ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ КОНТАКТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТВЕРДОГО ТОЧІННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-004X.2023.1(7).02Ключові слова:
обробка різанням, сили різання, стружкоутворення, надтверді матеріали, загартована сталь, коефіцієнт тертяАнотація
При обробці загартованої сталі інструментом з ПНТМ на основі КНБ в умовах близьких до ортогонального різання визначені сили різання в залежності від величини подачі та швидкості різання. Встановлено величину контактних напружень, коефіцієнту тертя та довжину контакту стружки з передньою поверхнею різця для швидкості різання 100 м/хв та отримано шліфи стружки, які демонструють морфологію стружки. Експериментально встановлено, що при обробці загартованої підшипникової сталі величина тангенійної та радиальної складових сили різання, що діють на передній поверхні інструменту при подачі 0,05 мм/об та швидкості різання 100 м/хв становить 125 Н/мм та 42 Н/мм відповідно. Середній коефіцієнт тертя при цьому становить 0,33. Показано, що для вимірювання довжини контакту стружки з передньою поверхнею різця доцільно використовувати тонкі металеві PVD покриття товщиною ~ 0,1 мкм, що дозволяє підвищити точність визначення даного параметру. Зразки стружки, отримані у досліджуваному діапазоні умов обробки свідчать про сегментний тип стружкоутворення. Вимірювання товщини стружки отриманої при подачі 0,05 мм/об та швидкості різання 100 м/хв мають товщину від 40 до 80 мкм.
Посилання
Mazur M.P. Osnovy teorii rizannia materialiv : pidruchnyk [dlia vyshch. navch. zakladiv] / M.P. Mazur, Yu.M. Vnukov, A.I. Hrabchenko, V.L. Dobroskok, V.O. Zaloha, Yu.K. Novosolov, F.Ia. Yakubov ; pid zah. red. M.P. Mazura. – 3-e vyd. pererob. i dop. – Lviv : Novyi Svit-2000, 2020. – 471 s.
Eksperymentalni doslidzhennia efektyvnosti instrumentiv osnashchenykh novymy typamy kompozytiv z KNB. Klymenko S.A., Klymenko S.An., Melniichuk Yu.O., Manokhin A.S., Naidenko A.H. KhI Vseukrainska naukovo-tekhnichna konferentsiia z mizhnarodnoiu uchastiu “Protsesy mekhanichnoi obrobky, verstaty ta instrument” m. Zhytomyr, 5–6 lystopada 2021 r.
Zorev N. N. Razvytye nauky o rezanyy metallov / N. N. Zorev, V. F. Bobrov, H. Y. Hranovskyi. – M. : Mashynostroenye, 1967. – 416 s.
Ramesh, Anand, 2002, “Prediction of Process-Induced Microstructural Changes and Residual Stresses in Orthogonal Hard Machining,” Ph.D. Dissertation, School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology.
Huang, Y., 2002, “Predictive Modeling of Tool Wear Rate with Applications to CBN Hard Turning,” PhD Dissertation, Georgia Institute of Technology, Georgia.
Криворучко, Д. В. Основи 3D-моделювання процесів механічної обробки методом скінченних елементів: навчальний посібник / Д. В. Криворучко, В.О. Залога, В.Г. Корбач. -Суми: Вид-во СумДУ, 2010. –208 с.
Ghulam Hussain, Mohammed Alkahtani, Marwan Alsultan, Johannes Buhl, Munish Kumar Gupta, Chip formation, cutting temperature and forces measurements in hard turning of Gcr15 under the influence of PcBN chamfering parameters. Measurement, Volume 204, 2022. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2022.112130.
B. Denkena, A. Krödel, A. Heckemeyer. Numerical and experimental analysis of thermal and mechanical tool load when turning AISI 52100 with ground cutting edge microgeometries. CIRP J. Manuf. Sci. Technol., 35 (2021), pp. 494-501.
T. Chen, X.L. Liu, G.T. Luo. Numerical simulation and experimental study on hard turning of hardened steel using PCBN cutting tools. Xitong Fangzhen Xuebao / J. Syst, Simul (2009).
Domenico Umbrello, Jiang Hua, Rajiv Shivpuri, Hardness-based flow stress and fracture models for numerical simulation of hard machining AISI 52100 bearing steel, Materials Science and Engineering: A, Volume 374, Issues 1–2, 2004, Pages 90-100, ISSN 0921-5093, https://doi.org/10.1016/j.msea.2004.01.012.
Tzotzis A, Tapoglou N, Verma RK, Kyratsis P. 3D-FEM Approach of AISI-52100 Hard Turning: Modelling of Cutting Forces and Cutting Condition Optimization. Machines. 2022; 10(2):74. https://doi.org/10.3390/machines10020074
Ramesh A, Melkote SN (2008) Modeling of white layer formation under thermally dominant conditions in orthogonal machining of hardened AISI 52100 steel. Int J Mach Tools Manuf 48:402–414. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2007.09.007
Thiele JD, Melkote SN, Peascoe RA, Watkins TR (2000) Effect of cutting-edge geometry and workpiece hardness on surface residual stresses in finish hard turning of AISI 52100. J Manuf Sci Eng 122:642–649.
Finite Element Modeling of Hard Turning. A Al-Zkeri, I.A. 2007, Ohio State University, 221 p., https://books.google.com.ua/books?id=cbUTuQAACAAJ.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Технологiї в машинобудуваннi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
