|
DOI: 10.14489/hb.2025.09.pp.037-048
Ракунов Ю. П., Абрамов В. В., Ракунов А. Ю.
ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ УНИФИЦИРОВАННОГО ИНСТРУМЕНТА И РЕЗЦОВ С НЕПЕРЕТАЧИВАЕМЫМИ СМЕННЫМИ ПЛАСТИНАМИ ПРИ РЕЗАНИИ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
(с. 37-48)
Аннотация. В статье проведен сравнительный анализ работоспособности и рентабельности использования унифицированного инструмента и резцов с неперетачиваемыми сменными многогранными пластинами (СМП) при механической обработке труднообрабатываемых материалов (ТОМ) деталей машин и изделий на токарном оборудовании с ЧПУ. Показана обобщенная механо-физическая модель изнашивания и деформации режущих пластин с покрытиями. Разобраны методические подходы фирм-производителей СМП к вопросам выбора геометрических параметров, назначению режимов резания при обработке ТОМ и определению стойкости инструмента по сравнению с отечественным подходом. Приведены экспериментальные данные исследований резцов с СМП и унифицированного инструмента. Доказано, что резцы с СМП имеют повышенный и даже недопустимый для чистового точения износ в период приработки вследствие неоптимальной геометрии режущего клина при обработке ТОМ. На основании анализа сделан вывод о том, что кардинально импортозамещение может быть осуществлено только при использовании отечественных разработок по комплексному использованию гаммы унифицированного инструмента, режимов оптимального резания, методик многоуровневой базовой технологии и групповой обработки, основанной на специально спроектированных типажах унифицированного инструмента.
Ключевые слова: труднообрабатываемые материалы; физическая модель изнашивания; сменные многогранные пластины; работоспособность; рентабельность; интенсивность износа; стойкость; путь резания; режимы оптимального резания; импортозамещение.
Rakunov Yu. P., Abramov V. V., Rakunov A. Yu.
WEAR RESISTANCE OF THE UNIFIED TOOL AND CUTTERS WITH NON-TRANSFERABLE INTERCHANGEABLE INSERTS WHEN CUTTING HARD-WORKED MATERIALS
(pp. 37-48)
Abstract. The article provides a comparative analysis of the performance and profitability of using a unified tool and cutters with non-reworked inserts for machining difficult-to-machine materials (DTM) of machine parts and products on CNC turning equipment. A generalized mechano-physical model of wear and deformation of coated cutting inserts is shown. The methodological approaches of the manufacturers of IPIs to the selection of geometric parameters, the appointment of cutting modes when processing DTM and the determination of tool life in comparison with the domestic approach are analyzed. Experimental data of investigations of incisors with an insert and a unified tool are presented. It has been proven that cutters with an insert tool have increased and even unacceptable wear for finishing turning during the running-in period due to the suboptimal geometry of the cutting wedge during DTM processing. Based on the analysis, it was concluded that import substitution can be radically implemented only when using domestic developments in the integrated use of a range of unified tools, optimal cutting modes, multilevel basic technology and group processing techniques based on specially designed types of unified tools.
Keywords: Hard-to-machine materials; Physical model of wear; Interchangeable polyhedral inserts; Performance; Profitability; Wear rate; Durability; Cutting path; Optimal cutting modes; Import substitution.
Ю. П. Ракунов, В. В. Абрамов, А. Ю. Ракунов (НИУ Московский государственный строительный университет, Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Yu. P. Rakunov, V. V Abramov, A. Yu. Rakunov (National Research University Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
)
1. Макаров А. Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976. 278 с.
2. Макаров А. Д. Износ и стойкость режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1966. 264 с.
3. Подураев В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов. Учеб. пособие для вузов. «Высшая школа». 1974. 587 с.
4. Андреев В. Н., Боровский Г. В., Боровский В. Г., Григорьев С. Н. Инструмент для высокопроизводительного и экологически чистого резания. Серия «Библиотека инструментальщика». М.: Машиностроение, 2010. 480 с.
5. Режимы резания труднообрабатываемых материалов: справочник / Я. Л. Гуревич и др. 2-ое изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 240 с.
