Влияние вылета резца и глубины резания при токарной обработке на качество поверхностного слоя деталей машин

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приведены результаты исследования процесса резания с целью определения влияния длины вылета токарного режущего инструмента из резцедержателя и сил резания, возникающих в процессе обработки, соответствующих разным величинам снимаемого слоя, на формирование качества поверхностного слоя деталей при точении. В качестве режущего инструмента в исследовании применялся токарный проходной резец PCLNR2525M12 со сменными пластинами из твердого сплава Т15К6, а в качестве обрабатываемых заготовок - стальные цилиндрические заготовки диаметром D = 40 мм (марка стали - 30). Обработка резанием проводилась при трех различных глубинах резания, равных 0,4, 1, 1,5 мм. Скорость подачи и частота вращения шпинделя на протяжении всего эксперимента являлись константой и были равны s = 0,1 мм/об, n = 1000 об/мин соответственно. Методами математического моделирования определены геометрические отклонения резца от теоретической линии резания. В качестве оцениваемых параметров использовались линейные перемещения, образуемые вследствие напряженно-деформированного состояния резца. Представлена методика подготовки и проведения математического моделирования средствами системы трехмерного моделирования КОМПАС-3D и модуля APM FEM. Экспериментальным путем исследованы параметры шероховатости, возникающие при токарной обработке резцами с различной величиной вылета инструмента с разными режимами резания.

Об авторах

Дмитрий Геннадьевич Алленов

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: allenov-dg@rudn.ru

ассистент департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН; кандидат технических наук

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Кристина Борисовна Дейнова

Российский университет дружбы народов

Email: allenov-dg@rudn.ru

студентка 3-го курса бакалавриата департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Сергей Викторович Соломатин

Российский университет дружбы народов

Email: allenov-dg@rudn.ru

студент 2-го курса магистратуры департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН.

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Ольга Игоревна Лазаренко

Российский университет дружбы народов

Email: allenov-dg@rudn.ru

студентка 2-го курса магистратуры департамента машиностроения и приборостроения Инженерной академии РУДН.

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Список литературы

  1. Suslov AG. Inzheneriya poverkhnosti detaley [Part surface engineering]. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 2008. (In Russ.)
  2. Grigorev SN, et al. Rezanie materialov. Rezhushchij instrument [Cutting materials. Cutting tool] (part 1). Moscow: Yurajt Publ.; 2020. (In Russ.)
  3. Bezyazychnyy VF. Vliyaniye kachestva poverkhnostnogo sloya posle mekhanicheskoy obrabotki na ekspluatatsionnyye svoystva detaley mashin [The influence of the quality of the surface layer after machining on the performance properties of machine parts]. Engineering Journal. 2000;(4): 9–16. (In Russ.)
  4. Kozochkin M, Allenov D, Andryushchenko IS. Use of vibro-acoustic monitoring for stabilization stress-strain state of surface layer of workpiece during cutting. Lecture Notes in Mechanical Engineering: Proceedings of 4th International Conference on Industrial Engineering 2018. 2018. p. 1355–1363. (In Russ.) doi: 10.1007/978-3-319-95630-5_143.
  5. Allenov DG. Issledovaniye vliyaniya iznosa rezhushchey kromki instrumenta na chistotu poverkhnosti [Study of the effect of wear of the cutting edge of the tool on the surface cleanliness]. Mechanical Engineering. 2016;4(16):12–16. (In Russ.)
  6. Thomas M. Effect of tool vibrations on surface roughness during dry turning. Computers & Industrial Engineering. 1996;31(3–4):637–644. doi: 10.1016/s0360- 8352(96)00235-5.
  7. Rogov VA, Gorbani S. Influence of the handle design on a composite lathe cutter. Russian Engineering Research. 2013;11(3):435–440. (In Russ.) doi: 10.3103/ s1068798x15010220.
  8. Allenov DG. Issledovaniye vliyaniya kachestva poverkhnostnogo sloya na ekspluatatsionnyye kharakteristiki detali [The study of the influence of the quality of the surface layer on the performance characteristics of the part]. Scientific and Technical Bulletin of the Volga region. 2018;(6):30–34. (In Russ.)
  9. Markova TV, Kryzhanovskaya IM. Sherokhovatost’ poverkhnosti [Surface Roughness]. Saint Petersburg: Polytechnic University Press; 2006. (In Russ.)
  10. Lim T. Optimization of tool selection. International Journal of Production Research. 2001;39(6):1239–1256.
  11. Dalsky AM, Kosilova AG, Meshcheryakov RK, Suslov AG. Spravochnik tekhnologa-mashinostroitelya [Reference Book of Technologist-Mechanical Engineer]. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 2001. (In Russ).
  12. Parfeneva IE. Tekhnologiya konstruktsionnykh materialov. Obshchaya kharakteristika obrabotki rezaniyem [Technology of construction materials. General characteristics of machining]. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 2012. (In Russ.)
  13. Ambati R, Yuan H. FEM mesh-dependency when modeling the cutting process. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2011;53(1–4):313–323. doi: 10.1007/s00170-010-2818-9.
  14. Wolf AM. Rezaniye metallov [Metal cutting]. Leningrad: Mashinostroenie Publ.; 1973. (In Russ).
  15. Korsakov VS. Tochnost mekhanicheskoy obrabotki [Accuracy of machining]. Moscow: Mashgiz Publ.; 1961. (In Russ.)
  16. Allenov D, Kozochkin M, Andryushchenko IS. Monitoring of the stress-strain state of the surface layer of a part in the cutting process using vibroacoustic diagnostics. MATEC Web of Conferences. 2017:129. doi: 10.1051/ matecconf/201712901032.
  17. Chen JC, Chen WL. Tool failure detection system using an accelerometer sensor. Journal of Intelligent Manufacturing. 1999;10(2):187–197. doi: 10.1023/A:1008980821787.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».