Разработка технологии модифицирования рабочих поверхностей твёрдосплавного инструмента нанесением регулярного микрорельефа излучением лазера с установлением влияния его на эксплуатационные свойства инструментов

Abstract

Цель работы – разработка лабораторной технологии лазерного нанесения микрорельефа на рабочие поверхности твердосплавного режущего инструмента, определение оптимальной структуры микрорельефа и режимы обработки поверхностей заготовок, обеспечивающие в совокупности повышение его эксплуатационных свойств, увеличение ресурса работы инструмента и производительности. В результате исследования влияния топографии поверхности с нанесенным регулярным рельефом с использованием лазерного луча на эксплуатационные свойства режущего инструмента установлено, что оптимальным формирования микрорельефа на передней грани режущего инструмента является один ряд лунок, выполненных с коэффициентом перекрытия в пределах 0,6..08. В результате исследования зависимости влияния режимов лазерной обработки на геометрические параметры формируемых лунок на поверхности образцов из твердого сплава Т15К6, установлено, что указанные зависимости имеют нелинейный характер, при этом диаметр формируемых лунок находится в пределах 0.13…018 мм, а их глубина - в пределах 0,17…0.2 мм. В результате исследования режимов на структуру и свойства поверхности с нанесенным микрорельефом установлено, что на периферийной части лунки формируется характерная зона переплавленного материала, связанного с вы-плеском расплава из формирующейся лунки при воздействии лазерных импульсов, вокруг которой располагается зона термического влияния, при этом размеры и свойства указанных зон зависят от режимов лазерного воздействия. Установлено влияние положения зоны с нанесенным микрорельефом относительно режущей кромки на стойкость инструмента при различных режимах его эксплуатации. Установлено, что максимальный эффект может быть достигнут за счет наростообразования при невысоких скоростях резания (порядка 25…50 м/мин), что позволило определить применения разработанной технологии.