6. Сорокин Е. В. Повышение стойкости токарных резцов на основе учета формы передней поверхности и кривизны поверхности резания. Дисс... к.т.н. Тула: ТГУ, 2007. 168 с.
7. Astakhov V. Tools (Geometry and Material) and Tool Wear. / V.P. Astakhov, P.J. Davim // Machining Fundamental and Recent Advances. Ed. Springer. 2008. P. 29–57.
8. Табаков В. П., Верещака А. С., Григорьев С. Н. Функциональные параметры процесса резания инструментом с износостойкими покрытиями: учеб. пособие. Ульяновск: УлГТУ. 2012. 172 с.
9. Технический справочник SANDVIK Coromant: руководство по металлообработке. М., 2018. 137 с.
10. Общий каталог металлорежущего инструмента ISCAR. Member IMC Group. M., 2021. 565 с.
11. Sandvik Coromant. Рекомендации по режимам резания. Токарная обработка. http://www.coroguide.com/CuttingDataModule/CDMTurning.asp. (дата обращения 12.2019).
12. Klocke F. Manufacturing Processes. Cutting. Springer, 2011. 500 p.
13. Металлорежущий инструмент. АО «КЗТС» Каталог, 2019. 157 с.
14. Многократно перетачиваемый резец: Патент РФ №2226453 / Ракунов Ю. П., Хрульков В. А., Золото-ва Н. А., Тихонов Н. А. Бюл. № 10, 2004.
15. Ракунов Ю. П. Первичная подсистема многоуровневой базовой технологии // Наукоемкие технологии в машиностроении. № 3, 2012. С. 23–31.
16. Ракунов Ю. П. Управление качеством токарной обработки высокоточных деталей машин // Наукоемкие технологии в машиностроении. № 2, 2013. С. 36–48.
17. Ермаков Ю. М. Выбор оптимальной скорости резания на основе стойкостной зависимости для режущего инструмента. М.: ВНИИТЭМР, 1986. 64 с.
18. Kennametal представляет токарный сплав KCS10B для обработки жаропрочных сплавов. Журнал «Твердый сплав». http://tverdysplav.ru (дата обращения 12.10.2021).
19. Справочник технолога // Под ред. А. Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2019. 678 с.
20. Справочник токаря-универсала / под ред. М. Г. Шеметова, В. Ф. Безъязычного. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение. 2007. 576 с.
21. Ракунов Ю. П., Абрамов В. В. Разработка САПР оптимальных групповых процессов токарной обработки на станках с ЧПУ // Справочник. Инженерный журнал c приложением. 2015. № 7. С. 1–29.
22. Machining: fundamentals and recent advances / Ed. J. Paulo Davim. Springer, 2008. 361 p.
23. Ракунов Ю. П., Абрамов В. В., Ракунов А. Ю. Роль скорости резания и радиуса округления режущего клина в эффективности тонкой механической обработки труднообрабатываемых материалов // Журнал «Станкоинструмент». 2020. № 1,2. С. 66.
24. Копылов Ю. Р. Компьютерные технологии в машиностроении (практикум+СD): учебное пособие / Ю. Р. Копылов. Воронеж: ИПЦ «Научная книга». 2012. 508 с.
25. Ермаков Ю. М. Комплексные способы эффективной обработки резанием: Библиотека технолога. М.: Машиностроение. 2003. 272 с.
26. Ракунов Ю. П., Абрамов В. В., Ракунов А. Ю. Номограммы выбора подач и скоростей резания исходя из требуемой шероховатости обработки и износа унифицированных резцов. Междунар. науч. журнал «Школа Науки», № 11(22), Сентябрь, 2019. С. 7–12.
27. Резец: Патент РФ № 2170160 / Калмыков В. И., Ракунов Ю. П., Хрульков В. А., Петровская Т. М., Золотова Н. А., Борисенко Н. Н. Бюл. № 19, 2001.
