INVESTIGATION OF MODE ELEMENTS EFFECT AND THE INFLUENCE OF MILLING CUTTER TEETH SPACE ON TECHNOLOGICAL PARAMETERS AND TEMPERATURE FIELD OF WORK ON A THIN-WALLED PARTS WORKPIECE

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

When machining workpieces of thin-walled parts, the temperature field differs from the field, which is formed during massive workpieces treatment. The reason for this is that machining of a thin-walled billet is interfered with its surface, being opposite to the one under machining. It has a significant effect on the temperature field, since the intensity of heat removal from this surface into the environment is significantly less than heat removal into the underlying layers of a massive material blank. In this regard, the problem of finding a rational mode of the machining process of thin-walled workpieces is relevant. The aim of the study is to determine the effects of the elements of the milling mode of thin-walled workpieces and milling cutter teeth space on the technological parameters of the milling process of titanium alloy workpieces and to develop recommendations for choosing this milling mode. For this purpose, a numerical modeling of the technological parameters of the milling process of blanks of massive workpieces and thin-walled parts made of titanium alloy, was performed experiencing various combinations of feed to the milling cutter tooth, cutting speed and milling cutter teeth space. When machining a thin-walled workpiece, due to less intense heat removal from the cutting zone into the workpiece, the temperatures in the areas of chip contact with the front surface of the tooth, the back surface of the tooth with the workpiece and the temperature of the workpiece itself are higher than when in a massive workpiece treatment. The patterns of changes in the parameters of the milling process of thin-walled workpieces depending on the feed, cutting speed and the milling cutter teeth space are established. With a larger tool stepover, the average and maximum temperatures in the areas of chip contact with the front surface of the tooth and the back surface of the tooth with the workpiece are lower in most of the combinations of mode elements used. Equations that establish the effect of feed on the milling cutter tooth, cutting speed and spacing of teeth on the parameters of the machining are obtained. The results of the study will allow choosing a rational milling mode and spacing of teeth in the work on workpieces of thin-walled parts made of titanium alloy.

About the authors

Aleksandr Nikolaevich Unyanin

Ulyanovsk State Technical University

Email: a_un@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5557-4197
Department of «Innovative Technologies in Mechanical Engineering», docent 1993, adjunct of architecture, adjunct of architecture, adjunct of architecture

Aleksandr Vladimirovich Chudnov

Ulyanovsk State Technical University

Email: chudnov73ru@gmail.com

References

  1. Худобин Л. В. Шлифование заготовок клиновидных изделий / Л. В. Худобин, А. Ш. Хусаинов / Под общ. ред. Л. В. Худобина. Ульяновск: УлГТУ, 2007. 249 с.
  2. Shigeki O. Study on the geometrical accuracy in surface grinding. Thermal deformation of workpiece in traverse grinding / O. Shigeki, N. Tokuhiko, H. Shinsaki // International journal Japanese society precision engineering. 1994. Vol. 28. № 4. P. 305-310.
  3. Киселёв Е.С., Имандинов Ш.А., Назаров М.В. Особенности обеспечения качества нежестких алюминиевых заготовок при фрезеровании с наложением ультразвуковых колебаний // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2017. № 12 (207). С. 14-17.
  4. Еремейкин П.А., Жаргалова А.Д., Гаврюшин С.С. Проблема технологических деформаций при фрезерной обработке тонкостенных заготовок // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2019. Т. 21. № 3. С. 17-27. doi: 10.17212/1994-6309-2019-21.3-17-27.
  5. Воронцов А.Л., Султан-Заде Н.М., Албагачиев А.Ю. Разработка новой теории резания. Математическое описание образования стружки разных видов, пульсации сил резания и параметров контакта обработанной поверхности заготовки с задней поверхностью резца // Вестник машиностроения. 2008. № 7. С. 56-61.
  6. Воронцов А.Л., Султан-Заде Н.М., Албагачиев А.Ю. Разработка новой теории резания. Практические расчеты параметров резания при точении // Вестник машиностроения. 2008. № 9. С. 67-70.
  7. Резников А.Н. Тепловые процессы в технологических системах / А. Н. Резников, Л. А. Резников. М.: Машиностроение, 1990. 288 с.
  8. Унянин А.Н. Аналитическое исследование температурного поля при фрезеровании с наложением ультразвуковых колебаний // Вестник РГАТУ им. П.А. Соловьева. 2017. № 2 (41). С. 220-235.
  9. Унянин А.Н., Семдянкин И.В. Моделирование температурного поля при фрезеровании заготовок тонкостенных деталей // Инновации в машиностроении: сборник трудов 12-й междунар. научно-практич. конф. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2021. С. 59-66.
  10. Жиляев А. С., Кугультинов С. Д. Математическое моделирование тепловых процессов при фрезеровании сложнопрофильных деталей из алюминиевых сплавов // Вестник Концерна ВКО Алмаз-Антей 2019. №2. С. 65-69.
  11. Балякин А.В., Хаймович А.И., Чемпинский Л.А. Моделирование режима высокоскоростного фрезерования титанового сплава ВТ-9 // Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т15. № 6. С. 572-583.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).