Инструментально-технологического обеспечения финишной обработки деталей из труднообрабатываемых материалов на с подогревом обрабатываемых поверхностей

1) Проведена загальна характеристика важкооброблюваних матеріалів.
2) Досліджено зміна фізико механічних властивостей важкооброблюваних матеріалів в результаті їх нагрівання, та встановлено:
- при нагріванні відбуваються структурні перетворення в металі;
- міцність матеріалів знижується;
- при підвищенні температури пластичність зростає;
3) Виявлено, що при обробці важкооброблюваних матеріалів виникають деякі складнощі, такі як: вібрації; значні сили різання; значні температури в зоні різання; невелика стійкість різального інструменту; занижені режими різання;
4) Розглянуто існуючі методи підігрівання оброблюваних поверхонь такі як: газополуменевий нагрів заготовки, локальний нагрів в електроліті, плазмовий нагрів та нагрів тертям.
5) Також було проаналізовано інструментальні матеріали для лезової обробки важкооброблюваних матеріалів.
6) Застосування інструментів з НТМ дозволяє:
- підвищити швидкість різання, тобто зниження машинного часу обробки;
- підвищити стійкість інструменту;
- покращити якість оброблених поверхонь;
- підвищити продуктивність обробки.
7) Запропоновано виконувати нагрівання оброблюваної плазмовою дугою.

Актуальність теми дослідження. В сучасному машинобудуванні все більше уваги приділяється виготовленню деталей з матеріалів, які характеризуються особливими фізико-механічними властивостями, та підвищенню вимог до їх експлуатаційних характеристик. Разом з тим, висока стійкість, твердість, пластичність та в’язкість при великих температурах, в умовах значних тисків у різних середовищах призводять до зниження показників оброблюваності різанням. Тому їх відносять до важкооброблюваних матеріалів. Незважаючи на великий досвід виготовлення деталей з важкооброблюваних матеріалів, машинобудівні заводи відчувають значні труднощі при освоєнні технології обробки різанням заготовок з цих матеріалів. При обробці таких матеріалів виникає багато проблем, таких, як значні силові напруження та висока температура в зоні різання, що негативно позначається на продуктивності обробки, показниках якості обробленої поверхні, стійкості різального інструмента, тощо. Вибір продуктивних способів обробки, розробка та впровадження нових прогресивних конструкцій інструментів – найбільш ефективний шлях підвищення продуктивності обробки із забезпеченням необхідних показників якості обробки, що є актуальним для машинобудівних підприємств. Особливо ці параметри важливі при обробці плоских протяжних поверхонь деталей з ВОМ

Метою дослідження є розробка теоретичних положень
щодо удосконалення способу обробки плоских поверхонь деталей з ВОМ торцевим лезовим
інструментом з підігрівом оброблюваної поверхні. Для досягнення визначеної мети постав-
лені такі задачі:
- провести аналіз процесів лезової обробки деталей з підігрівом оброблюваної поверхні ВОМ;
- визначити фактори, що впливають на обробку, негативні явища, які виникають під
час лезової обробки та шляхи їх подолання;
- запропонувати найбільш ефективний, продуктивний та безпечний спосіб нагріву обро-
блюванної поверхні;
- визначити діапазон значень температури, до якої потрібно нагрівати оброблювану поверхню;
- визначити глибину прогріву оброблюваної поверхні;
- дослідити які зміни відбуваються у металі при нагріванні.
Об'єктом дослідження є процес лезової обробки поверхонь деталей з ВОМ торцевим
лезовим інструментом з підігрівом оброблюваної поверхні.
Предметом дослідження є процеси, що відбуваються при нагріві оброблюваної поверхні за допомогою зовнішніх впливів та особливості обробки лезовим інструментом деталей з ВОМ.

1. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. - М.: Высшая школа,1974. 590с.
2. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение: Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2007. –784 с.
3. Технология металлов и материаловедение. Кнорозов Б. В., Усона Л.Ф., Третьяков А.В. и др. М.: Металлургия, 1987, 800с.
4. Гуляев А.П. Материаловедение. Учебник для вузов. 6-е узд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544с.
5. http://www.domremstroy.ru/metall/kovka046.html
6. Л.Є. Глембоцька, П.П. Мельничук/ Вдосконалення процесу торцевого фрезерування загартованих сталей: проблеми, пропозиції, обгрунтування// Вісник ЖДТУ.-2010№2(53).
