ИССЛЕДОВАНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ ПРИ ТОЧЕНИИ ФРЕЗЕРОВАНИЕМ НА СТАНКАХ С ЧПУ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлено исследование процесса формирования отклонений формы цилиндрических образцов из быстрорежущей стали, обработанных методом точения фрезерованием на токарном обрабатывающем центре с числовым программным управлением (ЧПУ) с дополнительной приводной осью. Технологическое обеспечение качества изделий из быстрорежущей стали, обработанных методом точения фрезерованием на токарном обрабатывающем центре с ЧПУ с дополнительной приводной осью путем снижения отклонения формы. Планирование эксперимента выполнено по методу Тагучи с четырьмя факторами и тремя уровнями. Эксперимент проводился на токарном обрабатывающем центре DMG NEF400 с дополнительной приводной осью, позволяющей выполнять обработку вращающимся инструментом. Были использованы образцы из быстрорежущей стали Р6М5К5-МП. Обработка проводилась по схеме ортогонального точения фрезерованием. В качестве режущего инструмента была использована концевая твердосплавная фреза ФКЦ 4321. Отклонения от круглости (огранки) оценивалось оптическим методом. Измерение проводилось на оптическом профилометре Bruker Contour GT-K1. Измерения микронеровностей поверхности выполнялось оптическим сканированием поверхности. В результате оптического сканирования поверхности получено облако точек, повторяющее микронеровности цилиндрического профиля измеренного участка заготовки. Полученные данные позволили измерить огранку, возникающую при обработке методом ортогонального точения фрезерования. Установлено влияние режимов резания на форму и размер максимальных пиков огранки. Наименьшая величина огранки наблюдается при ширине фрезерования a_e в диапазоне 3,5…5,5 мм при высоких значениях подачи на зуб f_z и низкой скорости резания v_с. Образование наибольшей высоты огранки наблюдается при средних значениях величин a_e, a_p, v_с. Показано, что оптический профилометр является эффективным средством измерения огранки. Полученные в работе результаты позволяют спрогнозировать отклонения формы обработанной заготовки из быстрорежущей стали методом точения фрезерованием на станках с ЧПУ. Результаты исследования могут быть использованы для повышения качества изготовления осевого режущего инструмента в инструментальном производстве.

Об авторах

Георгий Валерьевич Матлыгин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: gmatlygin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5484-6250
Scopus Author ID: 59736842695
ResearcherId: AFF-6791-2022
конструкторско-технологическое бюро

Андрей Владиславович Савилов

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: saw@istu.edu
кафедра "Технологии и оборудования машиностроительных производств", кандидат технических наук

Андрей Юрьевич Николаев

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: andrnikolajev@gmail.com
кафедра ТОМП

Сергей Анатольевич Тимофеев

Иркутский национальный исследовательский технический университет,

Автор, ответственный за переписку.
Email: andrnikolajev@gmail.com

Список литературы

  1. Захаров А.Д., Родин П.Р., Татаренко В.Н. Обработка фасонных поверхностей охватывающим фрезерованием // Резание и инструмент.1984. № 3. С. 7-11.
  2. Neagu C. Studiul geometriei funct ̧ionale a sculei la prelucrarea arborilor netezi prin frezare frontal ̆a // Study of Tool’s Functional Geometry in Machining Straight Shafts by Face Milling, The 5th Conference on Friction, Lubrication and Wear, Bucharest, 1987.
  3. Schulz H. High Speed Turn Milling A New Preci-sion Manufacturing Technology for the Machining of Ro-tationally Symmetrical Workpieces // CIRP Ann Manuf Technol, 1990, vol. 39, P. 107-109. doi: 10.1016/S0007-8506(07)61013-0.
  4. Savas V, Ozay C. Analysis of the surface rough-ness of tangential turn-milling for machining with end mill-ing cutter // J Mater Process Technol 2007. vol. 186. P. 279-283. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2006.09.040. EDN: KLVMLT
  5. Choudhury SK, Bajpai JB. Investigation in or-thogonal turn-milling towards better surface finish // Jour-nal of Materials Processing Techn. 2005. vol. 170:3. P. 487-493. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2004.12.010.
  6. Armarego E.J.A., Karri V., Smith J.R. Funda-mental studies of driven and self-propelled rotary tool cut-ting processes-I. theoretical investigation // Int. J. Mach. Tools Manuf. 1994. vol. 34 (6) P. 785-801. doi: 10.1016/0890-6955(94)90059-0.
  7. Солянкин Д.Ю., Ямников А.С., Ямникова О.А. Методика расчета сил резания при фрезоточении // Известия ТулГУ. Технические науки. 2011. № 3. С. 287-292. EDN: PVJTNH
  8. Zhibing L, Xibin W. Characteristic of surface profile and roughness in micro turn-milling of aluminum alloy 2A12 // Technology and Innovation Conference (ITIC 2009), International. 2009. P. 1-4. doi: 10.1049/cp.2009.1424.
  9. Rafai N.H., Islam M.N. An Investıgatıon into Dımensıonal Accuracy and Surface Fınısh Achıevable in Dry Turning // Machining Science and Technology. 2009. vol. 13 (4). P. 571-589.
  10. Karagüzel U., Uysal E., Budak E., Bakkal M. Analytical modeling of turn-milling process geometry, kin-ematics and mechanics // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2015. vol. 91. P. 24-33.
  11. Муцянко В.И. Бесцентровое шлифование. Л.: Машиностроение, 1967. 116 с.
  12. Comak A. Mechanics, dynamics and stability of turn-milling operations (T). University of British Columbia. 2018. doi: 10.14288/1.0368954.
  13. Ozay C., Savas V. The Optimization of Cutting Parameters for Surface Roughness in Tangential Turnmill-ing using Taguchi Method // Advances in Natural and Ap-plied Sciences. 2012. vol. 6. P. 866-874.
  14. Yildiz T., Gür A.K. The Optimization of Abra-sive Wear Behavior of Fecrc Coating Composite with Taguchi Method // Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2011. vol. 5 (12). P. 2394-2402.
  15. Матлыгин Г.В., Савилов А.В., Пятых А.С., Ушаков В.А. Технологические аспекты применения точения фрезерованием при изготовлении режущих инструментов // Вестник современных технологий. 2022. № 1 (25). С.16-22. EDN: MKLAXY

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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).