ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Разработка предназначена для предприятий приборостроения, электроники, может быть использована в машиностроении, ювелирном деле при обработке минералов и предусматривает использование твердой вакуумплотной керамики алюмооксидной типа ВК-94-1(22ХС) в качестве режущих элементов тонколезвийных резцов и резцовых вставок. Чистовая токарная обработка тонкостенных деталей типа камер-изоляторов большого диаметра 100-200мм из относительно мягких электро-изоляционных керамик, содержащих нитриды кремния, нитриды алюминия и модифицирующие добавки, при изготовлении технологических источников плазмы требует проектирования и изготовления специального тонколезвийного инструмента повышен-ной износостойкости, прочности, жесткости. Изучены возможные направления и разработаны технологии изготовления паяных в вакууме резцовых вставок, расточных, отрезных и проходных резцов с лучшими эксплуатационными характеристиками в сравнении со стандартизованными и существующими специальными.Для оснащения режущей части использованы неметаллизированные и металлизированные марганцемолибденовой пастой цилиндрические заготовки диаметром 6-10мм и плоские толщиной 3-5мм из вакуумплотной алюмооксидной керамики ВК-94-1, применяемой в электронике и приборостроении. Керамика на основеal 2 o 3 cдобавками кремния и марганца имеет повышенную прочность до 360МПа при изгибе, до 110 МПа при сжатии и твёрдость НРА=87-89,что позволяет использовать её в качестве режущих элементов и клеено-сборных резцов.

В процессе опытов и исследований в качестве материала державок выбраны высокопрочные стали с низкой критической скоростью закалки, позволяющие получить твёрдость от температур вакуумной пайки на уровне НРС3=40-48, это стали 40ХСМФ, 5ХМФС, 5ХВ2С и высокохромистые 30Х13, 40Х13. Для пайки в вакууме применены припои в виде меднёной ленты титана, а также медноникелевые припои с температурой плавления от 960 до 1000 град.С. Вакуумную пайку проводили в двухколпаковых вакуумных печах типов СГВ-2.4/15И-2 с размещением инструмента для пайки на приспособлениях из термостойкой керамики. Исследованы структуры паяных швов,корпусов-державок, определены прочностные характеристики при растяжении и сдвиге ,осуществлены производственные испытания в условиях мелкосерийного производства приборного предприятия. При чистовой токарной обработке с толщиной стенки от 1,3мм до 2,5мм при диаметре деталей от 35мм до 220мм из керамик типа БГП-борнитридкремнистой и АБН-алюмоборонитридной достигнута повышенная точность изготовления по диаметральным размерам при высоком классе чистоты поверхностей, лучше Ра=1,6- 2мкм, исключено выкрашивание тонких кромок и резьбовых поверхностей. Установлена возможность использования режущих инструментов, оснащаемых керамикой ВК-94-1 при обработке огнеупорных материалов, композиционных материалов,минералов, янтаря.

Определены конструктивные и технологические направления совершенствования тонколезвийных вставок, например, применением брусковых заготовок из ВК-94-1 квадратного сечения 4 х 4 и 5 х 5мм с пайкой вv-образные пазы на корпусах-державках из сталей и титановых сплавов. Резцовые вставки новой геометрии испытаны при изготовлении тонких резьбовых деталей толщиной до 1,5мм из керамики БГП.

Имеется технологическая документация на изготовление мелкоразмерных резцов.