7. Насад Т. Г. Высокоскоростная обработка труднообрабатываемых у" материалов с дополнительными потоками энергии зоне резания :монография / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев ; Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов : СГТУ, 2002. - 112 с. - ISBN 5-7433-1007-6.
8.http://www.stroitelstvo-new.ru/nagrev/sploshnoy-predvaritelnyj.shtml
9.http://www.stroitelstvo-new.ru/nagrev/poverhnostnogo-sloya-zagotovki.shtml
10. Абдуллаев Ш. Р. Разработка и исследование совмещенного резания с нагревом поверхности заготовки тепловыми потоками и рациональным охлаждением резца: Дис. …канд.. тех.. наук. Нижегородске высшее военно-инженерное командное училище. Н., 2006.
11. А. с. 856717 СРСР, МПК: В 23 К31/10. Способ рлазменно-механической обработки/ М.А. Шатерин, В.В. Ярицын, М.Т. Коротких, И.С. Шапиро. - 2234094/25-27; заявлено 25.10.79; опубл. 23.08.81; бюл. № 31.
12. Обработка металлов резанием с плазменным нагревом. Под общ. ред. А.Н. Резникова. - М: Машиностроение, 1986.-232 с.
13. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ . М., «Машиностроение», 1977. 526 с.
14. Сверхтвердые материалы / Под ред. И. Н. Францевича — К.:
Наук. думка, 1980,— 296 с.
15. Лезвийный инструмент из сверхтвердых материалов: Справочник / Под общ. ред. акад. АН УССР Н. В. Новикова.—К. Тэхника, 1988. — 118 с.
16. Котельников В. И. Теоретическое обоснование, исследование и разработка технологии резания с нагревом и пластическим деформированием обрабатываемого металла: Дис. …докт.. тех.. наук. Нижегородске высшее военно-инженерное командное училище. Н., 2009.
17. Подпоркин В.Г., Бердников Л.Н. Фрезерование труднообрабатываемых материалов. 2-е изд. – Л.: Машиностроение, 1983. – 136 с.;
18. Лариков Н.Н. Общая теплотехніка. 3-е изд., Перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1985г. - 432с.
19. Цоцхадзе В. В. Оптимизация условий резания труднообрабатываемых материалов интенсификацией отвода тепла с контактных поверхностейрежущего инструмента / В. В. Цоцхадзе // Известия вузов. Машиностроение, 1971.-№5.-С. 8-10.
20. Слухоцкий А.Е., Рыскин С.Е. Индукторы для индукционного нагрева. Л., «Энергия», 1974. 264 с.
21. Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. М., "Машиностроение" 1978. 242 с.
22. Карташов, Э. М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел / Э. М. Карташов. – М. : Высшая школа, 2001. – 550 с.
23. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов
Автор: Бронштейн И.Н., Семендяев К.А., «Наука» 1986. – 544 с.
24. А. Н. Резников Теплофизика процессов механической обработки материалов. — М.: Машиностроение, 1981. — С. 279.
25. Виноградов Д. В. Термофлуктуационный подход к изнашиванию режущего инструмента / Д. В. Виноградов, А. Е. Древаль // Теплофизика технологических процессов: тез. докл. 8 конф. /Рыбинский авиац. техн. институт. Рыбинск, 1992. - С. 20-21.
26. Игнатьев А. А. Влияние динамических характеристик высокоскоростного резания с фрикционным нагревом на качество поверхности / А. А. Игнатьев, Т. Г. Насад // СТИН. 2003. - № 8. - С. 36-39.
27. Козлов Г. А. Фрикционно-лезвийная обработка материалов / Г. А. Козлов, Т. Г. Насад ; Технол. ин-т. Сарат. гос. техн. ун-та,- Энгельс, 1996,- 15 с. Деп. в ВИНИТИ, № 2009-В96.
28. Косоногова Л. Г. Расчет параметров температурного поля при фрезеровании с подогревом заготовки / Л. Г. Косоногова, Г. А. Лущаев, Г. И. Хмеленко // Станки и инструмент. 1993. - № 2. - С. 32-34.
29. Окороков JI.B. Точение тугоплавких металлов с предварительным лазерным подогревом / JI. В. Окороков, А. А. Волков, А. А. Углов // Станкии инструмент. 1989. - № 9. - С. 32-35.
