3.3. Мероприятия по повышению производительности и качества обработки деталей из труднообрабатываемых материалов.

В процессе изготовления деталей из труднообрабатываемых материалов, таких как жаропрочные сплавы на никелевой основе, легированные стали, титановые сплавы, возникает проблема со скоростью обработки и получением нужного качества обрабатываемых поверхностей. Как правило, механическая обработка деталей из таких материалов ведётся с невысокими скоростями резания. Поэтому проблема повышения производительности с одновременным улучшением качества актуальна для производства и сегодня, т. к. большинство материалов, применяемых в конструкции авиационных двигателей относятся к труднообрабатываемым. Повышение производительности при механической обработке приводит к значительному сокращению времени на изготовление деталей, а, следовательно, к снижению стоимости готовых деталей.

Качество поверхностей является важным фактором для деталей авиадвигателей. Во многом от состояния поверхности детали зависят её эксплуатационные свойства, надёжность и прочность, т. к. на плохо обработанной поверхности имеются концентраторы напряжений, приводящие в конечном итоге к трещинам.

Однако получение обрабатываемых поверхностей высокого качества требует много времени на обработку, следовательно, повышается стоимость деталей. Поэтому нужно находить компромиссные решения-обеспечение удовлетворительного качества обрабатываемых поверхностей в сочетании с высокой производительностью.

При назначении режимов резания необходимо учитывать следующие факторы:

-стойкость инструмента;

-обрабатываемый материал;

-геометрия пластины и марка твёрдого сплава;

-возможности оборудования;

-выделение тепла и склонность к наростообразованию;

-условия обработки (прерывистое точение и вибрации);

-стружкообразование и чистота обработанной поверхности.[19]

Для повышения скорости резания, а, следовательно, повышения производительности, необходимо повышение стойкости инструмента, выбор оптимальной формы пластины и соответствующей марки твёрдого сплава, ужесточение системы СПИД посредством применения специальных приспособлений.

Одним из наиболее простых и дешёвых способов повышения производительности является применение прогрессивного режущего инструмента. В настоящее время появляются новые режущие инструменты, в которых применяются сменные твердосплавные пластины, обладающие высокой стойкостью, прочностью, имеющие нужную форму.

В частности, к нему можно отнести металлорежущий инструмент шведской фирмы "Sandvik", который показывает очень высокие показатели как по прочности и стойкости, так и по качеству обработанной поверхности. Область применения данных сплавов приведена в табл.10. Характеристика марок твёрдых сплавов данной фирмы приведена ниже.

Характеристика марок твёрдых сплавов «Sandvik-MKTC».

Группа «М» [аустенитные нержавеющие стали, жаропрочные, титановые сплавы].

СТ-25(М1 -М25)-твёрдый сплав с покрытием CVD (Ti(C> N)+Al₂O₃+TiN). Предназначен для чистовой и получистовой обработки нержавеющих сталей аустенитного и ферритно-мартенситного классов. Характерна высокая износостойкость при скоростной обработке и высоких температурах резания.

СТ-35(М20-МЗО)-твёрдый сплав с покрытием CVD. Обладает повышенной прочностью. Предназначен для производительного удаления большого припуска, устойчиво удерживает режущую кромку при обработке нержавеющих сталей ферритно-мартенситного и аустенитного классов.

CU-45(М25-М45)-твёрдый сплав с покрытием CVD (TiC, Ti(C, N) +TiN) с повышенной прочностью. Эффективно работает при точении деталей по корке, на удар. Основное предназначение-черновое точение нержавеющих сталей ферритно-мартенситного и аустенитного классов, титановых сплавов.

РТ-40(МЗО-М40)-твёрдый сплав, предназначенный для черновой обработки. Эффективно работает при точении деталей с грубой коркой и при прерывистом резании (низкие скорости резания и большие сечения среза (припуски) при обработке нержавеющих сталей).

ТК-15(М05-М20)-мелкозернистый твёрдый сплав повышенной износостойкости. Основное предназначение-чистовая и получистовая обработка нержавеющих сталей аустенитного класса, жаропрочных и титановых сплавов.

ТК-20(М10-МЗО)-универсальный мелкозернистый твёрдый сплав. Предпочтителен для обработки нержавеющей стали А класса, жаропрочных и титановых сплавов.

ТК-25(М15-М35)-особомелкозернистый твёрдый сплав с повышенной прочностью. Только для обработки жаропрочных и титановых сплавов.