1. Makarov, A. D. (1976). Optimization of cutting processes. Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Makarov, A. D. (1966). Wear and durability of cutting tools. Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Poduraev, V. N. (1974). Cutting of difficult-to-machine materials. Vysshaya Shkola. [in Russian language]
4. Andreev, V. N., Borovsky, G. V., Borovsky, V. G., & Grigoriev, S. N. (2010). Tools for high-performance and environmentally friendly cutting. Mashinostroenie. [in Russian language]
5. Gurevich, Ya. L., et al. (Eds.). (1986). Cutting conditions for difficult-to-machine materials (2nd ed.). Mashinostroenie. [in Russian language]
6. Sorokin, E. V. (2007). Increasing durability of turning tools based on accounting for front surface shape and cutting surface curvature [Candidate of Technical Sciences dissertation]. TGU. [in Russian language]
7. Astakhov, V. P., & Davim, P. J. (2008). Tools (Geometry and Material) and Tool Wear. In Machining: Fundamental and Recent Advances (pp. 29–57). Springer.
8. Tabakov, V. P., Vereshchaka, A. S., & Grigoriev, S. N. (2012). Functional parameters of the cutting process with wear-resistant coated tools. UlGTU. [in Russian language]
9. Sandvik Coromant. (2018). Technical reference guide: Metalworking manual. [in Russian language]
10. ISCAR. (2021). General catalog of metal-cutting tools. [in Russian language]
11. Sandvik Coromant. (n.d.). Cutting data recommendations. Turning. Retrieved December 2019, from http://www.coroguide.com/CuttingDataModule/CDMTurning.asp
12. Klocke, F. (2011). Manufacturing processes: Cutting. Springer.
13. AO "KZTS". (2019). Metal-cutting tools. Catalog. [in Russian language]
14. Rakunov, Yu. P., Khrulkov, V. A., Zolotova, N. A., & Tikhonov, N. A. (2004). Multi-regrindable cutter (Patent No. RU2226453). [in Russian language]
15. Rakunov, Yu. P. (2012). Primary subsystem of multi-level basic technology. Naukoemkiye Tekhnologii v Mashinostroyenii, (3), 23–31. [in Russian language]
16. Rakunov, Yu. P. (2013). Quality control of turning for high-precision machine parts. Naukoemkiye Tekhnologii v Mashinostroyenii, (2), 36–48. [in Russian language]
17. Ermakov, Yu. M. (1986). Selection of optimal cutting speed based on tool life dependence. VNIITEMR. [in Russian language]
18. Kennametal introduces KCS10B turning alloy for heat-resistant alloy machining. Tverdyy Splav. Retrieved October 12, 2021, from http://tverdysplav.ru [in Russian language]
19. Suslov, A. G. (Ed.). (2019). Technologist's reference book. Mashinostroenie. [in Russian language]
20. Shemetov, M. G., & Bezyazychny, V. F. (Eds.). (2007). Universal turner's reference book (2nd ed.). Mashinostroenie. [in Russian language]
21. Rakunov, Yu. P., & Abramov, V. V. (2015). Development of CAD for optimal group turning processes on CNC machines. Spravochnik. Inzhenernyi Zhurnal s Prilozheniem, (7), 1–29. [in Russian language]
22. Davim, J. P. (Ed.). (2008). Machining: Fundamentals and recent advances. Springer.
23. Rakunov, Yu. P., Abramov, V. V., & Rakunov, A. Yu. (2020). Role of cutting speed and cutting edge radius in efficient precision machining of difficult-to-machine materials. Stankoinstrument, (1-2), 66. [in Russian language]
24. Kopylov, Yu. R. (2012). Computer technologies in mechanical engineering (workshop + CD). Nauchnaya Kniga. [in Russian language]
25. Ermakov, Yu. M. (2003). Integrated methods for efficient machining. Mashinostroenie. [in Russian language]
26. Rakunov, Yu. P., Abramov, V. V., & Rakunov, A. Yu. (2019). Nomograms for selecting feeds and cutting speeds based on required surface roughness and wear of standardized cutters. Shkola Nauki, (11), 7–12. [in Russian language]
27. Kalmykov, V. I., Rakunov, Yu. P., Khrulkov, V. A., Petrovskaya, T. M., Zolotova, N. A., & Borisenko, N. N. (2001). Cutter (Patent No. RU2170160). [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2025.09.pp.037-048
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2025.09.pp.037-048
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»