Определение теплопроводности твердосплавного режущего инструмента с многослойными износостойкими покрытиями

Введение. Выходные параметры процесса резания в значительной степени определяются характером протекания процессов стружкообразования и контактного взаимодействия обрабатываемого и инструментального материала. Адаптивное управление процессом резания для современного автоматизированного оборудования с ЧПУ позволяет обеспечивать надежность выходных параметров обработки. Разработка математических моделей для управления процессом резания, учитывающих теплопроводность инструментального материала, является необходимым условием реализации возможностей адаптивного управления современным оборудованием в цифровых производственных системах (ЦПС) для механической обработки. При этом на сегодняшний день отсутствует комплекс информации о теплопроводности инструментов с многослойными покрытиями для обработки различных материалов, для различных условий обработки и способов нанесения покрытия. Данная проблема является ограничивающим фактором для разработки надежных математических моделей для технологической подготовки производства и управления выходными параметрами процесса резания. Цель работы: определение величины теплопроводности современных твердосплавных инструментов с износостойкими покрытиями для последующего использования при построении математических моделей, связывающих режимы и условия обработки с действующими силами резания и выходным параметром обработки – шероховатостью обработанной поверхности. Методами исследования являются анализ и систематизация информации о химическом составе и конструкциях многослойных покрытий исходя из способа нанесения покрытия, режимов и условий механической обработки и обрабатываемых материалов, а также определение по расчетной методике коэффициентов теплопроводности твердосплавных инструментов с покрытиями. Результаты и обсуждение. На основе проведенного анализа и расчетов получены значения коэффициентов теплопроводности для режущих инструментов с многослойными покрытиями, наиболее широко применяемых в производственной практике. Указанные значения предназначены для использования при построении математических моделей, связывающих режимы и условия обработки с выходными параметрами обработки и основанных на учете теплофизических процессов при резании. Разработанные на основе этих данных модели планируется использовать для технологической подготовки производства и адаптивного управления современным оборудованием в ЦПС для механической обработки.

Твердосплавный инструмент, Многослойные покрытия, Теплопроводность,Математические модели, Цифровые производственные системы