№81-18

Програмна реалізація алгоритмічної моделі розрахунку кутів стружкоутворення

В.А. Дербаба¹, О.Л. Войчишен¹

¹Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2025, 81:177–187

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Розробка методики графоаналітичного розрахунку співвідношення кутів процесу стружкоутворення для випадку, коли початковими даними є достовірні емпіричні залежностідля складових сили різання та експериментально визначені кути зсуву.

Методика. Дослідження базується на застосуванні аналітично-ймовірнісних способів розрахунках зовнішнього кута тертя-ковзання, внутрішнього кута тертя-зсуву та кута нахилу площини зсувупо емпіричним формулам на основі складових сили різання при гострому лезі і постійному значенні коефіцієнта тертя-зсуву, що адекватно відповідає значенням найбільш розповсюдженої формули на основі коефіцієнта потовщення стружки.

Результати. Розроблена алгоритмічна модель визначення співвідношення кутів зсуву, зовнішнього тертя-ковзання стружки по передній поверхні леза, внутрішнього тертя-зсуву в площині зсуву та переднього кута леза. Для найпоширеніших у промисловому виробництві марок сталей, кут внутрішнього тертя-зсуву характеризується відносною стабільністю в залежності від швидкості різання. В зв’язку з цим стале значення кута-зсуву може бути використано у якості першого наближення при інженерному аналізі процесу стружкоутворення.

Наукова новизна. Вперше виконана програмна реалізація алгоритмічної моделі у середовищі NI LabVIEW та графоаналітично у програмі AutodeskInventor.Виконано дослідження і установлено параметричний взаємозв’язок кутів стружкоутворення. Розроблені функціональні залежності складових сили різання від режимних і геометричних параметрів процесу різання, установлена постійність значення коефіцієнта тертя-зсуву в площині зсуву і виведена нова формула визначення кута зсуву.

Практична цінність. Застосування емпіричної формули розрахунку кута зсуву дозволяє виключити експериментальне визначення коефіцієнта потовщення стружки, а за рахунок метода «зворотнього» розрахунку складових сили різання при гострому лезі відмовитися від трудомісткого динамометрування складових сили різання в кожному випадку і для окремих груп оброблювальних матеріалів.

Ключові слова: металообробка, стружкоутворення, зовнішній кут тертя-ковзання, внутрішній кут тертя-зсуву, кут нахилу площини зсуву, сила різання, коефіцієнт тертя-зсуву, швидкість різання, передній кут.

Перелік посилань

1. Яковенко, І. Е., Пермяков, О. А. & Фесенко, А.В. (2022). Технологічні основи машинобудування: навчальний посібник для студентів спеціальностей 131 Прикладна механіка, 133 Галузеве машинобудування. Харків: НТУ «ХПІ».

2. Добрянський, С.С. & Малафєєв, Ю.М. (2020). Технологічні основи машинобудування: підручник для студентів спеціальностей 131 Прикладна механіка, 133 Галузеве машинобудування. КПІ ім. Ігоря Сікорського.

3. Будяк, Р.В., Гіосвягенко, ЕК., Швець, Л.В. & Жученко, Г.А. (2020). Конструкційні матеріали і технології: навч. посіб. Вінниця: ФОП Т.П. Барановська.

4. Kravchenko, Yu., & Derbaba,V. (2020). Empirical definition of the shearing angle and chip-edge contact length when cutting.Collection of Research Papers of the National Mining University, 123–133.https://doi.org/10.33271/crpnmu/63.123

5. Кравченко, Ю.Г. & Дербаба, В.А. (2022). Спосіб визначення кута зсуву при стружкоутворенні. (PatentNo126198).

6. 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

7. Кравченко, Ю.Г., Дербаба, В.А. & Смагін, Д.В. (2020). Визначення і взаємозв’язок кутів зсуву і тертя при стружкоутворенні. Збірник наукових праць НГУ, 61, 193–201. https://doi.org/10.33271/crpnmu/61.193

8. Щербина, Є.Ю., Дербаба, В.А., & Козечко, В.А. (2022). Критерії стійкості ріжучого інструменту для висошвідкістної обробки. Збірник наукових праць НГУ, 67, 77–95. https://doi.org/10.33271/crpnmu/67.077

9. Derbaba, V., Nosachov, V., & Rizo, Z. (2021). Research and improvement of methods of testing machines for geometric and kinematic accuracy. Collection of Research Papers of the National Mining University, 64, 198–212. https://doi.org/10.33271/crpnmu/64.198

10. Кравченко, Ю.Г., Крюкова, Н.В. &Дербаба, В.А. (2017).Спосіб визначення коефіцієнта тертя стружки з лезом.(PatentNo115883).