30. Резников Н. И. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов / Н. И. Резников, Е. В. Бурмистров, И. Г. Жарков и др. М. : Машиностроение, 1972. 200 с.
31. Быховский Д.Г. Плазменная резка. Л.: Машиностроение, 1972. 166 с.
32. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М.:Машиностроение, 1982. 320 с.
33. Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М:: Машиностроение, 1977. 304 с.
34. Апраксин И.В., Пряхин О.М., Степанов Г.И. Точение и фрезерование высокопрочных сталей и сплавав с предварительным нагревом зоны резания. – В кн.: Обработка резанием труднообрабатываемых материалов. Л.: ЛДНТП, 1970, с.16-25.
35. Вульф А.М. Резание металлов. Л.: Машиностроение, 1973. 494 с.
36. Зорев Н.Н., Фетисова З.М. Обработка резанием тугоплавких сплавов. М.: Машиностроение, 1966 224 с.
37. М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика). Конспект лекций. Часть II. Лазерный нагрев и разрушение материалов, под общей редакцией В.П. Вейко – СПб: СПб ГУ ИТМО, 2011. – 184 с.
38. Режущие инструменты, оснащене сверхтдердыми и керамическими матеріалами, и их применение: Справочник/ В.П. Жедь, Г.В. Боровский, Я.А. Музыкант, Г.М. Ипполитов. – М.: Машиностроение, 1988. – 320 с., ил.
39. Даниелян А.М., Бобрик П.И., Гуревич Я.Л. и [др]. Обработка резанием жаропрочных сталей, сплавов и тугоплавких металлов. М., «Машиностроение» 1965.
40. Егоров С.В., Волков С.И. Исследование обрабатываемости резанием жаропрочных сплавов. Под. ред.. проф.. Грановского Г.И., ВНИИ ЦБТИ, 1959.
41. Кривоухов В.А., Егоров С.В., Брунштейн Б.М. и [др.]. Обрабатываемость резанием жаропрочных и титановых сплавов. М., Машгиз, 1961.
42. Малкин А.Я., Егоров С.В. Обработка резанием высокопрочных и жаропрочных материаллов. М., НТОмашпром, 1961.
43. Резников Н.И., Жарков И.Г. Зайцев В.М. и [др.]. Производительная обработка нержавеющих и жаропрочных материаллов. М., Машгиз, 1960.
44. Резание труднообрабатываемых материалов. Сб. М., МДНТП, 1969.
45. Обработка жаропрочных сплавов. Под. ред.. В.И. Дикушина. Сб. ИМАШ, изд. АН СССР, 1960.
46. Обрабатыаемость жаропрочных титановых сплавов. Тр. Всесоюзной межвузовской конференции. Под. ред.. проф.. Резникова Н.И., Куйбышевское книжное издательство, 1962.
47. Чубаров А.Д. и [др.]. Особености обработки резанием титановых и жаропрочных сплавов. «Весник машиностроения», 1958, № 9.
48. Резание труднообрабатываемых материалов. Под. ред.. проф.. П.Г. Петрухи. М., Машиностроение 1972. 175 с.
49. Обработка резанием высокопрочных, коррозионностойких и жаропрочных сталей / под ред. П.Г.Петрухи. – М. : Машиностроение, 1980. – 167 с.
50. Лезвийный инструмент из сверхтвердых материалов : справочник / Н.П. Винников,
А.И. Грабченко, Э.И. Гриценко и др. ; под общ. ред. акад. АН УССР Н.В. Новикова. – К. : Техніка,
1988. – 118 с.
51. Жаропрочные стали и сплавы. Справочное издание. Маслеников С.Б. М.: Металургия 1983 – 192 с.
52. Инструменты из сверхтвёрдых материалов / Под ред. Н.В. Новикова. – Киев: ИСМ НАНУ, 2001. – 528с.: ил.
53. Гургаль В.Й., Манжар В.О. Інструмент з надтвердих матеріалів та його застосування. Довідник. 1984. – 234с.
54. Марочник сталей и сплавов/ Г.В. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др., под. Общ. Ред. В.Г. Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. – 640с.
55. Жаропрочные стали и сплавы . ХИМУШИН Ф.Ф. Изд-во «Металургия», 1969, 2-е изд., 752 с.