ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА С ПОКРЫТИЕМ, НАНЕСЕННЫМ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫМ МЕТОДОМ

THE EXPERIENCE OF USING THE TOOL WITH THE COATING APPLIED ELECTRO-SPARK METHOD

Kristina Tyshenko

student of Togliatti State University,

Russia, Togliatti

Nikolay Loginov

candidate of Science, assistant of professor of Togliatti State University,

Russia, Togliatti

АННОТАЦИЯ

Приведен опыт применения сверл с покрытием, выполненным электроискровым легированием. Описаны материалы покрытия и основы. Проанализирован эффект от нанесения покрытия.

ABSTRACT

The experience of using drills with a coating made of electro-spark alloying is given. The coating materials and foundations are described. The effect of coating is analyzed.

Ключевые слова: электроискровое легирование, покрытие, испытание, инструмент.

Keywords: electro-spark alloying, coating, testing, tool.

Существует много методов повышения стойкости режущего инструмента. Одним из таковых является электроискровое легирование (ЭИЛ). Такой способ, в отличие от остальных, имеет ряд преимуществ, а именно локальность нанесения покрытий, возможность обработки на воздухе, простота оборудования [1–3]. Наряду с преимуществами этот метод характерен и следующими недостатками: высокая шероховатость поверхности детали после ЭИЛ, малая автоматизация процесса [2].

Метод ЭИЛ нашел применение для увеличения ресурса различного рода инструментов и процессов [4–6].

В работе представлены испытания сверл на производстве. Показателем эффективности являлся ресурс опытных образцов и сравнивался с серийным инструментом. Наряду с этим оценивалась точность обработки поверхности и ее шероховатость.

Электроискровая обработка образцов проводилась на оборудовании «UR-121» электродами из твердого сплава Ст-1 (табл. 1) диаметром 2 мм.

Таблица 1.

Характеристики материала легирующего электрода

ЭИЛ велось по задней и передней поверхности сверл на чистовых режимах малой мощности. Выбор таких режимов вызван требованиями шероховатости обрабатываемой поверхности инструмента, которая сказывается на изделии. Перед упрочнением образцы проходили необходимую подготовку, проводилась очистка обрабатываемых поверхностей и обезжиривание. Покрытие наносилось на полную длину режущей кромки и перемычку сверл. Ширина покрытия составляла приблизительно 2 мм, а толщина зависела от режима упрочнения и варьировалась в пределах от 5 до 15 мкм.

В таблице 2 представлены основные данные проведенного эксперимента.

Таблица 2.

Параметры обработки детали

Упрочненный инструмент работал на автоматической линии, оператор которой вел непрерывное наблюдение за параметрами обработки. Условием замены инструмента являлось снижение параметров качества обработки за пределы допустимых.

Обрабатываемой на автоматической линии деталью являлся картер сцепления, материалом которого был алюминиевый сплав АК12М. На этом оборудовании единовременно работает 42 различных инструмента. Время такта обработки составляло 32 секунды, а период замены этих инструментов составлял 18 минут, в связи с этим увеличение износостойкости хотя бы некоторых позиций существенно увеличивало коэффициент использования оборудования. Режимы обработки представлены в табл. 2. Нормативная стойкость сверл составляла 1000 деталей при износе по задней поверхности 0,3 … 0,4 мм. Опытные сверла с покрытием имели стойкость от 10000 до 20000 деталей при износе 0,3 … 0,4 мм по задней поверхности, при этом разброс размеров и качество поверхности были в заданных чертежом пределах. Этот же инструмент проходил испытания после переточки, проводимой по задней поверхности, без электроискрового упрочнения.

Рисунок 1. Режущая часть сверла с покрытием

Оказалось, что стойкость переточенных сверл находится в пределах 1500 … 1600 деталей. Это свидетельствует о необходимости производить ЭИЛ задней поверхности после каждой переточки. Упрочнение инструмента после каждой переточки увеличивает его суммарный срок службы до 160 раз.

Таким образом, по работе можно сделать следующие выводы:

1. Инструмент с покрытием, выполненным методом ЭИЛ, имеет меньший износ и существенно более высокую стойкость.
2. Производственные испытания показали, что для рационального использования инструмента с покрытиями, наносимыми методом ЭИЛ, необходимо на заточных участках после каждой переточки инструмента наносить новое покрытие по основным поверхностям.

Список литературы:

1. Верхотуров А.Д., Коневцов Л.А., Подчерняева И.А., Востриков Я.А. Особенности формирования измененного поверхностного слоя в условиях высокоэнергетического ЭИЛ сталей композитными материалами // Вестник института тяги и подвижного состава. – 2014. – № 5 (48). – С. 73–79.
2. Коломейченко А.В., Кузнецов И.С. Теория и практика электроискрового упрочнения режущих деталей машин аморфными и нанокристаллическими сплавами. – Орел: Орловский государственный аграрный университет, 2015. – 174 с.
3. Кузнецов И.С. Расчетная оценка массопереноса при электроискровой обработке // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2015. – № 12 (132). – С. 41–44.
4. Копейкин С.В., Пилипенко П.А., Ингеманссон А.Р. Повышение эффективности чистовой обработки глубоких отверстий // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2014. – № 2 (63). – С. 78–82.
5. Логинов Н.Ю., Воронов Д.Ю. Фрезерование радиусных участков штампов концевыми фрезами // Научные труды Sworld. – 2012. – Т. 7, № 3. – С. 70–71.
6. Некрасов Н.С., Логинов Н.Ю., Зотов А.В., Кузьмич И.В. Выбор оптимальной конструкции концевой фрезы при черновой обработке пресс-формы // Технические науки – от теории к практике. – 2014. – № 35. – С. 31–36.