Дослідження впливу сил різання при чистовому торцевому фрезеруванні на процеси формоутворення оброблюваних поверхонь
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-53-59Ключові слова:
торцеве фрезерування; торцева фреза; косокутне різання; ступінчасті фрезиАнотація
Широке впровадження процесів чистового торцевого фрезерування замість процесів абразивної обробки пояснюється їх високою продуктивністю та можливістю забезпечення оброблюваних поверхонь малої шорсткості з необхідним мікрорельєфом. Разом з тим для процесів ступінчастого торцевого фрезерування, на відміну від звичайних процесів фрезерування, є можливість забезпечення необхідної геометрії різального елемента, який формує оброблену поверхню. При цьому особливу увагу необхідно приділяти питанням стабілізації положення формоутворюючого різального елемента і впливу сил різання на пружний відтиск інструменту. В роботі авторами розглянуто процес торцевого ступінчастого фрезерування однозубою та багатозубою торцевою ступінчастою фрезою. В результаті проведених досліджень встановлено вплив сил різання чорнових різальних елементів на зміну положення формоутворюючого різального елемента, що впливає на розмірні характеристики оброблюваних поверхонь. Запропоновано удосконалення конструкції ступінчастої торцевої фрези для зменшення деформацій інструменту та похибок обробки плоских поверхонь. Результати дослідження підтверджують доцільність подальшого пошуку резервів покращення якості обробки шляхом розробки нових конструкцій фрез, які б забезпечували необхідні показники мікрогеометрії оброблених поверхонь.
Посилання
Vyhovskyi, H.M. (2000), Pidvyshchennia pratsezdatnosti tortsevykh frez dlia chystovoi obrobky ploskykh poverkhon, Ph.D. Abstract of dissertation, 05.03.01 Protsesy mekhanichnoi obrobky, verstaty ta instrumenty, Kyiv, 16 p.
Vyhovskyi, H.M. and Melnychuk, P.P. (1998), «Protses rizannia tortsevymy stupinchatymy frezamy z kosokutnoiu heometriieiu rizalnykh chastyn, shcho osnashcheni nadtverdymy materialamy (NTM)», Visnyk ZhITI, No. 7, pp. 73–81.
Melnychuk, P.P. and Loiev, V.Iu. (2014), «Teoretyko-tekhnolohichne obgruntuvannia mozhlyvostei obrobky ploskykh poverkhon detalei tortsevym lezovym instrumentom, osnashchenym nadtverdymy materialamy, zamist shlifuvannia», Visnyk KhNU. Ser. Tekhnichni nauky, No. 3, pp. 164–172.
Zhenyu, S., Luning, L. and Zhanqiang, L. (2015), «Influence of dynamic effects on surface roughness for face milling process», The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, No. 80, pp. 1823–1831.
Stepchyn, Ja.A. (2016), «Porivnjal'na harakterystyka dynamiky procesiv torcevogo frezeruvannja frezamy standartnyh ta special'nyh konstrukcij», Visnyk ZhDTU, Ser. Tehnichni nauky, No. 1 (72), pp. 51–56.
Vyhovskyi, H.M and Plysak, M.M. (2019), «Doslidzhennia napruzheno-deformovanoho stanu tortsevoi frezy dlia chystovoi obrobky ploshchyn», Visnyk ZhDTU. Ser. Tekhnichni nauky, No. 1 (83), pp. 53–58, doi: 10.26642/tn-2019-1(83)-53-58.
Vyhovskyi, H., Plysak, M., Balytska, N. et al. (2021), «Engineering Methodology for Determining Elastic Displacements of the Joint «Spindle Assembly-Face Milling Cutter» While Machining Planes», Advanced Manufacturing Processes II. InterPartner 2020. Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Cham, doi: 10.1007/978-3-030-68014-5_26.
Nguyen, Hai Trong, Wang, Hui, Tai, Bruce L. and Ren, Jie (2016), «High-definition metrology enabled surface variation control by cutting load balancing», Journal of Manufacturing Science and Engineering, No. 138 (2).
Nguyen, Hai Trong, Hui Wang and S. Jack Hu (2013), «Characterization of cutting force induced surface shape variation in face milling using high-definition metrology», Journal of Manufacturing Science and Engineering, No. 135 (4).
Nguyen, Hai Trong, Wang, Hui and Hu, S Jack (2014), «High-definition metrology enabled surface variation control by reducing cutter-spindle deflection», International Manufacturing Science and Engineering Conference, American Society of Mechanical Engineers, Vol. 45806.
Melnychuk, P.P., Stepchyn, Ya.A. (2012), «Dynamika protsesu tortsevoho frezeruvannia pry znoshuvanni rizalnykh elementiv», Visnyk ZhDTU. Ser. Tekhnichni nauky, No. 2 (61), рр. 33–40, doi: 10.26642/tn-2012-2(61)-33-40.
Pimenov, D.Y., Guzeev, V.I., Mikolajczyk, T. and other (2017), «A study of the influence of processing parameters and tool wear on elastic displacements of the technological system under face milling», Int J Adv Manuf Technol, No. 92, pp. 4473–4486, doi: 10.1007/s00170-017-0516-6.
Isaiev, A.I., Koire, V.Ye. and Zubovska, Z.N. (1962), Chystova obrobka ploshchyn velykohabarytnykh detalei, Kyiv.
Lopez de Lacalle, L.N., Lamikiz, A., Sanchez, J.A. and Salgado, M.A. (2004), «Effects of tool deflection in the high-speed milling of inclined surfaces», The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, No. 24, pp. 621–631.
Vyhovskyi, H., Plysak, M., Balytska, N. et al. (2023), «Numerical Simulation of Cutting Forces in Face Milling», Advanced Manufacturing Processes IV. InterPartner 2022. Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Cham, doi: 10.1007/978-3-031-16651-8_21.
Vyhovskyi, H.M., Hromovyi, O.A. and Plysak, M.M. (2023), «Analiz vplyvu skhem roztashuvannia formoutvoriuiuchykh rizalnykh elementiv na protsesy deformatsii tortsevykh stupinchastykh frez», Tekhnichna inzheneriia, Issue. 1 (91), pp. 42–49, doi:10.26642/ten-2023-1(91)-42-49.
Список використаної літератури:
Виговський Г.М. Підвищення працездатності торцевих фрез для чистової обробки плоских поверхонь : автореф. дис. … к.т.н. : 05.03.01 Процеси механічної обробки, верстати та інструменти / Г.М. Виговський. – К., 2000. – 16 с.
Виговський Г.М. Процес різання торцевими ступінчатими фрезами з косокутною геометрією різальних частин, що оснащені надтвердими матеріалами / Г.М. Виговський, П.П. Мельничук // Вісник ЖІТІ. – 1998. – № 7. – С. 73–81.
Мельничук П.П. Теоретико-технологічне обґрунтування можливостей обробки плоских поверхонь деталей торцевим лезовим інструментом, оснащеним надтвердими матеріалами, замість шліфування / П.П. Мельничук, В.Ю. Лоєв // Вісник ХНУ. Сер. : Технічні науки. – 2014. – № 3. – С. 164–172.
Zhenyu S. Influence of dynamic effects on surface roughness for face milling process / S.Zhenyu, L.Luning, L.Zhanqiang // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2015. – № 80. – P. 1823–1831.
Степчин Я.А. Порівняльна характеристика динаміки процесів торцевого фрезерування фрезами стандартних та спеціальних конструкцій / Я.А. Степчин // Вісник ЖДТУ. Сер. : Технічні науки. – 2016. – № 1 (72). – С. 51–56.
Виговський Г.М. Дослідження напружено-деформованого стану торцевої фрези для чистової обробки площин / Г.М. Виговський, М.М. Плисак // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2019. – № 1 (83). – С. 53–58. DOI: 10.26642/tn- 2019-1(83)-53-58.
Engineering Methodology for Determining Elastic Displacements of the Joint «Spindle Assembly-Face Milling Cutter» While Machining Planes / H.Vyhovskyi, M.Plysak, N.Balytska and other // Advanced Manufacturing Processes II. InterPartner 2020. Lecture Notes in Mechanical Engineering. – Cham : Springer, 2021. DOI: 10.1007/978-3-030-68014-5_26.
High-definition metrology enabled surface variation control by cutting load balancing / Nguyen Hai Trong and other // Journal of Manufacturing Science and Engineering. – 2016. – № 138 (2).
Characterization of cutting force induced surface shape variation in face milling using high-definition metrology / Nguyen Hai Trong, Hui Wang, S. Jack Hu // Journal of Manufacturing Science and Engineering. – 2013. – № 135 (4).
High-definition metrology enabled surface variation control by reducing cutter-spindle deflection / Nguyen Hai Trong, Hui Wang, S. Jack Hu // International Manufacturing Science and Engineering Conference. – American Society of Mechanical Engineers. – 2014. – Vol. 45806.
Мельничук П.П. Динаміка процесу торцевого фрезерування при зношуванні різальних елементів / П.П. Мельничук, Я.А. Степчин // Вісник ЖДТУ. Сер. : Технічні науки. – 2012. – № 2 (61). – C. 33–40. DOI: 10.26642/tn-2012-2(61)-33-40.
A study of the influence of processing parameters and tool wear on elastic displacements of the technological system under face milling / D.Y. Pimenov, V.I. Guzeev, T.Mikolajczyk and other // Int J Adv Manuf Technol. – 2017. – № 92. – Р. 4473–4486. DOI: 10.1007/s00170-017-0516-6.
Ісаєв А.І. Чистова обробка площин великогабаритних деталей / А.І. Ісаєв, В.Є. Койре, З.Н. Зубовська. – Київ, 1962.
Effects of tool deflection in the high-speed milling of inclined surfaces / L.N. Lopez de Lacalle, A.Lamikiz, J.A. Sanchez, M.A. Salgado // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2004. – № 24. – P. 621–631.
Numerical Simulation of Cutting Forces in Face Milling / H.Vyhovskyi, M.Plysak, N.Balytska and other // Advanced Manufacturing Processes IV. InterPartner 2022. Lecture Notes in Mechanical Engineering. – Cham : Springer, 2023. DOI: 10.1007/978-3-031-16651-8_21.
Виговський Г.М. Аналіз впливу схем розташування формоутворюючих різальних елементів на процеси відтиск торцевих ступінчастих фрез / Г.М. Виговський, О.А. Громовий, М.М. Плисак // Технічна інженерія. – 2023. – Вип. 1 (91). – C. 42–49. DOI:10.26642/ten-2023-1(91)-42-49.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Георгій Миколайович Виговський, Олексій Андрійович Громовий, Микола Миколайович Плисак
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
