Розподіл профільних та ареальних параметрів шорсткості  за розташуванням аналізованої ділянки на фрезерованих поверхнях заготовок з титанового сплаву

Дарина Сергіївна Бондар; Наталія Олександрівна Балицька

doi:10.26642/ten-2024-1(93)-24-31

Автор(и)

Дарина Сергіївна Бондар Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0009-0009-8917-6486
Наталія Олександрівна Балицька Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-1363-8110

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2024-1(93)-24-31

Ключові слова:

торцеве фрезерування, профілограма, мапа шорсткості, текстура поверхні, режими різання

Анотація

Шорсткість поверхні впливає на експлуатаційні характеристики та термін служби деталей. Розуміння відмінностей між профільним та ареальним методами визначення шорсткості поверхні дозволяє більш детально аналізувати текстуру механічно оброблених поверхонь. Стаття присвячена розгляду різних підходів до оцінки мікрогеометрії поверхонь, а саме профільного та ареального методів. У роботі визначено параметри шорсткості поверхні після сухого торцевого фрезерування титанового сплаву марки ВТ1-0 зі змінними режимами різання із урахуванням положення кожної із 25 аналізованих ділянок на всій обробленій поверхні. В результаті дослідження було розроблено мапи шорсткості фрезерованих поверхонь, визначено та порівняно розкид значень таких параметрів шорсткості, як Ra та Sa для профільного та ареального методів відповідно. Визначено режими різання, за яких забезпечується мінімальний розкид параметрів шорсткості за всією площею обробленої поверхні. Особливу увагу спрямовано на перспективи застосування саме ареального методу вимірювання шорсткості. Обґрунтовано необхідність подальших наукових пошуків у напрямі оцінки текстури механічно оброблених поверхонь для розробки рекомендацій щодо вибору технологічних умов обробки для забезпечення необхідної шорсткості і рівномірності мікрорельєфу таких поверхонь.

Посилання

DSTU ISO 4287:2012. Tekhnichni vymohy do heometrii vyrobiv (GPS). Struktura poverkhni. Profilnyi metod. Terminy, vyznachennia poniat i parametry struktury (2013).

Balytska, N.O. and Bondar, D.S. (2023), «Arealni parametry tekstury poverkhni», Materialy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi internet konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh, prysviachenoi Dniu nauky, 15– 16 travnia, 72 р.

ISO 25178-2:2021. Geometrical product specifications (GPS) – Surface texture: Areal. Part 2: Terms, definitions and surface texture parameters (2021).

Balytska, N.O., Moskvin, P.P. and Melnychuk, P.P. (2023), «Multyfraktalnyi analiz tekstury mekhanichno obroblenoi poverkhni», Suchasni pytannia vyrobnytstva ta remontu v promyslovosti i na transporti, materialy 23-ho Mizhnarodnoho naukovo-tekhnichnoho seminaru, 15–16 bereznia, ATM Ukrainy, Kyiv, рр. 3–5.

Abbott, E.J. and Firestone, F.A. (1933), «Specifying Surface Quality. A Method Based on Accurate Measurement and Comparison», Journal of Mechanical Engineering, pp. 569–572.

Schmaltz, G. (1936), «Oberflächenbeschaffenheit und Passungen: II. Mitteilung PreBsits», Journal of the Japan Society of Precision Engineering, No. 4, рр. 268–276.

Antic, A. and Petrovic, P.B. (2012), «The Influence of Tool Wear on the Chip-Forming Mechanism and Tool Vibrations», Materiali in tehnologije, Vol. 46, No. 3, pp. 279–285.

Petropoulos, G., Pandazaras, C. and Stamos, I. (2013), «Study of the main variability aspects of surface texture of steel in face milling», Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part J. Journal of Engineering Tribology, Vol. 217, No. 2, pp. 175–180.

Solod, V.Iu. and Nikulin, O.V. (2018), «Nablyzhene intehruvannia pry vyznachenni shorstkosti poverkhni», Mashynobuduvannia. Mekhanika, рр. 51–53.

