Виявлення умов зменшення сили та температури різання при механічній обробці
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.183882Ключові слова:
управління якістю і продуктивністю обробки, механічна обробка, сила і температура різанняАнотація
Наведено теоретичний підхід до розрахунку та управління параметрами силової й теплової напруженостей процесів лезової та абразивної обробки з урахуванням забезпечення мінімально можливої енергоємності процесу різання. Теоретично визначено умови зменшення сили й температури різання й підвищення якості та продуктивності при шліфуванні й лезовій обробці. Вони полягають головним чином в зменшенні умовного кута зсуву оброблюваного матеріалу й, відповідно, енергоємності шляхом підвищення ріжучої здатності інструменту. Аналітично встановлено, що при шліфуванні сила й температура різання більше, ніж при лезовій обробці, в зв'язку з інтенсивним тертям зв'язки шліфувального круга з оброблюваним матеріалом і наявністю негативних кутів на передніх поверхнях ріжучих зерен. Показано, що зменшити температуру різання при шліфуванні можна застосуванням схеми багатопрохідного шліфування, а також схем високопродуктивного глибинного шліфування торцем круга та кругом з двостороннім конічним профілем. На цій основі розроблено підхід до створення ефективних високопродуктивних бездефектних технологій лезової та абразивної обробки деталей машин і твердосплавних ріжучих інструментів.
Отримала практичне застосування розроблена технологія зубошліфування за методом профільного копіювання на сучасному зубошліфувальному верстаті моделі HOFLER RAPID 1250 із застосуванням спеціального високопористого профільного абразивного круга з двостороннім конічним профілем. Цей круг характеризується високою ріжучою здатністю в умовах високопродуктивного глибинного шліфування. Порівняно з традиційною схемою зубошліфування за методом обкату, здійснюваною в умовах багатопрохідного шліфування, це дозволило до 5 разів збільшити продуктивність обробки. Розроблено технологію високопродуктивного глибинного круглого зовнішнього шліфування ріжучих багатолезових твердосплавних інструментів (фрез, розверток) алмазними кругами на високоміцних металевих зв’язках із застосуванням методу електроерозійної правки. Це дало змогу в 2–3 рази підвищити продуктивність та забезпечити високоякісну бездефектну обробку твердосплавних інструментівПосилання
- Stachurski, W., Midera, S., Kruszynski, B. (2012). Determination of Mathematical Formulae for the Cutting Force F C during the Turning of C45 Steel. Mechanics and Mechanical Engineering, 16 (2), 73–79.
- Siziy, Yu. A., Stalinskiy, D. V., Ushakov, A. N. (2009). O mgnovennoy temperature shlifovaniya. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «Kharkivskyi politekhnichnyi instytut», 2, 97–106.
- Lishchenko, N. V., Larshin, V. P. (2011). Model' temperaturnogo tsikla shlifovaniya dlya tehnologicheskoy diagnostiki protsessa. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, 118, 185–193.
- Jin, T., Yi, J., Li, P. (2016). Temperature distributions in form grinding of involute gears. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 88 (9-12), 2609–2620. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-016-8971-z
- Yi, J., Jin, T., Deng, Z. (2019). The temperature field study on the three-dimensional surface moving heat source model in involute gear form grinding. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 103 (5-8), 3097–3108. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-019-03752-9
- Patil, R. A., Gombi, S. L. (2018). Experimental study of cutting force on a cutting tool during machining using inverse problem analysis. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 40 (10). doi: https://doi.org/10.1007/s40430-018-1411-2
- Firas M. F. Al Quran, F. M. F. A. Q. (2018). Theoretical Corroboration of the Selection Criteria of the Breaking-in and Shape-Copy Gear Teeth Grinding Methods. International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, 8 (1), 389–392. doi: https://doi.org/10.24247/ijmperdfeb201842
- Mohammad Essa Matarneh, M. E. M. (2018). Improvement of Abrasive and Edge Cutting Machining Efficiency through Theoretical Analysis of Physical Conditions. International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, 8 (2), 249–262. doi: https://doi.org/10.24247/ijmperdapr201828
- Kito, Y., Katsuma, T., Yanase, Y., Nose, Y. (2015). Latest Technologies for High-Precision, High-Efficiency Gear Grinding Processing. Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, 52 (3), 5–8.
