№75-4
Дослідження температури різання при точінні високотвердих чавунів
О.О. Богданов1, В.А. Дербаба1, С.С. Дубровський2, В.М. Рубан1, Н.С. Назаренко3
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
2 Дніпровський технологічний університет «ШАГ», м. Дніпро, Україна
3 Фаховий коледж ракетно-космічного машинобудування Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара, м. Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 75:44-54
https://doi.org/10.33271/crpnmu/75.044
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Дослідження сил і температури в зоні різання при механічній обробці високотвердих чавунів спеціальними збірними різцями з напайними вставками нібориту та кібориту. Встановлення впливу геометричних характеристик різального інструменту, режимів різання та твердості оброблюваного матеріалу на температуру.
Методика. Методи проведення досліджень базувалися на основах теорії різання та різального інструменту, матеріалознавчих властивостях інструментального та оброблюваного матеріалу. Використання дослідницького стенду зі спеціальною апаратурою.
Результати. Експериментально досліджено характер зміни сил різання температури від глибини t, подачі S і швидкості v різання.Обгрунтовано безконтактний спосіб вимірювання температури в зоні різання під час точіння високотвердих чавунів різного хімічного складу ріжучими пластинами з ПСТМ марки ніборит і кіборит. Показано, що різні умови проведення вимірювань (режими точіння, геометрія ріжучої частини і ступінь затуплення різців, твердість і марка оброблюваної сталі) не дають змоги визначити усереднений коефіцієнт пропорційності CQ. Твердість оброблюваного матеріалу впливає на сили різання та температуру. За ідентичних умов точіння чавунів твердістю від 220 до 610 НВ температура зростає в 1,9 рази. Експериментально встановлено, що при зростанні нормальної і дотичної сил на задній поверхні різця в міру розвитку її зносу спостерігається додатковий приріст загальної сили різання і потужності теплового джерела – температура підвищується в 1,3 рази.
Наукова новизна. Встановлено, що зростання температури різання пов’язане з випереджаючим зростанням потужності тепловиділення над інтенсивністю тепловідведення (з погіршенням умов відведення тепла від вершини леза). Доведено вплив геометричних параметрів інструменту та твердості оброблюваного матеріалу на температуру при точінні високотвердих чавунів.
Практична значимість. Отримані експериментальні данні дадуть змогу розробити математичну модель з урахуванням геометричних параметрів інструменту, твердості оброблюваного матеріалу та силових і енергетичних показників процесу різання.
Ключові слова: теорія різання, різальний інструмент, температура, геометрія інструменту, чавуни, інструментальні матеріали, оптимальні режими різання.
Перелік посилань
1. Мазур, М.П., Внуков, Ю.М., Грабченко, А.І., Доброскок, В.Л., Залога, В.О., Новосьолов, Ю.К., & Якубов, Ф.Я. (2020). Основи теорії різання матеріалів : підручник [для вищ. навч. закладів]. Новий Світ-2000.
2. Рєзников, А.М. (1981). Теплофізика процесів механічної обробки матеріалів. Машинобудування.
3. Дідик, Р.П., Кравченко, Ю.Г., & Мелещік, В.А. (2002). Сили та температура різання при точінні композитами зносостійких чавунів. Зб. наук. праць НГУ, 64–69.
4. Дербаба, В.А., Богданов, О.О., Рубан, В.М. (2023). Дослідження температурних явищ при механічній обробці сталей та чавунів. Збірник наукових праць НГУ, 72, 202–211.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/72.202
5. Дербаба, В.А., Пацера, С.Т., Григоренко, В.У. (2022). Особливості механічної обробки зносостійких чавунів. Збірник наукових праць НГУ, 71, 217–230.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/71.217
6. Рєзников, А.М. (1977). Абразивна та алмазна обробка матеріалів: Довідник. Машинобудування.
7. Коломієць В.В. (1984). Вплив швидкості різання на основні характеристики процесу точіння матеріалів, що наплавлені дротами Нп-30ХГСА та ПП-АН106. Зб.: Різання та інструмент. Харків, Вища школа, 32, 87–91.
8. Гартфельдер, В.А., Аранзон, М.А. (1989). Визначення температури при точінні загартованих сталей різцями з СТМ. Надтверді матеріали. Київ, Наукова думка, 3, 55–58.
9. Дербаба, В.А., Пацера, С.Т., Богданов, О.О., Рубан, В.М., & Музичка, Д.Г. (2023). Дослідження сил різання під час точіння високотвердих чавунів.Збірник наукових праць НГУ, 74, 143–153.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.143
10. Новіков, Ф.В., & Якимов, О.В. (2003). Фізико-математична теорія процесів оброблення матеріалів і технології машинобудування (Т. 2). Одеса: ОНПУ.