Povstianoi, O.Yu. (2014), «Analiz suchasnykh metodiv vyznachennia struktury ta topolohii poverkhon materialiv», Tekhnichna diahnostyka i neruinivnyi kontrol, No. 2, рр. 37–42.

Korkut, I. and Donertas, M.A. (2017), «The influence of feed rate and cutting speed on the cutting forces, surface roughness and tool–chip contact length during face milling», Materials and Design, No. 28, pp. 308–312.

Harcarik, M. and Jankovych, R. (2016), «Relationship between values of profile and areal surface texture parameters», MM Science Journal, No. 3, pp. 1659–1662.

He, B., Ding, S. and Shi, Z. (2021), «A comparison between profile and areal surface roughness parameters», Metrol. Meas. Syst., Vol. 28, No. 3, pp. 413–438.

Sandvik Coromant, Freza CoroMill 300, [Online], available at: https://www.henka.de/r300-32eh25-10h-r300-32eh25-10h/R300-32EH25-10H

Список використаної літератури:

Технічні вимоги до геометрії виробів (GPS). Структура поверхні. Профільний метод. Терміни, визначення понять і параметри структури : ДСТУ ISO 4287:2012. – 2013.

Балицька Н.О. Ареальні параметри текстури поверхні / Н.О. Балицька, Д.С. Бондар // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної інтернет конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених, присвяченої Дню науки, 15–16 травня. – 2023. – 72 с.

Geometrical product specifications (GPS) – Surface texture: Areal. – Part 2 : Terms, definitions and surface texture parameters : ISO 25178-2:2021. – 2021.

Балицька Н.О. Мультифрактальний аналіз текстури механічно обробленої поверхні / Н.О. Балицька, П.П. Москвін, П.П. Мельничук // Сучасні питання виробництва та ремонту в промисловості і на транспорті : матеріали 23-го Міжнародного науково-технічного семінару, 15–16 березня. – Київ : АТМ України, 2023. – С. 3–5.

Abbott E.J. Specifying Surface Quality. A Method Based on Accurate Measurement and Comparison / E.J. Abbott, F.A. Firestone // Journal of Mechanical Engineering. – 1933. – Р. 569–572.

Schmaltz G. Oberflächenbeschaffenheit und Passungen: II. Mitteilung PreBsits / G.Schmaltz // Journal of the Japan Society of Precision Engineering. – 1936. – № 4. – Р. 268–276.

Antic A. The Influence of Tool Wear on the Chip-Forming Mechanism and Tool Vibrations / A.Antic, P.B. Petrovic // Materiali in tehnologije. – 2012. – Vol. 46, No. 3. – Р. 279–285.

Petropoulos G. Study of the main variability aspects of surface texture of steel in face milling / G.Petropoulos, C.Pandazaras, I.Stamos // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part J: Journal of Engineering Tribology. – 2013. – Vol. 217, No. 2. – Р. 175–180.

Солод В.Ю. Наближене інтегрування при визначенні шорсткості поверхні / В.Ю. Солод, О.В. Нікулін // Машинобудування. Механіка. – 2018. – С. 51–53.

Повстяной О.Ю. Аналіз сучасних методів визначення структури та топології поверхонь матеріалів / О.Ю. Повстяной // Технічна діагностика і неруйнівний контроль. – 2014. – № 2. – С. 37–42.

Korkut I. The influence of feed rate and cutting speed on the cutting forces, surface roughness and tool–chip contact length during face milling / I.Korkut, M.A. Donertas // Materials and Design. – 2017. – № 28. – Р. 308–312.

Harcarik M. Relationship between values of profile and areal surface texture parameters / M.Harcarik, R.Jankovych // MM Science Journal. – 2016. – № 3. – Р. 1659–1662.

He B. A comparison between profile and areal surface roughness parameters / B.He, S.Ding, Z.Shi // Metrol. Meas. Syst. – 2021. – Vol. 28, No. 3. – Р. 413–438.

Фреза CoroMill 300 / Sandvik Coromant [Electronic resource]. – Access mode : https://www.henka.de/r300-32eh25-10h-r300-32eh25-10h/R300-32EH25-10H.