Choice of cutting tool for machining of casting crust of high alloy white cast iron
DOI:
https://doi.org/10.33216/1998-7927-2022-273-3-30-38Keywords:
expansion of technological capabilities, grinding wheel, cutter, cubic boron nitrite, chilled cast iron, cutting conditionsAbstract
The article considers the process of machining with blade tools from synthetic superhard materials machine parts with unique physical and mechanical properties. Superhard materials from cubic boron nitride (CBS) were selected from a wide range. Turning cutters with mechanical plate mounting were selected as the cutting tool. Preference was given to round plates made of hexanite, which is one of the modifications of polycrystalline cubic boron nitride, and has the highest impact resistance of all brands of KNB.Several series of experiments were conducting to study the possibility of using cubic boron nitride to perform the machining operation of the casting crust of the outer surfaces of parts "Rolled sheet" made of high-alloy white chromium-nickel cast iron brand LPHNMdts-73. The resource of cutting plates from cubic boron nitride of hexanite modification RNGN 190700 S02015 brand was determined. Durability of tools were compared. Tools were operated in different conditions - with different surface hardness of parts and different cutting modes. The casting crust of the outer surfaces of the barrels of high-alloy sheet metal rolls was machined and it was determined that cutting plates made of KNB brand RNGN 190700 S02015 have a significantly greater durability compared to grinding wheels made of white corundum brand 25А 900×80×305 F3 6N 6V 50m/c in all cases.The results of experiments showed that the strength of the plates of the KNB is 80-82.7% greater than the strength of grinding wheels. According to this significant difference machining of casting crust of iron rolls on lathes machine-tools was recommended.In addition, the article proves that the use of blades of machining methods in peeling operations is a more cost-effective and environmentally friendly method than grinding. The article also proposed the optimal cutting modes to ensure the desired properties of the parts surface layer. The following rational modes for the machining operations of casting crust of sheet rolled rolls with a hardness of 81-83 NSD was established: cutting depth t = 3… 4 mm; feed S = 0.4 mm / rev; cutting speed V = 10… 15 m / min.The results of research can be used for further selection of rational conditions for machining of high-alloy white cast iron bars of high hardness in industrial practice.
References
1. Робочі процеси високих технологій у машинобудуванні: підручник для студентів вищіх навчальних закладів / А.І. Грабченко та ін. Житомир: ЖДТУ, 2003. 415 с.
2. Инструменты из сверхтвердых материалов / под. ред.: Н.В. Новикова, С.А. Клименко. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2014. 608 с.
3. Huang Y., Liang S.Y. Modeling of CBN Tool Flank Wear Progression in Finish Hard Turning // Trans. of the ASME: Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2004, vol. 126, no. 1, pp. 98-107. DOI:https://doi.org/10.1115/1.1644543.
4. Грубый С.В., Лапшин В.В.Исследование режущих свойств резцов из нитрида бора: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. Наука и образование. 2012. №6. С. 61-76.DOI: http://dx.doi.org/10.7463/0612.0423622.
5. Макаров М.В. Повышение эффективности точения инструментом из СТМ на основе назначения рациональных режимов резания с учетом ультразвуковой диагностики его свойств: автореф. дис. … канд. тех. наук: 05.03.01. Рыбинск, 2000, 16 с.
8. http://www.weiss-diamant.com
10. Кроль О.С., Соколов В.І. Тривимірне моделювання металорізальних верстатів та інструментального оснащення. Сєвєродонецьк: СНУ ім. В. Даля, 2016. 160 с.
11. Krol O., Sokolov V., Tsankov P. Modeling of vertical spindle head for machining center. Journal of Physics: Conference Series. 2020, No. 1553. 012012. – VSPID-2019. http://doi.org/10.1088/1742-6596/1553/1/012012
12. Krol O.S., Osipov V.I. Modeling of construction spindle’s node machining centre SVM1F4/Comission of Motorization and Power Industry of Agriculture. – OL PAN, 2013, Vol.13, is.3, Lublin, Poland. – P. 108–113
13. Krol O., Juravlev V. Modeling of spindle for turret of the specialized tool type SF16MF3// TEKACom. Mot. andEnerg. in Agriculture. – OLPAN, 2013, Vol.13, No 4,Lublin, Poland. Р. 141–147.
14. Krol O., Sukhorutchenko I. 3D-modeling and optimization spindle’s node machining centre SVM1F4 // TEKA Commision of Motorization and Energetic in Agriculture. –Vol.13. – № 3. 2013. – Lublin, Poland. P. 114–119.
15. Гартфельдер В.А., Секлетина Л.С., Янюшкин А.Р.Лезвийная обработка закаленных сталей инструментами из кубического нитрида бора // Системы. Методы. Технологии. 2020.№1(45). С. 29-33. DOI: http://dx.doi.org/10.18324/2077-5415-2020-1-29-33
16. Куликов М.Ю. Картамышев А.Ю. Влияние структуры на работоспособность инструмента из нитрида бора при чистовой обработке деталей, упрочненных методами электроконтактных технологий // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2011. Вып. 1. С. 62-64.
17. Куц В.А.Совершенствование процесса механической обработки чугунных прокатных валков с целью повышения производительности и улучшения эксплуатационных свойств: дис. … канд. тех. наук: 05.03.01. Екатеринбург, 1999. 203 с.
18. Шумакова Т.А. Повышения производительности механической обработки деталей из отбеленных высоколегированных чугунов // Вісник національного технічного університету «ХПІ». Збірник наукових праць. Серія: Механіко-технологічні системи та комплекси. 2015р. №11(1120). С.108-115.
19. Коган Б И. Прогрессивные режущие материалы для токарной обработки восстанавливаемых поверхностей деталей машин // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2013. № 1. С. 58-64.
20. Тотай А.В., Нагоркин М.Н., Федоров В.П. Детали машин. Современные средства и прогрессивные методы обработки: учебник для академического бакалавриата Изд. 2-е, перераб. и доп.: Москва – Юрайт, 2016. 288 с.
21. Жижкина Н.А. Научные и технологические основы литья крупногабаритных биметаллических заготовок для прокатных станов: дис. … док. тех. наук: 05.16.04. Брянск, 2017. 421 с.
22. Гальчук Т.Н. Вдосконалена технологічна схема переробки шламових відходів машинобудування // Вісник Хмельницького національного університету. 2012. №4 С. 26-30.
23. Криворучко Д.В.,Некрасов С.С.,Нешта А.А. и др. Выбор инструментальногоматериаларежущих пластин для обработки износостойкого чугуна // Збірник наукових праць: Процеси механічної обробки в машинобудуванні. 2013. Вип. 14. С 82-94.
