Технические науки/8. Обработка материалов в машиностроении

Малафєєв Ю. М., к.т.н., доц.

Національний технічний універсітет України «КПІ», м. Київ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ И ПАРАМЕТРЫ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МАГНИТНОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ

На первом этапе определения последовательности обработки проводят оптимизацию марки режущего инструмента, обеспечивающего минимальное снижение магнитных свойств рассматриваемого материала. Наиболее часто встречающиеся цельные магнитопроводы имеют цилиндрическую форму, такие как роторы малых электрических машин, сердечники соленоидов, дроссели, магнитные клапаны, реле, другие втягивающие устройства, которые легко изготовляют точением [1,2,3,4,5,6]. Технологический процесс изготовления деталей из пруткового материала существенно отличается от традиционного процесса изготовления наборных магнитопроводов. Поэтому нами в результате предварительно проведенных экспериментов было установлено, что из рекомендуемых инструментальных материалов для чистового и получистового точения групп «Р», «М», «К» по международной классификации JSO, лучше всего себя зарекомендовали представители группы безвольфрамовых твердых сплавов, обеспечивших минимальное падение магнитных характеристик [7,8]. Это объясняется тем, что эти сплавы имеют меньший коэффициент трения по сравнению с другими инструментальными материалами, благодаря чему в зоне контакта инструмента с деталью возникают меньшие температуры. В результате, при обработке на высоких скоростях резания на поверхности инструмента, оснащенного безвольфрамовым твердым сплавом, образуется тонкая окисная пленка, выполняющая роль твердой смазки, снижающей коэффициент трения, повышающей сопротивляемость износу и обеспечивающей низкую склонность к адгезионному взаимодействию[7] с обрабатываемым материалом.

Второй этап - оптимизация геометрических параметров режущей части инструмента позволяет отыскать такую геометрию, которая обеспечивает минимальные потери магнитных свойств.

Механическая обработка таких материалов неизбежно приводит к возникновению наклепа в поверхностном слое изделия, возникновению остаточных напряжений, и, как следствие, ухудшению его магнитных свойств.

Поэтому на третьем этапе определения последовательности обработки изготовления изделий из магнитномягких материалов необходим выбор целесообразности той или иной финишной операции, которая бы не приводила к резкому ухудшению магнитных свойств. При этом необходимо помнить, что тонкое точение, тонкое шлифование, полирование и другие, в конечном итоге, будет влиять на эксплуатационные характеристики получаемых изделий.

Следующий четвертый этап - это отыскание оптимальной последовательности обработки их и таких режимов резания, которые бы обеспечили требуемые магнитные свойства. При сравнении процессов тонкого точения и тонкого шлифования было установлено, что даже при оптимальных режимах тонкого шлифования, магнитные характеристики материала могут существенно снижаться. Это происходит вследствие того, что несмотря на ничтожно малую глубину резания при отделочном тонком шлифовании (1-2 мкм), температура в зоне контакта шлифовального круга с деталью возрастает по сравнению с точением в несколько раз. Это приводит к резкому снижению магнитных свойств.

Поэтому, применение тонкого точения на окончательных операциях изготовления изделия требует установления геометрических параметров выбранного инструмента, обеспечивающих точность поверхности и ее шероховатость [7,8]. С другой стороны, влияние режима резания на шероховатость обрабатываемой поверхности для разных инструментальных материалов различно, т. к. для каждого твердого сплава существует свой режим резания, которому соответствует минимальная интенсивность износа инструмента, отсутствие явление наростообразования и вибраций системы ТОС, обеспечивающих минимальное падение магнитных свойств материала.

Несмотря на то, что магнитные свойства могут быть восстановлены проведением повторного отжига, нужно помнить, что он не всегда допустим. Следовательно, необходимо стремиться к сведению механической обработки деталей к минимуму.

Литература:

1. Дружинин В.В. Магнитные свойства электротехнической стали. - М.: «Энергия», 1974. - 238с.

2. Преображенский А.А., Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы. Учебник для студ. ВУЗов. - М.: «Высшая школа», 1986. - 352 с.

3. Справочник по электротехническим материалам в 3-х т. Под ред. Ю.В. Корицкого и др. М.: «Энергоатом», Т.3. 1988. - 896 с.

4. Прецизионные сплавы. Справочник. - М.: Металлургия, 1983. - 440 с.

_{5. Хрульков В. А. Механическая обработка изделий из магнитных материалов в приборостроении. – М.: Машиностроение, 1966. – 185 с.}

6. Хек К. Магнитные материалы и их техническое применение. - М.: «Энергия», 1973. – 303 с.

7. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. - М.: «Машиностроение», 1982. -320с.

8. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. - М.: «Машиностроение», 1976. -278с.