К вопросу о локальном избирательном нане­сении электроискровых покрытий на метал­лообрабатывающий инструмент

Условия работы режущего инструмента диктуют его интен­сивный износ по контактным поверхностям. Так в зависимости от характера проявления отдельных условий и природы контакти­рующих материалов в различных зонах рабочей части инстру­мента может преобладать абразивное, адгезионное, когезионное или иное изнашивание.

В приконтактных областях обрабатываемого материала (рис. 1) температура t обусловлена пластической деформацией и трением и как показали исследования процесса стружкообразова-ния изменяется по. сложному закону (кривая abce рис. 1). На ли­нии AD - начальная граница зоны стружкообразования, в резуль­тате интенсивной деформации температура (t) в тонком слое достигает 1173-1373 °К. Это приводит к упрочнению металла за­готовки (2) за счет теплоотвода смежными слоями с более низкой температурой.

Рис. 1 Изменение распределения температуры (t) в приконтакт­ных зонах при обработке инструментом (1) заготовки (2)

Упрочнение материала в приконтактной зоне является след­ствием структурных превращений, протекающих в ней. Теплота выделяющаяся в зоне стружкообразования при ее перемещение по передней поверхности режущего клина, рассеиваясь в объеме стружки, по мере движения дополняется, теплотой, являющейся проявлением сил трения по передней поверхности. Таким обра­зом, на участке ВС стружки (кривая be) происходит повышение температуры (t).

С увеличением скорости резания на поверхности раздела между инструментом и стружкой, вследствие локальных дефор­маций в зоне контакта, температура (t) увеличивается. На перед­ней поверхности инструмента (рис. 1, участок АВ) формируется белый слой со сложной химической структурой, являющийся ре­зультатом диффузионных процессов и термических превраще­ний. Интенсивный износ инструмента приходится на участок ВС с характерным образованием лунки.

Условия работы режущей кромки А инструмента и интен­сивность его изнашивания по задней поверхности зависят от по­ложения начальной границы стружкообразования. На рис. 2 представлено изменение коэффициента износостойкости задней поверхности инструмента в зависимости от положения начальной границы зоны стружкообразования, определяемое углом β, и вдоль которой вероятно развитие трещины.

Рис. 2 Кривая изменения коэффициента износостойкости (К_И)

задней поверхности инструмента в зависимости от положения

начальной границы зоны стружкообразования (угла β)

Анализ рисунка 2 показывает, что при условия резания наиболее выгодны. При вероятность раскрытия трещины разрушения значительна и она совпадает с начальным участком границы AD. При этом условия работы кромки лучше, чем при .

Особенности взаимодействия контактных поверхностей ин­струмента и заготовки определяют пути повышения износостой­кости инструмента, в основе которых лежит формирование на его рабочих поверхностях слоев с физико-механическими свойства­ми и рельефом, соответствующими этим особенностям. В связи с тем, что условия в зоне контакта переменны, то локальным изби­рательным нанесением электрофизических упрочняющих покры­тий можно обеспечить равную прочность различных рабочих по­верхностей или создать условия для самозатачивания режущих кромок и тем самым повысить их износостойкость.

Курский государственный технический университет