- Undewiss, S., Miller, B. (2010). Grinding large module gears. Gear solution, 35–45.
- Novikov, F. V., Andilakhay, A. A., Gershikov, I. V. (2013). Identify ways to improve the quality of processing temperature criterion. Izvestiya TulGU. Tehnicheskie nauki, 8, 143–153.
- Novikov, F. V., Klenov, O. S. (2014). Raschet i issledovanie parametrov silovoy napryazhennosti protsessov mehanicheskoy obrabotki materialov. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Tehnika i tehnologii, 1, 45–51.
- Sagarda, A. A., Himach, O. V. (1972). Kontaktnaya temperatura i silovye zavisimosti pri rezanii almaznym zernom. Sinteticheskie almazy, 2, 5–9.
- Evseev, D. G., Sal'nikov, A. N. (1976). Nekotorye zavisimosti temperatury pri shlifovanii ot rezhimov rezaniya. Issledovaniya v oblasti stankov i instrumentov, 2, 17–22.
- Werner, G. (1979). Technologische und Konstruktive Voraussatzungen fur das Tiefschleifen. Werkstattstechnik, 10, 613–620.
- Yakimov, A. V., Hanzhin, N. N., Sipaylov, V. A., Rahmatulin, G. G., Potemkin, V. I. (1971). Raschet temperaturnogo polya pri shlifovanii metallov. Stanki i instrument, 8, 27–28.
- Starkov, V. K. (2002). Vysokoporistyy abrazivnyy instrument novogo pokoleniya. Vestnik mashinostroeniya, 4, 56–62.
- Lishchenko, N. V., Larshin, V. P., Yakimov, A. V. (2012). Opredelenie temperatury preryvistogo shlifovaniya. Pratsi Odeskoho politekhnichnoho universytetu, 2 (39), 80–85.
- Yakimov, A. A. (2010). Issledovanie temperatury poverhnosti pri zuboshlifovanii na stanke 5851 (MAAG). Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, 101, 281–285.
- Lavrinenko, V. I., Brovchenko, A. M. (2006). The study of conditions to ensure defect-free machining of magnetically hard alloys with superabrasive wheels. Journal of Superhard Materials, 28 (1), 52–57.
- Saravanan, R., Asokan, P., Sachidanandam, M. (2002). A multi-objective genetic algorithm (GA) approach for optimization of surface grinding operations. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 42 (12), 1327–1334. doi: https://doi.org/10.1016/s0890-6955(02)00074-3
- Polyanskiy, V. I. (2018). Opredelenie maksimal'no vozmozhnoy proizvoditel'nosti lezviynoy obrabotki s uchetom ogranicheniya po temperature rezaniya. Rezanie i instrumenty v tehnologicheskih sistemah, 89 (101), 141–148.
- Nоvіkоv, F. V., Nеzhеbоvskiy, V. V. (2011). Process quality assurance process at operations zuboshlifovaniya. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, 118, 21–32.
- Golgels, Ch., Schlattmeier, H., Klocke, F. (2006). Optimization of the gear profile grinding process utilizing an analogy process. Gear technology, 34–40.
- Nishimura, Y., Toshifumi, K., Yuji, A., Yoshikoto, Y., Koichi, M. (2008). Gear grinding processing developed for high-precision gear manufacturing. Mitsubishi Heavy Industries. Technical Review, 45 (3), 33–38.
- Zaborowski, T., Ochenduszko, R. (2017). Grinding burns in the technological surface of the gear teeth of the cylindrical gears. Mechanik, 10, 882–884. doi: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.10.135
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Fedir Nоvikоv, Vladimir Polyansky, Valentin Shkurupiy, Dmytro Novikov, Andrii Hutorov, Yevhen Ponomarenko, Oksana О. Yermolenko, Oleksii А. Yermolenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
