research

Theoretical study of temperature in the contact zone cBN cutting tool

Abstract

Однією з сучасних світових тенденцій розвитку технологій лезової обробки є обробка матеріалів високої твердості. У той же час, зі збільшенням режимів обробки та твердості оброблюваного матеріалу має місце суттєве збільшення температури в зоні контакту, що впливає на стійкість та зношування різального інструменту та стає одним із факторів, що обмежує продуктивність процесу різання. Зниження температури на контактних ділянках інструмента мінімізує інтенсивність взаємодії між інструментальнім і оброблюваним матеріалами в зоні різання, що зменшує знос інструмента.The article is devoted to solving of actual scientific and technical task of increasing of tool life of the cutting tool equipped of cBN-Based PSHM while turning hardened steels. The concept of increasing of tool life of the PCBN cutting tools when turning hardened steel has been proposed, which is based on the reducing of temperature in the cutting zone. It was implemented by applying boron nitride coating with amorphous structure (BNam) on the working surfaces of the PCBN. Based on experimental data on the size of the contact area, contact loads and the topography of the contact areas of tools, the calculation of the value of temperature flashes was conducted. It was found that the change in temperature has an extreme character with a maximum of 2036 °C and 1044 °C on the sticking and sliding zones of contact area respectively. Wherein, it was revealed that a sufficient level of temperature for chemical interaction between instrumental and processed materials can be realized only in the sticking zone. The use of BNam coating reduces the temperature to 1770 °C in the sticking and to 893 °C in the sliding contact zones, hence reducing the intensity of reaction of the chemical interaction in the sticking zone of the contact area. On the basis of research and industrial tests of the obtained results it was found that exploitation of cBN tools coated with BN am allows one to increase the tool life of tool in comparison with the same tool without coating.Одной из современных мировых тенденций развития технологий лезвийной обработки является обработка материалов высокой твердости инструментом, оснащенным ПКНБ. В то же время, с ростом режимов обработки и твердости обрабатываемого материала имеет место существенное увеличение температуры в зоне контакта, что влияет на стойкость и интенсивность изнашивания режущего инструмента и становится одним из факторов, ограничивающим производительность процесса резания. Снижение температуры на контактном участке инструмента минимизирует интенсивность взаимодействия инструментального и обрабатываемого материалов в зоне резания, что способствует уменьшению износа инструмента

    Similar works