Лезвийные инструменты из синтетических сверхтвердых материалов и минералокерамики (1986)

Рабочие завода идут на смену к проходной.

Линия по сборке автомобилей.

Чередование кадров с металлообрабатывающими станками.

Токарный станок.

Гравюра, изображающая завод начала 20 века.

Фотография станка тех времен.

Чередование фотографий разных этапов развития металлообработки.

Многооперационное оборудование и станки с ЧПУ, гибкие модули и робототехнические комплексы.

Автоматизированный комплекс обработки металла.

Сталевар забрасывает добавки в горн.

Пульт управления современным станком.

Деформированный резец.

Панорама на горы.

Открытый карьер по добыче полезных ископаемых.

Извержение вулкана.

Кристалл алмаза на фоне лавы.

Обработка металлов резцами с искусственными алмазами.

Съемки резца с алмазами под микроскопом.

Мультфильм, отображающий процесс, проходящий при обработке мягкого чугуна и стали.

Когда температура в зоне резания превышает 800 градусов алмаз испытывает обратные фазовые превращения, превращается в графит.

В 60-е годы возникла идея создания инертного к стали материала, со структурой подобной кристаллической решетки алмаза.

Ученые работают в лаборатории.

Постепенно создается алмазоподобный сверхтвердый материал.

Исходное сырье для этого материала - нитрит бора, белый графит.

По твердости нитрит бора приближается к алмазу, но превосходит его по теплостойкости, устойчив в агрессивных средах, и при этом химически инертен к чугунам и сталям.

На его основе создано много сверхтвердых материалов, композитов.

Неисправные пластины из сверхтвердых материалов.

Инструменты из композитов выдерживают скорости в 5-10 раз больше.

Московский станкостроительный завод Красный пролетарий.

Скорость фрезерования серого чугуна на его производстве 2000м в секунду.

Высокая ударная вязкость композита 10 позволяет использовать его на обработке сложных профилей, торцовом фрезеровании и точении.

Образец детали, восстановленной методом плазменного напыления.

Такие детали с большим трудом подаются механической обработке.

Резец, оснащенный композитом № 01, обрабатывает клапан автомобильного двигателя после напыления быстро и качественно.

Изношенный высокотвердый резьбонакатный ролик восстанавливают обычно на двух шлифовальных станках 14-16 часов.

В объединении Криогенмаш эту работу выполняют за 30-40 минут двумя резцами из композита на одном токарном станке.

Особенно эффективны инструменты, оснащенные сверхтвердыми материалами, на операциях растачивания отверстий.

Токарь проводит растачивание отверстия.

Образцы неразъемных перетачиваемых резцов.

Однако неразъемные крепления композита оправданы в основном для мелкоразмерных инструментов.

Композитная поверхность резца под микроскопом.

Максимально использовать всю поверхность поликристалла позволяет инструмент с механическим креплением пластины.

Для этого нужно обеспечить высокую точность и качество изготовления инструмента.

Образцы композитных материалов.

Обеспечивают это прецизионные шлифовальные станки, оснащенные алмазными кругами.

Осмотр каждой пластинки в лаборатории.

Образцы резцов, оснащенные сверхтвердыми материалами.

Экономически целесообразно применять мелкие пластины для чистовой обработки, более крупные для получистовой.

Кристаллы диаметром более 8-10мм используются на предварительной обработке.

Демонстрируемый резец снимает на закаленных сталях и чугуне черновой слой 6мм.

Сборная фреза.

Демонстрируется фреза со ступенчатым расположением зубьев, которая позволяет совместить предварительную и окончательную обработку в одной операции.

В том числе и при фрезеровании чугунов.

Качество обработки поверхности зависит от величины торцового биения.

При сборке фрез тщательно контролируется уровень установки каждого зуба.

В регулируемых фрезах, даже большого диаметра, величина торцового биения может быть доведена до 10 мкм.

Мультфильм, поясняющий процесс шлифования.

Под электронным микроскопом видны нарушения структуры поверхностного слоя при шлифовании детали.

Демонстрируется под электронным микроскопом поверхность детали, отшлифованная композитом.

При той же шероховатости поверхности структура металла практически не изменилась.

Более того, остаточные напряжения упрочняют поверхность.

Следовательно, в ряде случаев, от операции шлифования вполне можно отказаться.

Скоростная обработка металла.

Если твердый сплав, как видно на экране тепловизора, быстро изнашивается при резании термообработанных сталей, то с композитом тоже самое происходит при точении сырых нетермообработанных сталей, наблюдение через тепловизор.

Образец деформированного композитного резца.

Химически инертным сырым сталям подходит керамика.

Образцы керамических резцов.

Глинозем - сырье для получения керамических сплавов.

Демонстрируются керамические резцы.

Оксидная белая керамика - самая термостойкая.

Применение резцов из белой керамики при скоростной обработке сырых сталей.

При 2000 оборотов в мин. твердосплавные резцы выходят из строя через 1-2 мин.

Для керамики и 4000 оборотов не предел.

Керамические резцы с легирующими добавками.

Добавление в глинозем карбида титана позволило получить оксидно-карбидную черную керамику.

Спекание смешанных глинозема и нитрида титана еще более прочный инструментальный материал картинид.

Картинид успешно справляется с нетермообработанными сталями аустенидного класса, термостойкими и другими видами нержавеющей стали, с чугунами и с цветными сплавами.

Соединение кремния с азотом позволило создать термо и химически стойкую нитридную керамику.

Образцы резцов.

Этот новый вид керамики наиболее эффективен при предварительной обработке чугунов, некоторых жаропрочных сплавов.

Работа станка с ЧПУ.

Достоинство сверхтвердых и керамических материалов проявляются на современных скоростных станках большой мощности и точности.

Линия укомплектованная такими станками.

Поточная линия на автомобильном производстве.

Панорама на цех, укомплектованный современной техникой.

Проходная московского завода им.

Лихачева.

Производство двигателей.

Линия сборки автомобилей.

Железнодорожный состав перевозит автомобили и дорожную технику.

Демонстрация инструмента с сверхтвердыми и керамическими резцами.