Визначення товщини зрізуваного шару пилками з різнонаправленими зубцями

Автор(и)

  • Олександр Анатолійович Охріменко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-5446-6987
  • Вячеслав Володимирович Вовк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-5122-6198
  • Сергій Володимирович Майданюк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-2853-8606
  • Юлія Вікторівна Лашина Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-3451-8740

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231779

Ключові слова:

товщина зрізуваного шару, дискова пила, схема зрізання припуску, різальна кромка, форма різальної кромки, різнонаправлені зубці

Анотація

Для прогнозування працездатності конструкції інструмента на стадії його проектування необхідно провести розрахунок параметрів зрізуваного шару таким інструментом, оскільки величина зрізуваного шару визначає силові та динамічні характеристики процесу різання.

Відомо, що на величину та форму зрізуваного шару впливає схема зрізання припуску, закладена в конструкцію інструмента. Тому параметри зрізуваного шару інструментом необхідно досліджувати з урахуванням реальних форм та розташування різальних кромок зубців інструмента та схеми різання окремими зубцями.

Існуючі аналітичні залежності по визначенню товщини зрізуваного шару не враховують групового розташування зубців, які мають різну форму та розташування їх різальних кромок. Тому запропоновано методику аналітичного визначення товщини зрізуваного шару, на прикладі дискових пил з різнонаправленими зубцями, з урахуванням особливостей розташування різальних кромок окремих зубців та реальних рухів інструмента в процесі його роботи.

Запропонована методика дозволяє визначати параметри зрізуваного шару інструментом як з постійною, так і з прогресивною схемами зрізання припуску. Крім того, можна визначити параметри зрізуваного шару в довільний момент роботи інструмента та аналізувати зміну форми зрізу у часі.

На основі аналізу параметрів зрізуваного шару встановлено, що пилки з різнонаправленими зубцями працюють не всією шириною різальної кромки, а лише її частиною, частка якої не перевищує 55 % ширини інструмента.

Наведена методика може використовуватися для визначення завантаження різальної частини інструментів з більш складною схемою різання, до якої також відносяться інструменти що працюють методом обкатки

Біографії авторів

Олександр Анатолійович Охріменко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра конструювання машин

Вячеслав Володимирович Вовк, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра конструювання машин

Сергій Володимирович Майданюк, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кафедра конструювання машин

Юлія Вікторівна Лашина, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра технології машинобудування

Посилання

  1. Stephenson, D. A., Agapiou, J. S. (2016). Metal Cutting Theory and Practice. CRC Press, 969. doi: https://doi.org/10.1201/b19559
  2. Vasin, S. A, Vereschaka, A. S., Kushner, V. S. (2001). Rezanie materialov. Termomekhanicheskiy podhod k sisteme vzaimosvyazey pri rezanii. Moscow: Izd-vo MGTU im. N. E. Baumana, 448.
  3. Mazur, M. P., Vnukov, Yu. M., Zaloha, V. O., Novosolov, Yu. K., Yakubov, F. Ya. (2000). Osnovy teoriyi rizannia materialiv. Lviv: Novyi svit, 422.
  4. ISO 3002-1:1982. Basic quantities in cutting and grinding – Part 1: Geometry of the active part of cutting tools – General terms, reference systems, tool and working angles, chip breakers (1982). ISO, 52.
  5. Rubeo, M. A., Schmitz, T. L. (2016). Milling Force Modeling: A Comparison of Two Approaches. Procedia Manufacturing, 5, 90–105. doi: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2016.08.010
  6. Li, Y., Yang, Z. J., Chen, C., Song, Y. X., Zhang, J. J., Du, D. W. (2018). An integral algorithm for instantaneous uncut chip thickness measuring in the milling process. Advances in Production Engineering & Management, 13 (3), 297–306. doi: https://doi.org/10.14743/apem2018.3.291
  7. Altintas, Y. (2012). Manufacturing automation: metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design. Cambridge University Press. doi: https://doi.org/10.1017/cbo9780511843723
  8. Davim, J. P. (Ed.) (2011). Modern Machining Technology. A Practical Guide. Woodhead Publishing. doi: https://doi.org/10.1533/9780857094940
  9. Insperger, T., Stepan, G. (2004). Stability Analysis of Turning With Periodic Spindle Speed Modulation Via Semidiscretization. Journal of Vibration and Control, 10 (12), 1835–1855. doi: https://doi.org/10.1177/1077546304044891
  10. Duan, X., Peng, F., Yan, R., Zhu, Z., Huang, K., Li, B. (2015). Estimation of Cutter Deflection Based on Study of Cutting Force and Static Flexibility. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 138 (4). doi: https://doi.org/10.1115/1.4031678
  11. Kim, C.-J., Mayor, J. R., Ni, J. (2004). A Static Model of Chip Formation in Microscale Milling. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 126 (4), 710–718. doi: https://doi.org/10.1115/1.1813475
  12. Saï, L., Bouzid, W., Zghal, A. (2008). Chip thickness analysis for different tool motions: for adaptive feed rate. Journal of Materials Processing Technology, 204 (1-3), 213–220. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.11.094
  13. Yan, X., Tao, H., Zhang, D., Wu, B. (2010). Chip Thickness Analysis Based on Tooth Trajectory for Different End Milling Processes. 2010 International Conference on Manufacturing Automation. doi: https://doi.org/10.1109/icma.2010.23
  14. Li, H. Z., Liu, K., Li, X. P. (2001). A new method for determining the undeformed chip thickness in milling. Journal of Materials Processing Technology, 113 (1-3), 378–384. doi: https://doi.org/10.1016/s0924-0136(01)00586-6
  15. ISO 2296:2018. Metal slitting saws with fine and coarse teeth - Metric series (2018). ISO, 6.
  16. Karnasch tools. General catalogue 2020/2021. Available at: https://docs.steelcam.org/karnasch/osnovnoj-katalog-karnasch-2021-page1
  17. Droba, A., Svoreň, J., Marienčík, J. (2015). The Shapes of Teeth of Circular Saw Blade and Their Influence on its Critical Rotational Speed. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 63 (2), 399–403. doi: https://doi.org/10.11118/actaun201563020399
  18. Mikołajczyk, T., Latos, H., Pimenov, D. Y., Paczkowski, T., Gupta, M. K., Krolczyk, G. (2020). Influence of the main cutting edge angle value on minimum uncut chip thickness during turning of C45 steel. Journal of Manufacturing Processes, 57, 354–362. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.06.040
  19. Rodin, P. R., Ravska, N. S., Kovalova, L. I. (1994). Rizalnyi instrument v prykladakh i zadachakh. Kyiv: Vyshcha shkola, 293.
  20. Ravska, N. S., Okhrimenko, O. A., Maidaniuk, S. V. (2013). Vyznachennia parametriv zrizuvanoho sharu bahatozubykh dyskovykh instrumentiv ta tortsevykh frez za dopomohoiu kompiuternykh system 3D proektuvannia. Nadiynist instrumenta ta optymizatsiya tekhnolohichnykh system, 32, 20–29.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-16

Як цитувати

Охріменко, О. А., Вовк, В. В., Майданюк, С. В., & Лашина, Ю. В. (2021). Визначення товщини зрізуваного шару пилками з різнонаправленими зубцями. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(1 (111), 14–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231779

Номер

Том 3 № 1 (111) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Александр Анатолиевич Охрименко, Вячеслав Владимирович Вовк, Сергей Владимирович Майданюк, Юлия Викторовна Лашина

Creative Commons License

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.