Введение
ГЛАВА 1. Анализ проблемы повышения эффективности режущего инструмента из режущей керамики 11
1.1. Анализ исследований по проблемам применения токарного инструмента из режущей керамики для различных условий обработки 11
1.2. Анализ основных тенденций совершенствования основных свойств режущей керамики как инструментального материала 12
1.2.1. Повышение различных свойств режущей керамики путем легирования 17
1.2.2. Повышение различных свойств режущей керамики путем дополнительного энергетического воздействия 21
1.3. Повышение эксплуатационных характеристик СМП из режущей керамики путём модификации их рабочих поверхностей 24
І.З.І.Упрочненеие СМП путём воздействия высококонцентрированными источниками энергии 24
1.3.2. Повышение режущей способности токарного инструмента, оснащённого СМП из режущей керамики путем нанесения модифицирующих покрытий 25
1.4. Анализ литературных данных, обзора, постановка целей и задач
проводимого исследования 29
ГЛАВА 2. Разработка методики исследований 33
2.1. Анализ основных параметров, оказывающих влияние на надежность токарного инструмента из режущей керамики 33
2.2. Методология выбора состава и формирования модифицирующих покрытий 37
2.2.1.Анализ особенностей формирования модифицирующих покрытий на
рабочих поверхностях токарного инструмента из керамики 37
2.2.1.2. Выбор процесса осаждения модифицирующих покрытий на токарный режущий инструмент 42
2.2.1.3. Методика выбора состава и архитектуры покрытий, формируемых на субстратах из керамики 44
2.3.Методика проведения исследований 47
2.3.1. Технология формирования модифицирующих покрытий 48
2.3.2. Методика контроля качества формируемых покрытий 51
2.3.2.1. Контроль адгезионной прочности модифицирующего покрытия по отношению к субстрату из режущей керамики 52
2.3.2.2. Контроль толщины покрытия 53
2.3.2.3. Контроль микротвердости покрытия 55
2.3.2.4. Контроль морфологии (шероховатости) 56
2.3.2.5. Контроль химического состава 58
2.4. Мето дика исследований параметров функционирования токарного инструмента, оснащенного СМП из режущей керамики 58
2.4.1. Режущий инструмент 58
2.4.2.Обрабатываемый материал и станочное оборудование 59
2.4.3. Мето дика обработки экспериментальных данных 62
2.4.3.1. Статистическая обработка экспериментальных данных 62
2.4.3.2. Исключение резко выделяющихся результатов 67
ГЛАВА 3. Исследование надежности лезвийного инструмента из режущей керамики 68
3.1.Анализ основных видов разрушения СМП из керамики при точении 68
3.2. Определение основных критериев надежности токарного режущего инструмента 74
3.3. Исследования структуры отказов токарного режущего инструмента 80
3.3.1 Влияние степени изнашивания СМП из керамики на интенсивность
отказов токарных резцов 80
3.3.1.1. Исследование влияния изнашивания керамических СМП на
вероятность отказов 80
3.3.2. Исследование влияния этапов обработки на интенсивность отказов 89
3.4. Разработка программы по определению основных показателей надежности 93
Выводы по главе 3 98
ГЛАВА 4. Исследование параметров надежности резцов оснащенных смп с покрытиями многослойной архитектуры при чистовом точении закаленных сталей 99
4.1. Предпосылки 99
4.2.Исследование параметров модифицирующих покрытий СМП из керамики для токарных резцов предназначенных для чистовой обработки термообработанных сталей 101
4.2.1. Исследования характеристик двухкомпонентных систем Cr-CrN и Zr ZrN на керамических субстратах из А12Оз-ТіС (ВОК-71) 101
4.2.1.1. Предпосылки 101
4.2.1.2. Исследования адгезионной прочности модифицирующих покрытий, осаждаемых на СМП из ВОК-71 105
4.2.1.3. Исследование толщины модифицирующих покрытий на субстратах из смешанной керамики ВОК-71 109
4.2.1.4. Исследование параметров поверхностного слоя образцов СМП из керамики ВОК-71 с модифицирующими покрытиями 109
4.2.1.4. Исследование кристаллохимических свойств двухкомпонентных модифицирующих покрытий, осажденных на керамические субстраты 114
4.4. Исследование параметров функционирования процесса резания инструментом, оснащенным СМП из ВОК-71 с разработанными наноструктурированными многослойными модифицирующими покрытиями 116
4.4.1. Исследование сил резания при использовании керамического инструмента в условиях точения 116
4.4.2. Исследование механизма изнашивания токарных СМП из ВОК-71 с нанодисперсным многослойным покрытием Cr-CrN 118
4.5. Исследование влияния изнашивания задней поверхности СМП из керамики с разработанными наноструктурируемыми многослойно-композиционными покрытиями на показатели надежности при точении закаленных сталей 122
4.6. Исследования показателей надежности токарных резцов с разработанными многослойными покрытиями 125
Выводы по главе 4 130
ГЛАВА 5. Исследование надежности токарных резцов оснащенных смп из керамики в условиях демпфирования 132
5.1. Разработка конструкции демпфирующего устройства, как способа повышения динамических характеристик при точении закаленных сталей. 135
5.2. Определение уровня надежности токарных резцов при обработке в условиях демпфирования 141
5.3. Исследование показателей надежности токарных резцов оснащенных керамическими СМП с покрытием в условиях повышения динамических характеристик 147
5.4. Исследования параметров надежности разработанного токарного керамического инструмента с наноструктурированными многослойными покрытиями в производственных условиях 154
Выводы по главе 5 157
Основные выводы и результаты по работе 158
Список используемой литературы
