ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет», Тула, Россия:

А. С. Ямников, профессор, эл. почта: Yamnikovas@mail.ru
А. И. Харьков, аспирант

АО НПО «СПЛАВ», Тула, Россия:

О. А. Ямникова, профессор, специалист 1-й категории

ПАО «Тульский оружейный завод», Тула, Россия:

А. О. Чуприков, начальник отдела

Для нарезания резьбы на заготовках из высокопрочных сплавов компании — производители инструментов предлагают большой выбор сменных многогранных пластинок из металлокерамических твердых сплавов. В последние десятилетия все более широкое применение находят сменные многогранные пластинки из минералокерамических материалов, обладающих высокой твердостью и красностойкостью при повышенных температурах, возникающих в зоне резания. Применение керамических режущих пластин ограничивается их хрупкостью и недостаточной прочностью на изгиб. Проведены экспериментальные исследования влияния величины задних углов по боковым и вершинному лезвиям пластин; величины и угла наклона упрочняющей фаски по периметру режущего лезвия пластины на износостойкость пластин из минералокерамики ВОК-60 на режимах, рекомендованных изготовителем пластин и уточненных в производственных испытаниях. За критерий износа приняли износ по задней поверхности резьбового резца 0,2 мм. При этом контролировали и износ передней поверхности, в частности ширину лунки и ленточки между режущей кромкой и лункой. Задний угол на вершинном и боковых режущих лезвиях варьировали от 2 до 10 град с дискретностью 2 град. Установлено, что при малых значениях задних углов (α = 2 град) происходит более интенсивное нарастание износа по задней поверхности, увеличение задних углов более 6 град приводит к нарушению целостности пластин в виде сколов режущей кромки. Рекомендовано применять пластинки с задними углами в диапазоне 5 град ± 30 мин. Проведено исследование целесообразности использования опыта фирмы Sandvik Coromant, рекомендующей применять упрочняющую фаску с отрицательным передним углом. В связи с необходимостью обработки больших поверхностей нарезание резьбы при этом заменили продольным точением при максимальном приближении формы стружки к форме, срезаемой при нарезании резьбы. Оптимальным с позиции достижения максимальной стойкости следует считать сочетание угла –20 град и ширины фаски 0,2 мм.

1. Бобров В. Ф. Многопроходное нарезание крепежных резьб резцом. — М. : Машиностроение, 1982. — 104 с.
2. Иванов В. В., Пряжникова А. А. Эксплуатационные возможности новых отечественных твердосплавных пластин при точении // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 8. Ч. 1. С. 49–57.
3. Ivanov V. V., Pryazhnikova A. A. Influence of the vertex angle of multifaceted hard-alloy plates on the speed in turning // Russian Engineering Research. 2013. Vol. 33. Iss. 1. Р. 46, 47.
4. Иванов В. В., Сорокин Е. В. Оценка режущих свойств твердого сплава марки Н05 производства ОАО «КЗТС» // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2012. № 1. С. 371–373.
5. Yamnikov А. S., Chuprikov A. O., Khar’kov A. I. Extending Tool Life in Buttress-Thread Cutting on High-Strength Blanks / Russian Engineering Research. 2015. Vol. 35, No. 12. P. 953–956.
6. Rehorn A. G., Jin J., Orban P. E. State-of-the-art methods and results in tool condition monitoring: a review // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2005. Vol. 26. P. 693–710.

7. Byrne G., Dornfeld D., Inasaki I., Kettele G., Konig W., Teti R. Tool condition monitoring (TCM) — The status of research and industrial application // Annals of the CIRP. 1995. Vol. 44. Iss. 2. P. 541–567.
8. Иванов В. В., Пряжникова А. А. Особенности изнашивания СМП с различными углами при вершине и формой передней поверхности в условиях чистового точения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2012. № 1. С. 354–360.
9. Yeo S. H., Khoo L. P., Neo S. S. Tool condition monitoring using reflectance of chip surface and neural network // Journal of Intelligent Manufacturing. 2000. Vol. 11. P. 507–514.
10. Астахов В. П. Принцип наименьшей энергии пластической деформации при разрушении как основа понимания и оптимизации обработки металлов резанием // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 8. Ч. 1. С. 197–150.
11. Astakhov V. P. Machinability: existing and advanced concepts, chapter 1. Machinability of advanced materials. Ed. J. P. Davim. — London : Waley, 2014. P. 1–56.
12. Atkins A. G. Modelling metal cutting using modern ductile fracture mechanics: quantitative explanations for some longstanding problems. International Journal of Mechanical Science. 2003. Vol. 43. P. 373–396.
13. Limido J., Espinosa C., Salaün M., Lacome J. L. SPH method applied to high speed cutting modeling // International Journal of Mechanical Sciences. 2007. Vol. 7. P. 898–908.
14. Bagci E. 3-D numerical analysis of orthogonal cutting process via mesh-free method // International Journal of the Physical Sciences. 2011. Vol. 6. P. 1267–1282.
15. Каталог Sandvik Coromant. URL: http://www.sandvik.coromant.com (дата обращения: 31.05.2018)
16. Vargus. Каталог токарного резьбонарезного инструмента. URL: http://www.its77.ru/katalogi-proizvoditelej/vargus-instrumentrezbonareznoj/vargus.html (дата обращения: 31.05.2018)
17. ООО «Завод технической керамики». URL: http://www.techceram.ru (дата обращения: 31.05.2018)
18. Ямников А. С., Чуприков А. О. Повышение эффективности применения режущей керамики для нарезания резьбы на заготовках из высокопрочных материалов // Цветные металлы. 2017. № 12. С. 85–89.
19. Yamnikov A. S., Chuprikov A. O., Khar’kov A. I. Strengthening Chamfer at the Rear Surface of Ceramic Thread Cutters // Russian Engineering Research. 2018. Vol. 38, Iss. 1. Р. 40–43.