ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.941.01
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-4-80-86
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Современные газотурбинные двигатели обуславливают высокие требования к материалам, используемым в их конструкциях. Детали таких двигателей, как лопатки турбин, диски, камеры сгорания и сопловые аппараты, работают в экстремальных условиях: при высоких температурах, значительных механических нагрузках и агрессивных средах. Целью работы является исследование свойств инструментальных твердых сплавов марок ВК8, Т5К10 и Т14К8 и их влияния на характеристики процесса резания криогенной конструкционной стали 12Х18Н10Т. Используемые методы. При решении вышеназванных задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследования резания металлов, режущего инструмента и законов физики раздела электродинамики. Новизна. Установлена взаимосвязь физико-механических хараектеристик материалов с механическими характеристиками процесса резания. Результат. Проведенные исследования показали, что интенсивность изнашивания инструмента, величина шероховатости и наклеп обработанной поверхности находятся в корреляционной взаимосвязи. Практическая значимость. Результаты исследований в этой области имеют ключевое значение для авиационного и энергетического машиностроения, где снижение себестоимости изготовления деталей при сохранении их надежности остается одной из важнейших задач.
Ключевые слова
резание материалов, токарная обработка, физико-технические характеристики материалов, твердые сплавы, механические характеристики процесса резания
Для цитирования
Исследование взаимосвязи свойств инструментальных материалов с процессом резания на примере токарной обработки стали 12Х18Н10Т / Артамонов Е.В., Штин А.С., Тверяков А.М., Василега Д.С. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №4. С. 80-86. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-4-80-86
1. Бобров В. Д. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.
2. Васин С.А., Верещака А.С., Кушнер В.С. Резание материалов. Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. 448 с.
3. Верещака А.С., Кушнер В.С. Резание материалов. М.: Высш. шк., 2009. 534 с.
4. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. М.: Высш. шк., 1985. 304 с.
5. Григорьев С.Н., Терешин М.В. Повышение использования ресурса инструмента путем управления процессом резания по максимальной температуре // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № 4. С. 3-6.
6. Древаль А.Е., Малькова Л.Д. Совместное влияние параметров механической обработки на величину составляющих силы резания // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2007. № 8. С. 53-60. EDN UAADXX.
7. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956. 368 с.
8. Кабалдин Ю.Г. Трение и износ инструмента при резании // Вестник машиностроения. 1995. Вып. №1. С. 26-31.
9. Креймер Г.С. Прочность твёрдых сплавов. М.: Металлургия, 1971. 247 с.
10. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1982. 320 с.
11. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976. 278 с.
12. Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969. 148 с.
13. Силин С.С. Метод подобия при резании металлов. М.: Машиностроение, 1979. 152 с.
14. High performance composite materials created through advanced techniques / I. Carceanu, G. Cosmeleatǎ, B. Ghiban, M. Balanescu, I. Nedelcu // Materiale Plastice. 2007, vol. 44, pp. 321-325.
15. Internally cooled tools and cutting temperature in contamination-free machining / C. Ferri, T. Minton, S.B. Ghani, K. Cheng // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 2014, vol. 228, pp. 135-145.
16. Study on micro texturing of uncoated cemented carbide cutting tools for wear improvement and built-up edge stabilization / J. Kümmel, D. Braun, J. Gibmeier, J. Schneider, C. Greiner, V. Schulze, A. Wanner // Journal of Materials Processing Technology, 2015, vol. 215, pp. 62-70.
17. Machining of Aerospace Material - Ti (grade-2) alloy: Modelling and Optimization / Munish Kumar Gupta, Pardeep Kumar Sood, Gurraj Singh, Vishal S. Sharma Sustainable // Journal of Cleaner Production. 2017, vol. 33, pp.133-138.
18. Murthy K.S., Rajendran I.Optimization of end milling parameters under minimum quantity lubrication using principal component analysis and grey relational analysis // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2012, vol. 34, pp. 253-261.
19. Energy efficient process planning based on numerical simulations / R. Neugebauer, C. Hochmuth, G. Schmidt, M. Dix // 17th CIRP Conference on Modelling of Machining Operations. 2011, vol. 223, pp. 212-221.
20. Nurulamin A., Jaafar I., Zubaire W. Role of discrete nature of chip formation and natural vibrations of system components in chatter formation during metal cutting // IIUM Engineering Journal. 2010, no. 11, pp. 124-126.
21. Patwari A., Amin N., Faris W. Investigations of formation of chatter in a non-wavy surface during thread cutting and turning operations // Advanced Materials Research. 2010, no. 83, pp. 637–645.
22. Robot based deposition of WC-Co HVOF coatings on HSS cutting tools as a substitution for solid cemented carbide cutting tools / W. Tillmann, C. Schaak, D. Biermann, R. Abmuth, S. Goeke // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017, vol. 181, pp. 127–135.