - М : СТИН, 2008. - 8 с.

2. Ковалевский, А. В. Выбор рациональных режимов фрезеровании для обработки порошковых жаропрочных сплавов на никелевой основе. — Омск : ОмГТУ, 2007. - 7 с.

3. Ковалевский, Л. В. Выбор оптимального твердого сплава для фрезеровании порошковых жаропрочных сплавов на никелевой основе. - Омск : ОмГТУ, 2007. - 6 с.

КОВАЛЕВСКИЙ Александр Викторович, аспирант кафедры «Металлорежущиестанки и инструменты». ПОПОВ Андрей Юрьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Металлорежущие станки и инструменты».

Статья поступила в редакцию 13.11.08г. © Л. В. Ковалевский, А. Ю. Попок

Книжная полка

Пластинин, П. И. Поршневые компрессоры [Текст]: учеб. пособие для вузов по специальности «Вакуумная и компрессорная техника физических установок» направления подгот. дипломир. специалистов «Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника» / П. И. Пластинин. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2000. - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений). - ISBN 978-5-9532-0176-6.

Т. 2 . Основы проектирования. Конструкции. — 2008. - 710, |1| с. : рис., табл. + Прил. — Библиогр.: с. 695 - 696. - 10000экз. - ISBN 978-5-9532-0228-8.

Третье издание дополнено сведениями о проектировании и конст руировании поршневых компрессоров Изложены основы проектирования и конструирования поршневых компрессоров, подробно рассмотрены конструкции поршневых компрессоров, поршневых компрессорных машин и их узлов, приведены необходимые справочные данные. Книга содержит большое количество иллюстративного материала, включая атлас конструкций.