Влияние износа инструмента на плотность распределения тепловых потоков в зоне резания при концевом фрезеровании титанового сплава ОТ4


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье показано влияние износа зубьев концевой фрезы по их задней поверхности на плотность тепловых потоков, возникающих в зоне резания. К ним относятся плотности тепловых потоков, возникающих в результате пластической деформации вследствие трения стружки о переднюю поверхность зуба фрезы и в результате трения задней поверхности об обрабатываемую заготовку. Получена зависимость температуры резания от величины износа инструмента. Выполнен расчёт теплового поля в инструменте. Представленные результаты численного эксперимента получены при помощи адаптированной методики, представляющей собой переработанную методику профессора А.Н. Резникова для условий концевого фрезерования. В статье изложены основные этапы адаптации. Они основываются на геометрической специфике стружки. Непосредственное вычисление температурных полей в зоне резания при концевом фрезеровании выполнялось при помощи компьютерной, конечно-элементной модели. Данная модель учитывает гидродинамику смазывающе-охлаждающей жидкости, которая в большинстве случаев имеет место при фрезеровании и других процессах механической обработки.

Об авторах

Д. В. Евдокимов

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: dmitry.evd.ssau@gmail.com

Аспирант

Россия

Д. Л. Скуратов

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Email: skuratov@ssau.ru

Доктор технических наук, профессор

Заведующий кафедрой технологий производства двигателей

Россия

Список литературы

  1. Evdokimov D.V., Fedorov D.G., Skuratov D.L. Thermal Stress Resarch of Processing and Formation of Residual Stress When End Milling of a Workpiece // World Applied Sciences Journal. 2014. V. 31, Iss. 1. P. 51-55. doi: 10.5829/idosi.wasj.2014.31.01.14283
  2. Skuratov D.L., Evdokimov D.V., Fedorov D.G. Research of thermal cycle parameters and surface condition of the samples from high-tension steel 30ХГСН2А at cylindrical external grinding // Life Science Journal. 2014 V. 11, Iss. 10. P. 678-681.
  3. Klocke F., Gierlings S., Brockmann M., Veselovac D. Force-based temperature modeling for surface integrity prediction in broaching nickel-based alloys // Procedia CIRP. 2014 V. 13 P. 314-319. doi.org/10.1016/j.procir.2014.04.053
  4. Kolařík K., Pala Z., Čapek J., Beránek L., Vyskočil Z. Non-destructive inspection of surface integrity in milled turbine blades of inconel 738LC // Applied Mechanics and Materials. 2013. V. 486. P. 9-15. doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/amm.486.9
  5. Zhang Q., Mahfouf M., Yates J.R., Pinna C., Panoutsos G., Boumaiza S., Greene R.J., Luis de Leon Modeling and optimal design of machining-induced residual stresses in aluminum alloys using a fast hierarchical multiobjective optimization algorithm // Materials and Manufacturing Processes. 2011 V. 26, Iss. 3. P. 508-520. doi.org/10.1080/10426914.2010.537421
  6. Liu W.W., Wang D.F., Li F., Chen H., Wang C.Z. Research on milling parameters optimization based on surface residual stress for aviation stainless steel // Applied Mechanics and Materials. 2013. V. 526. P. 3-8. doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.526.3
  7. Кравченко Б.А. Теория формирования поверхностного слоя деталей машин при механической обработке. Куйбышев: Куйбышевский политехнический институт, 1981. 90 с.
  8. Кравченко Б.А., Кравченко А.Б. Физические аспекты теории процесса резания металлов. Самара: Самарский государственный технический университет, 2002. 167 с.
  9. Benabid F., Benmoussa H., Arrouf M. A thermal modeling to predict and control the cutting temperature. The simulation of facemilling process // Procedia Engineering. 2014. V. 74. P. 37-42. doi.org/10.1016/j.proeng.2014.06.220
  10. Zhang E., Zhao S., Chen X., Guo X., Yao J. Finite element analysis of indexable cutter // Liaoning Gongcheng Jishu Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban) / Journal of Liaoning Technical University (Natural Science Edition). 2013. V. 32, Iss. 12. P. 1695-1698. doi: 10.3969/j.issn.1008-0562.2013.12.025
  11. Резников А.Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1969. 288 с.
  12. Резников А.Н. Теплообмен при резании и охлаждение инструментов. М.: Машгиз, 1963. 200 с.
  13. Сотникова К.Ф. Нормативы режимов резания на механическую обработку титановых сплавов. Кн.1. М.: НИАТ, 1980. 230 с.
  14. Skuratov D.L., Zhidyaev A.N., Sazonov M.B. Solid carbide end mills tool life increase in titanium alloys machining by design development and rational choice of geometrical parameters // Research Journal of Applied Sciences. 2014. V. 9, Iss. 11. P. 767-770. doi: 10.3923/rjasci.2014.767.770
  15. Резников Н.И. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1971. 200 с.
  16. Кравченко Б.А. Митряев К.Ф. Обработка и выносливость высокопрочных материалов. Куйбышев: Куйбышевское книжное издательство, 1968. 132 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник СГАУ, 2016

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах