Шероховатость и инструмент: Шероховатость поверхности – Слесарное дело

alexxlab | 28.08.1979 | 0 | Разное

Содержание

Шероховатость поверхности (По JIS В 0601-1994) Основные положения Связь между среднеарифметическим отклонением (Ra) и остальными показателями


Режущий инструмент, инструментальная оснастка и приспособления / Cutting tools, tooling system and workholding

MITSUBISHI | Каталог MITSUBISHI 2014 Металлорежущий инструмент (Всего 1352 стр.)


1314 Каталог MITSUBISHI 2014 Металлорежущий инструмент токарный и вращающийся Стр.N032

Шероховатость поверхности (По JIS В 0601-1994) Основные положения Связь между среднеарифметическим отклонением (Ra) и остальными показателями

Шероховатость поверхности (По JIS В 0601-1994) Основные положения Связь между среднеарифметическим отклонением (Ra) и остальными показателями _ Справочная таблицаТип Обозначение Описание Наглядная схема 5 1-0-s а S с -0- 05 2 5 О Ra Параметр шероховатости Ra показывает величину описываемую следующей формулой и выражаемую в микрометрах Gum).

Замеряется относительная высота микронеровностей от контура профиля в направлении средней линии за ось X берется направление средней линии за ось Y направление увеличения профиля участка. Выразим кривую неровностей KaKyf(x) Raj o f(x) dx 5 – 0 0 х s 1 Rz Rz получают как относительную высоту микронеровностей выражаемую в микрометрах (дм) и измеряемую от контура профиля в направлении средней линии. Rz – расстояние между линией выступов профиля и линией впадин в пределах базовой длины измеренная в направлении продольного увеличения профиля. (Примечание) При вычислении Rz ряд крайних точек без особо высоких пиков или низких впадин которые можно считать случайными выбирается как базовая длина. Rz-Rp+Rv Rzjis Rzjis получают как относительную высоту измеряемую от контура профиля в направлении средней линии. Среднеарифметическая сумма значений высот пяти наибольших выступов профиля (Yp) и глубин пяти наибольших впадин (Yv) измеренных в направлении вертикального увеличения от средней линии измеряемого участка. Данная величина выражается в микрометрах (мм). RzJIS (Ypl+Yp2+Yp3+Yp4+Yps)+(Yvl+Yv2+Yv3+Yv4+Yvs) 5 YplYp2Yp3Yp4Yp5 пять самых высоких выступов профиля базового участка на длине I. YvlYv2Yv3Yv4Yv5 пять самых глубоких впадин профиля базового участка на длине I. СВЯЗЬ МЕЖДУ СРЕДНЕАРИФМЕТИЧЕСКИМ ОТКЛОНЕНИЕМ (Ra) И ОСТАЛЬНЫМИ КРИТЕРИЯМИ (СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ) Среднее арифметическое отклонение профиля Ra Макс. высота Rz Высота неровностей профи по 10 там Rzjis Базовая длина для Rz Rzjis (мм) Условный значок Стандартный ряд Базовая длина яс (мм) Стандартный ряд качества поверхности 0.012а 0.08 0.05s 0.05z 0.08 0.025 а 0.25 0.1 s 0.1 z 0.05 а 0.2 s 0.2 z 0.25 vvvv 0.1 а 0.4 s 0.4 z 0.2 а 0.8 s 0.8 z 0.4 а 0.8 а 0.8 1.6 S 3.2 s 1.6 Z 3.2 z 0.8 vvv 1.6 а 6.3 s 6.3 z 3.2 а 6.3 а 2.5 12.5 s 25 s 12.5 z 25 z 2.5 vv 12.5 а 50 s 50 z V 25 а 8 100 s 100 z 8 50 а 200 s 200 z 100 а – 400 s 400 z – Нет строгой связи между этими тремя методами. Ra Определение длины Rz и Rz JIS – это значение базовой длины умноженной в 5 раз соответственно. N032 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ




См.также / See also :

Шероховатость поверхности / Surface roughness

Пластины Wiper inserts

Расчет режимов резания при фрезеровании / Milling formulas

Режимы резания на токарном станке Формулы / Turning formulas

Режимы резания при сверлении на станках Формулы / Formulas for drilling

Аналоги марок стали Таблица / Workpiece material conversion table

Удельная сила резания / Specific cutting force

Группы обрабатываемых резанием материалов / Workpiece material groups


Справочная информация по металлообработке на станках Точение Фрезерование Сверление
Каталог MITSUBISHI 2014 Металлорежущий инструмент (Всего 1352 стр.)

1311 Сводная справочная таблица зарубежных аналогов марок сталей Часть 2 Углеродистая сталь Италия Испания Швеция Япония США Китай Германия Великобритания1312 Сводная справочная таблица зарубежных аналогов марок сталей Часть 3 Нержавеющая Ферритная Мартенситная Аустенитная стали Германия Великобритания1313 Сводная справочная таблица зарубежных аналогов марок сталей Часть 3 Чугун Жаропрочные стали и сплавы Германия Великобритания Франция Италия Испания1315 Справочная таблица соответствия различных стандартов твердости по Бринелю НВ Шарик 10 мм по Викерсу HV по Роквеллу Предел прочности1316 Таблица значений предельных отклонений размеров в системе отверстия Интервал номинальных размеров (мм) Квалитет и основное отклонение1317 Справочная таблица значений предельных отклонений размеров в системе отверстия Интервал номинальных размеров (мм) Квалитет и основное отклонение
Каталоги инструмента MITSUBISHI


Каталог
MITSUBISHI
2018
Инструмент
режущий
(англ.яз / ENG)
(2040 страниц)

Каталог
MITSUBISHI
2017
Новинки
металлорежущего
инструмента
17.1
(250 страниц)

Каталог
MITSUBISHI
2016
Вращающийся
и токарный
режущий
инструмент
(1412 страниц)

Каталог
MITSUBISHI
2016
Металлорежущий
инструмент
для мехобработки
(англ.яз / ENG)
(1636 страниц)

Каталог
MITSUBISHI
2015
Токарный
и вращающийся
инструмент
(англ.яз / ENG)
(1672 страницы)

Каталог
MITSUBISHI
2015
Новый
режущий
инструмент
15.2
(308 страниц)

Каталог
MITSUBISHI
2015
Сверла
для обработки
отверстий
в металле
(англ.яз / ENG)
(226 страниц)

Каталог
MITSUBISHI
2014
Металлорежущий
инструмент
(1352 страницы)

Каталог
MITSUBISHI
2014
Новый
металлорежущий
инструмент 14.2
(164 страницы)

Каталог
MITSUBISHI
2013
Металлорежущий
инструмент
(1232 страницы)

Каталог
MITSUBISHI
2010
Режущий
инструмент
и системы
(1348 страницы)

Каталог
MITSUBISHI
2007
Металлорежущий
инструмент
и системы
(1085 страниц)

Каталог
MITSUBISHI
2007
Новинки
режущего
инструмента 07.2
(англ.яз / ENG)
(220 страниц)

Каталоги металлорежущего инструмента, оснастки и приспособлений для станков /
Cutting tools and tooling system catalogs

Шероховатость – режущая кромка – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Шероховатость – режущая кромка

Cтраница 1

Шероховатость режущей кромки обычно больше средней шероховатости на передней и задней поверхностях.  [1]

Увеличение шероховатости режущей кромки и значительное затупление резца приводят к увеличению наклепа. Глубина наклепа при работе тупым резцом в 2 – 3 раза больше, чем при работе острым резцом; обработанная поверхность получается низкого качества.  [3]

Высота шероховатостей режущей кромки ( лезвия) также влияет на микрогеометрию обработанной поверхности, так как зазубрины лезвия копируются непосредственно на гребешках обработанной поверхности, увеличивая их высоту. Эти шероховатости могут быть основными при продольном точении с малыми подачами, а также при поперечном ( фасонном, см., например, фиг.  [4]

Кроме того, шероховатость режущей кромки может копироваться на обработанной поверхности. При чистовой обработке шероховатость поверхностей режущего инструмента должна быть на один-два класса выше требуемой шероховатости детали.  [5]

У доведенных твердосплавных инструментов шероховатость режущей кромки

составляет до 2 – 3 мк при высоте гребешков на режущих поверхностях менее 1 мк. При обработке эта шероховатость копируется на обработанной поверхности и при уменьшении подачи не изменяется. Шероховатость поверхности детали становится равной шероховатости режущей кромки инструмента.  [6]

Если заточку производить даже относительно мелкозернистым кругом, то и тогда режущая кромка будет не прямолинейной, а пилообразной, причем шероховатость режущей кромки обычно в несколько раз больше шероховатости передней и задней поверхностей.  [7]

К ним в основном относятся скорость резания, свойства обрабатываемого металла, передний угол, смазы-вающе-охлаждающая жидкость, упругие деформации поверхности, шероховатость режущей кромки инструмента, износ инструмента.  [8]

При износе резца до 0 5 – 1 мм по его задней поверхности влияние износа на шероховатость незначительно; однако большая величина износа, приводящая к значительному возрастанию шероховатости режущей кромки, величины Q и сил, действующих в процессе резания, может вызвать увеличение высоты микронеровностей обработанной поверхности, а при недостаточной жесткости системы СПИД привести и к вибрациям, значительно ухудшающим микрогеометрию обработанной поверхности ( см. фиг.  [9]

Алмазная и эльборовая заточка инструментов обеспечивает шероховатость обработанной поверхности с высотой неровностей Ra в пределах 0 02 – 0 04 мкм и радиус округления режущих кромок 3 – 5 мкм без зазубрин и выкрашиваний. При этом шероховатость режущей кромки практически такая же, как и на рабочих поверхностях инструмента.  [10]

Под зазубренностью понимают выкрашивание режущей кромки по передней поверхности в проекции на заднюю поверхность. При замере

шероховатости режущих кромок на инструменте вместо алмазной иглы используют специальные алмазные лопаточки.  [12]

Износ режущего инструмента нередко является причиной плохой чистоты обработанной поверхности отверстия. Шероховатости обрабатываемой поверхности обусловливаются шероховатостью режущей кромки, вибрациями в процессе обработки, наростом и другими факторами. Обычно чистота обработанной поверхности на 1 – 2 класса ниже чистоты режущей кромки. С износом чистота режущей кромки снижается на 2 – 3 класса, что приводит к соответствующему увеличению шероховатостей на поверхности отверстия. Добиться минимальной величины износа режущего инструмента, выбрать геометрические параметры и вид материала, режимы резания, марку СОЖ, оборудование и оснастку можно только на основе глубокого знания физико-химических явлений, происходящих на контактных поверхностях, которые определяются характером протекания пластической деформации в зоне резания, смазочно-охлаждающей средой и температурой.  [13]

Режущая часть фрезы лри обработке пластмасс изнашивается преимущественно по задней поверхности с округлением режущей кромки. По ере увеличения износа изменяется геометрия режущей части инструмента и шероховатость режущих кромок зуба. Увеличиваются поверхность и продолжительность контакта площадки износа по задней поверхности зуба фрезы с обработанной поверхностью. Все эти изменения повышают температуру в зоне резания. Для экспериментальной проверки этого положения были проведены опыты по установлению влияния износа зуба фрезы на температуру.  [14]

Страницы:      1    2

«Исследование возможности снижения вибрации и уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности лезвийным инструментом из сверхтвердых материалов»

Лекции

ru

Ленинский проспект, д. 4, Б-607

Мероприятие состоится в рамках весеннего цикла лекций постдоков программы ТОП 5-100

Лекция «Исследование возможностей инструментов из сверхтвердых материалов», cпикер — Гхорбани Сиамак

При механической обработке, которое осуществляется при помощи режущего инструмента, шероховатость поверхности обрабатываемых деталей является одним из наиболее важных характеристик качества продукции. Шероховатость поверхности существенно влияет на эксплуатационные качества, такие как износостойкость, усталостная прочность, способность распределять и проводить смазку, теплопередача, коррозионная стойкость и т.д. Следовательно, уменьшение шероховатости при механической обработке является одной из основных целей, достижение которой является приоритетной.

Конструкция режущего инструмента и станка, материал инструмента и заготовки и режимы резания существенно влияют на шероховатость поверхности и вибрацию. Приемлемый выбор конструкции инструмента с высокой жесткостью и демпфирующей способностью при соответствующих режимах резания приводит к уменьшению вибрации режущего инструмента относительно заготовки и, следовательно, улучшается шероховатость поверхности. Одним из способов уменьшения динамического сдвига между режущим инструментом и обрабатываемой деталью является повышение жесткости режущего инструмента с помощью пассивного демпфирующего элемента, встроенного в державке. Принцип пассивного контроля заключается в преобразовании вибрирующей энергии в другие формы за счет демпфирования.

Характеристики режущих инструментов зависят от материалов, используемых в их конструкции. Эти материалы должны обеспечивать высокую жесткость конструкции и при этом уменьшать вибрации в процессе механической обработки путем рассеивания энергии. Следовательно, эти материалы должны обладать высокой демпфирующей способностью, жёсткостью, упругостью и малым коэффициентом термического расширения. В настоящее время, композиционные материалы, такие как синтегран, как правило, используются в качестве замены чугунов в конструкциях инструментов и станков, где требуется более высокая жесткость, прочность и демпфирование.

Данная работа включает в себя исследования влияния синтеграна на улучшение демпфирующей способности режущего инструмента при механической обработке. Новый режущий инструмент, заполненный синтеграном, разработан и сравнен с традиционным инструментом. В работе исследовано влияние параметров резания, конструкции режущих инструментов и режущих пластин из сверхтвердых материалов на шероховатость и вибрацию. В работе также представлены применение L9 ортогональной матрицы метода Тагути для планирования эксперимента, определение оптимальных режимов резания и влияние каждого параметра резания на шероховатость поверхности и вибрацию. В результате получено, что новая конструкция режущего инструмента, заполненного синтеграном, уменьшила вибрацию и шероховатость поверхности благодаря неоднородной структуре державки резца и высокой демпфирующей способности синтеграна.

Образцы шероховатости | Цена от 3 450р.



Образцы шероховатости

Образцы шероховатости поверхности (сравнения) – это образцы, имеющие известные параметры шероховатости. Под шероховатостью поверхности понимается совокупность неровностей, образующих ее рельеф. Образцы шероховатости (ОШС) получают определенным способом обработки – расточкой, точением, фрезерованием, строганием, шлифованием, полированием и т.д. Материал образцов – сталь, медь, алюминий, титан, латунь и другие металлы. Общие технические условия для эталонов шероховатости определены ГОСТ 9378. Образцы шероховатости можно купить виде наборов или по отдельности.

Образцы шероховатости являются профессиональным инструментом и служат для оценки шероховатости поверхностей, полученных тем или иным способом обработки, путем сравнения – визуально и на ощупь. Образцы применяются на машиностроительных, ремонтных и других предприятиях для экспресс оценки шероховатости на рабочих местах и в лабораториях службы ОТК. Образцы шероховатости входят в обязательный перечень оборудования для аттестации лаборатории НК по визуальному методу, а так же в табель технической оснащенности лабораторий контроля качества ПАО «Транснефть». Параметры и характеристики шероховатости определяются в соответствии с ГОСТ 2789, обозначения шероховатости поверхностей – по ГОСТ 2.309. Методика поверки образцов шероховатости регламентируется МИ 1850. Протокол поверки образцов шероховатости можно скачать здесь.

Образцы шероховатости входят в область аккредитации метрологической службы НТЦ «Эксперт» (образец сертификата) оказывающей услуги по контролю шероховатости. Наша лаборатория укомплектована контактным профилометром I класса точности и имеет аккредитацию на право калибровки образцов шероховатости и других изделий по основным шкалам: Rа; Rz; Rmax; Rp; Sm; tp; Rv; Rq; S; и другим. По результатам контроля шероховатости составляется сертификат о калибровке и сжатый отчет с перечнем измеренных параметров и графическим изображением профиля. Пример отчета приведен ниже. При измерении шероховатости деталей сложной формы и в случае затрудненного доступа, может быть применен метод слепков, заключающийся в снятии отпечатка поверхностей для измерения по ним высоты профиля. Измерения возможны как в нашей лаборатории, так и с выездом на объект заказчика. Все измерения проводятся аттестованными метрологами.

 

Образцы шероховатости поверхности (сравнения) – это образцы, имеющие известные параметры шероховатости. Под шероховатостью поверхности понимается совокупность неровностей, образующих ее рельеф. Образцы шероховатости (ОШС) получают определенным способом обработки – расточкой, точением, фрезерованием, строганием, шлифованием, полированием и т.д. Материал образцов – сталь, медь, алюминий, титан, латунь и другие металлы. Общие технические условия для эталонов шероховатости определены ГОСТ 9378. Образцы шероховатости можно купить виде наборов или по отдельности.

Образцы шероховатости являются профессиональным инструментом и служат для оценки шероховатости поверхностей, полученных тем или иным способом обработки, путем сравнения – визуально и на ощупь. Образцы применяются на машиностроительных, ремонтных и других предприятиях для экспресс оценки шероховатости на рабочих местах и в лабораториях службы ОТК.

Подробнее…

Меры шероховатости В7-МШ предназначены для передачи единицы длины в области измерений шероховатости и проведения поверки или калибровки профилометров всех типов. Меры В7-МШ внесены в Госреестр СИ №79910-20, разряд точности 2. Меры шероховатости В7-МШ поверяются по методике МП 203-27-2020. Межповерочный интервал 2 года.

Меры выполнены в виде пластинок из ПВХ с высокими показателями твёрдости, и точности параметра шероховатости, благодаря чему имеют более длительный срок службы в сравнении с мерами шероховатости из металла. Профиль мер сформирован методом масочного травления пластин, вклеенных в пластиковое прозрачное основание.

Подробнее…

Профильные меры ПРО-10 предназначены для передачи размера единицы длины при измерении параметров шероховатости Ra, Rz, R и RSm в диапазоне от 10-8 до 10-4 м. В отличие от описанных выше образцов шероховатости сравнения, которые служат для визуальной оценки шероховатости полученной различными способами обработки, профильные меры ПРО-10 используются для поверки (калибровки) профилометров и других приборов, в том числе оптических, электронных и других микроскопов. Меры ПРО-10 внесены в Госреестр и признаны годными к применению по 2-му разряду.

Меры представляют собой кремниевые пластинки с периодическими линейными неровностями трапецеидального профиля, выполненные методом масочного травления и вклеенные в массивное основание. Меры поставляются отдельно или наборами с параметрами по количеству поддиапазонов измерения поверяемого средства измерений.

Подробнее…

Лидеры продаж ВИК

Шаблон Красовского УШК-1

Эталоны чувствительности канавочные

Магнитный прижим П-образный

Фотоальбом дефектов основного металла

Альбом радиографических снимков

ОПРОС:
Какое оборудование кроме НК вас интересует:

Шероховатость обрабатываемой поверхности не зависит от. Чистовое точение

Поверхность детали из древесины всегда имеет неровности различной формы и высоты, образующиеся в процессе обработки.

На полученной в результате обработки поверхности древесины различают следующие неровности различного происхождения (рис. 7): риски, неровности разрушения, неровности упругого восстановления по годовым слоям древесины, структурные неровности, ворсистость и мшистость.

Риски представляют собой следы, оставленные на обработанной поверхности рабочими органами режущих инструментов (зубьями пил, ножами фрез и пр.). Риски имеют форму гребешков и канавок (рис. 7,а), обусловленных геометрической формой зубьев пил, или периодически повторяющихся возвышений и впадин (рис. 7, б), являющихся следствием кинематического процесса резания при цилиндрическом фрезеровании (кинематическая волнистость).

Неровности разрушения (рис. 7, в) – это выколы и вырывы целых участков поверхности древесины и образовавшиеся в результате этого углубления с неровным дном. Выколы и вырывы всегда ориентированы вдоль волокон и сопутствуют сучкам, наклону волокон, свилеватости и завиткам.

Неровности упругого восстановления (рис. 7, г) образуются в результате неодинаковой величины упругого смятия режущим инструментом поверхностного слоя древесины на участках различной плотности и твердости. Различные по плотности и твердости годичные слои древесины восстанавливаются после прохода резца неодинаково, в результате чего поверхность обработки получается неровной.

Структурные неровности (рис. 7, д) представляют собой различные по форме, размерам и расположению впадины, полученные на поверхностях изделий, спрессованных из древесных частиц, и обусловленные способом изготовления этих изделий и расположением частиц.

Ворсистость – это присутствие на поверхности обработки часто расположенных не полностью отделенных волокон (ворсинок) древесины, мшистость – не полностью отделенных пучков волокон и мелких частиц древесины.

Шероховатость поверхности обработки характеризуется размерными показателями неровностей и наличием или отсутствием ворсистости или мшистости. Требования к шероховатости поверхности установлены (ГОСТ 7016-75) без учета неровностей, обусловленных анатомическим строением древесины (впадины, образованные полостями перерезанных сосудов), а также без учета случайных дефектов поверхности (скол, вырыв, выщербина).

Шероховатость поверхности определяется среднеарифметической величиной Rz max максимальных высот неровностей и рассчитывается по формуле: (2)

где H max 1 H max 2 ,.., H max n – расстояния от вершины гребня до дна впадины; n – количество замеров (для изделий мебели устанавливается пять на деталях площадью до 0,5 м 2 и десять на деталях площадью более 0,5 м 2).

В зависимости от числового значения Rz max установлены классы шероховатости:

Классы……..1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 11-й 12-й Rz max , мкм не более…1600 1200 800 500 320 200 100 60 32 16 8 4

Значение Rz max характеризует только высоту неровностей и не отражает наличие или отсутствие ворсистости и мшистости на обработанной поверхности. Ворсистость и мшистость нормируются указанием на допустимость или недопустимость их на обработанных поверхностях. Ворсистость на поверхности древесины и древесных материалов не допускается, если параметр шероховатости Rz max: имеет значение менее 8 мкм. Мшистость на поверхности древесины и древесных материалов не допускается, если параметр шероховатости Rz max имеет значение менее 100 мкм. Наличие ворсистости и мшистости определяется визуально.

Для контроля шероховатости поверхности в лабораторных условиях применяют микроскопы МИС-11 и ТСП-4 и индикаторный глубиномер. Метод определения шероховатости поверхности устанавливает ГОСТ 15612-70.

В цеховых условиях для сравнительной визуальной оценки шероховатости поверхности пользуются специально изготовленными эталонами. Каждый эталон делают из той же породы древесины и обрабатывают тем же видом резания, что и контролируемые детали. Эталоны должны арестовываться заводской лабораторией и заменяться новыми при их старении.

Влияние различных факторов на шероховатость поверхности обработки . Высота и форма, а также характер расположения неровностей на поверхностях обработанных заготовок зависят от ряда причин: состояния станков и инструмента, остроты и геометрии резца, направления резания относительно направлений волокон древесины, угла установки резца, толщины стружки, скорости резания. Кроме того, шероховатость поверхности зависит от анатомического строения древесины.

На шероховатость поверхности оказывает влияние вибрация в системе станок – инструмент – деталь, возникающая из-за недостаточной жесткости станка. По мере износа станка и особенно вследствие неравномерности его износа вибрация возрастает, увеличивая размеры неровностей.

Влияние вибрации может быть частично снижено профилактическим ремонтом станка с целью увеличения его жесткости, если она ниже установленной нормы.

При строгании ручным инструментом может вибрировать нож рубанка, если он закреплен ненадежно. В этом случае нож будет оставлять неровности на поверхности обработки. Вибрацию ножа в рубанке устраняют ремонтом рубанка, а также надежным закреплением ножа.

Большое влияние на качество резания оказывает острота резца, т. е. его способность образовывать в древесине при резании новые поверхности с заданной шероховатостью.

Чем острее лезвие, тем выше качество резания, т. е. тем меньше шероховатость обрабатываемой поверхности.

Реальный резец не может быть абсолютно острым (рис. 8, а). При заточке резца по мере приближения абразива к лезвию кончик лезвия выкрашивается. Причем чем меньше угол заострения резца, тем на большей длине происходит выкрашивание. Выкрашивание лезвия уменьшают правкой режущих граней оселком. После правки лезвие имеет скругленную форму (рис. 8, б).

Полученные при заточке лезвие и геометрическая форма резца в процессе работы изменяются. Происходит затупление резца (рис. 8, в), в результате чего уменьшается его режущая способность.

Различают две стадии затупления. Первая стадия – разрушение и закругление кончика лезвия, так как прочность резца в области, соприкасающейся с древесиной, небольшая.

Радиус закругления кончика лезвия в процессе работы резца возрастает. Причем у резцов с одним и тем же углом резания, но с разными углами заострения рβ за одно и то же время работы радиус затупления будет больше у резца с большим углом заострения (рис. 9).

Следующая стадия затупления – износ поверхностей резца в результате трения этих поверхностей о древесину. Изнашиваются больше всего передняя и задняя грани резца.

Режущую способность резцов увеличивают, используя для их изготовления высокопрочные и износостойкие материалы и выбирая оптимальные углы заострения.

Направление резания относительно направлений волокон древесины, угол установки резца и толщина стружки – взаимосвязанные факторы, определяющие качество поверхности обработки. При резании древесины вдоль волокон возможны два случая стружкообразования: с опережающей трещиной и без нее.

Опережающая трещина (рис. 10) образуется уже в начальный период работы резца. При внедрении резца в древесину после некоторого уплотнения стружки передней гранью резца начинается оттягивание стружки резцом от остальной массы древесины. Одновременно стружка изгибается. Когда связь между волокнами древесины достигнет предела прочности древесины на разрыв поперек волокон, начинается отслоение стружки и образование опережающей трещины. Длина опережающей трещины возрастает с увеличением толщины стружки.

Скорость распространения опережающей трещины всегда выше скорости резания. Поэтому после образования опережающей трещины режущая кромка не работает. В этот период поверхность резания образуется передней гранью резца путем отрыва стружки от обрабатываемой детали; режущая кромка только сглаживает образованную гранью поверхность. Поскольку стружка образуется отрывом, а не срезается непосредственно лезвием, качество поверхности обработки получается невысоким. Кроме того, при резании против волокон опережающая трещина, расположенная в плоскости волокон, может стать причиной вырыва волокон древесины, приводящего к браку.

Чтобы уменьшить вредное влияние опережающей трещины на качество поверхности обработки, необходимо создать подпор волокон древесины вблизи лезвия (рис. 11). В результате подпора волокон древесины стружка надламывается по мере продвижения резца. Надлом стружки происходит вблизи ребра подпорного элемента, поэтому чем меньше щель между ребром и лезвием резца, тем меньше граница развития опережающей трещины. Такой способ применяют, например, при строгании ручными рубанками.

Наиболее высокое качество поверхности обработки получается при тонкой стружке, когда длина элемента стружки l э мала. Чтобы получить стружку с небольшой длиной элемента, применяют ручные рубанки с двойным ножом, имеющие специальные стружколомы.

При резании древесины вдоль волокон без образования опережающей трещины качество поверхности обработки получается высоким, так как поверхность резания образуется режущей кромкой. Если режут по волокнам и параллельно им (угол встречи равен нулю), то при срезании тонкой стружки и малом угле резания опережающая трещина не появляется, так как резцу легче отогнуть стружку, чем разорвать древесину. В этом случае качество поверхности обработки повышается с уменьшением угла резания.

Однако обрабатываемые заготовки имеют неоднородное строение текстуры древесины, поэтому при больших значениях угла встречи, особенно на участках, имеющих пороки строения древесины, будут появляться вырывы волокон, приводящие к браку. Кроме того, уменьшение угла резания связано с уменьшением угла заточки, что снижает прочность резца.

Резание без образования опережающей трещины возможно также смещением слоев стружки относительно слоев древесины под поверхностью резания, т. е. при продольной усадке стружки.

Продольная усадка стружки возникает, когда передняя грань резца, двигая перед собой стружку, сжимает ее вдоль волокон и превращает в изолированный от обрабатываемой заготовки уплотненный слой. Режущая способность резца используется в полной мере, когда угол резания составляет 70°, а толщина стружки невелика. В этих условиях обеспечивается высокое качество поверхности резания при различных значениях угла встречи резца с волокнами. Резание с продольной усадкой стружки применяют, например, при строгании ручным рубанком-шлифтиком.

При резании древесины в торец качество поверхности обработки получается невысоким. Под поверхностью обработки волокна древесины изогнуты и растянуты, в направлении волокон образуются трещины (рис. 12). Качество обработки при прочих равных условиях выше, когда толщина стружки и угол резания малы.

При резании древесины поперек волокон по мере продвижения резца образуются стружка скалывания (рис. 13, а) или стружка отрыва (рис. 13, б) с короткой опережающей трещиной. Качество поверхности обработки при образовании стружки скалывания достаточно высокое. При стружке отрыва поверхность получается очень шероховатой, с образованием неровностей разрушения.

Качество обработки на больших скоростях резания всегда выше, чем обработка тем же видом резания, но с малыми скоростями. Поэтому для повышения класса шероховатости обрабатываемой поверхности следует повышать в пределах технической возможности станка скорость резания, что одновременно ведет к увеличению производительности станка.

Классы шероховатости поверхности при различных видах обработки и нормы шероховатости. При обработке древесины резанием на станках и ручным инструментом можно получить поверхности различных классов шероховатости в зависимости от режимов обработки, состояния инструмента и обрабатываемой древесины.

Классы шероховатости поверхности при различных видах обработки:

Продольное черновое пиление: на ленточнопильных станках……………………5-2 на круглопильных станках……………………..4-2 ручными пилами………………………………3-2 Продольное чистовое пиление: на круглопильных станках……………………..8-4 ручными пилами………………………………6-4 Поперечное черновое пиление: на круглопильных станках……………………..4-3 ручными пилами………………………………3-2 Поперечное чистовое пиление: на круглопильных станках……………………..7-4 ручными пилами………………………………5-3 Фрезерование черновое………………………..7-5 Фрезерование чистовое………………………..9-6 Сверление отверстий, долбление гнезд на станках…8-6 Сверление отверстий вручную…………………..7-5 Долбление гнезд вручную долотами………………4-2 Точение: черновое……………………………………7-4 чистовое……………………………………10-7 Строгание вручную шерхебелем………………….6-5 Строгание вручную рубанками, фуганком………….8-5 Циклевание ручными циклями: черновое……………………………………9-8 чистовое……………………………………11-10 Шлифование на станках: черновое……………………………………8-6 чистовое……………………………………10-9 Шлифование вручную…………………………..12-8

Приведенные классы шероховатости можно получить при средних режимах работы на станках, нормальном состоянии инструмента и древесины. Класс шероховатости при обработке шерхебелем приведен без учета волнистости, обусловленной формой ножа шерхебеля.

Требования к шероховатости поверхностей при изготовлении мебели диктуются назначением деталей, характером последующей обработки.

Шероховатость не отделываемых поверхностей мебели, видимых при эксплуатации и невидимых, но соприкасающихся с предметами в процессе эксплуатации, должна быть не ниже 8-го класса, остальных невидимых – не ниже 6-го.

Появляются шероховатости в виде бугров и каналов, хорошо и слабо заметные, которые можно обнаружить лишь при помощи специальных приборов.

Данные неровности располагаются по направлению движения резца и выдают поперечную шероховатость. При обработке резцом важное значение имеет именно такая неровность, обусловленная конфигурацией и параметрами винтовых выступов. Высота ребра шероховатостей зависит от множества моментов и не может быть высчитана, а находится лишь путем проведения опытов.

Причины появления неровностей

  • Если металл подвергался термической обработке, то шероховатость его поверхности становится меньше, так как увеличивается однородность его состава.
  • Параметры подачи. При крупных – высота неровностей сильно отличается от заложенной и превышает ее.
  • При скорости резки 4-6 м/мин параметры неровностей несущественны; с увеличением скорости резки неровности увеличиваются; при повышении скорости резки до 55-75 м/мин высота неровностей уменьшается, и при скорости 70 м/мин шероховатость поверхности получается самой маленькой. Следующее увеличение скорости резки незначительно влияет на шероховатость обработанной поверхности.
  • Химический состав жидкости для смазки, используемой при токарной обработке, имеет значение. Лучших показателей можно добиться, если жидкость имеет масла, мыло, способные повысить ее свойства смазки.
  • При несильном затуплении резца поверхность часто получается несколько лучше, чем при остром резце. При дальнейшем затуплении шероховатость поверхности увеличивается.
  • Резцами из твердых материалов очень трудно получить ровную поверхность при обработке металлов.
  • Важное значение имеют серьезные зазоры в подшипниках, неважная балансировка узлов станка, малая жесткость исходной детали, углы резца, его вылет. Эти явления при токарной обработке вызывают шероховатость поверхности продольного характера.

Эталоны чистоты

Если учитывать стоимость работы, то тщательная отделка поверхности всегда дороже грубой обработки. Поэтому для измерения класса чистоты детали применяются специальные приборы.

Данные классы иначе называют эталонами чистоты и определяются в цеховых условиях по уже проверенным образцам различных классов.

Тема 4. Качество поверхности деталей

Эксплуатационные свойства деталей машин, их долговечность в значительной степени зависят от состояния их поверхностей.

Качество поверхности детали определяется геометрическими характеристиками и физико-механическими свойствами поверхностного слоя.

Поверхность, ограничивающую деталь и отделяющую ее от окружающей среды, называют реальной поверхностью.

Номинальная поверхность – это идеальная поверхность, форма которой задана чертежом или другой технической документацией.

Геометрические характеристики качества обработанной поверхности определяются отклонениями реальной поверхности от номинальной, т.е. неровностями различной формы и высоты. Эти отклонения условно можно разделить на разновидности: отклонения от правильной геометрической формы; волнистость; шероховатость.

Критерием этого деления может служить отношение протяженности отклонения L к величине отклонения h (рис. 4.1).

Отклонение формы – геометрические отклонения, у которых отношение L/h более 1000.

Волнистость – совокупность периодически чередующихся возвышенностей и впадин с отношением L/h=50…1000.

Шероховатость – микроскопические отклонения с отношением L/h

При механической обработке качество поверхности оценивается преимущественно шероховатостью.

Шероховатостью поверхности называют совокупность микро неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длинны.

Термины и определения шероховатости поверхности установлены ГОСТом 25142-82.

Высота, форма, характер расположения и направление неровностей поверхности обрабатываемых заготовок зависят от следующих причин:

Режима обработки;

Условий охлаждения и смазывания обрабатываемого материала;

Геометрии и режущей способности режущего инструмента;

Типа и состояния оборудования и приспособлений и ряда других причин.

Шероховатость может быть:

Продольная образующая в параллельном направлении режущего инструмента;

Поперечная образующая в направлении перпендикулярном направлению движения режущего инструмента.

Параметры шероховатости

Шероховатость поверхности определяют по ее профилю, который образуется в сечении этой поверхности с плоскостью, перпендикулярной к нормальной поверхности. На рис.4.2. показаны основные параметры шероховатости поверхности.

Базовая линия или поверхность – это линия или поверхность заданной геометрической формы, проведенная относительно профиля поверхности и служащая для оценки геометрических параметров шероховатости поверхности.

Базовая длина l –длина базовой линии, используемая для определения параметров шероховатости поверхности. Значение базовых длин могут быть равны 0.01; 0.03; 0.08; 2.5; 8 и 25мм. Шероховатость поверхности определяется на длине L, которая может содержать одну или несколько базовых длин l.

Значение параметров шероховатости поверхности определяется от единой базы, за которую принята средняя линия.

Cредняя линия – m – базовая линия, проведенная так, что в пределах базовой длины среднеквадратичное отклонение профиля от этой линии минимально.

I–e отклонение выступа от средней линии.

I-е отклонение впадин от средней линии.

По ГОСТ 2789-82 установлено шесть параметров шероховатости поверхности:

1. – среднее арифметическое отклонение профиля в пределах базовой длины

или приближенно

где – базовая длина;

n – число измерений на базовой длине.

2. – высота поверхностей профиля по десяти точкам – сумма средних абсолютных значений пяти наибольших выступов и пяти наименьших впадин в пределах базовой длины.

где – высота i-ого наибольшего выступа;

Глубина i –ой наибольшей впадины.

3. – наибольшая высота неровностей профиля – это расстояние между линией выступов и линией впадин в пределах базовой длины.

4. – средний шаг неровностей профиля в пределах базовой длины

где n – число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины;

Шаг неровностей i-го профиля, равный длине отрезка средней линии, ограничивающей неровность профиля.

5. – средний шаг местных выступов профиля в пределах базовой длины

где n – число шагов неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины;

Шаг неровностей профиля по вершинам, равный отрезку средней линии между проекциями двух наивысших точек соседних выступов профиля.

6. – относительная опорная длина профиля.

где – опорная длина профиля, равная сумме отрезков , отсекаемых на уровне ;

Длина опорной длины выступа на расстоянии Р от средней линии.

ГОСТом 2789-73 установлены 14 классов чистоты поверхности.

Максимальные значения шероховатости и на базовой длине l должны соответствовать данным табл.4.1.

Таблица 4.1

Таблица 4.2

Качество обработки R a , мкм R z , мкм шероховатости
черновая обработка 12,5
чистовая обработка 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 12,5 6,3 1,6
доводочная обработка 0,2 0,1 0,05 0,025 0,012 0,8 0,4 0,2 0,1 0,05

Классы точности с 6 по 14 дополнительно подразделяются еще на разряды (табл. 4.3).

Таблица 4.3

ГОСТ 2.309-73 устанавливает обозначение шероховатости и правила нанесения ее на чертежах:

Обозначение шероховатости поверхности, вид обработки которой конструктор не устанавливает.

Шероховатость поверхности, полученной с удалением слоя материала (точение, сверление, фрезерование, шлифование и т.д.).

Шероховатость поверхности, полученная без удаления слоя материала (литье, ковка, штамповка, волочение и др.).

Требования к шероховатости поверхности по одному или нескольким параметрам с указанием их численных значений или диапазона значений, указываются на значке шероховатости.

На рис.4.3 показано, какие параметры указываются на значке шероховатости.

Рис. 4.3.

Факторы, влияющие на шероховатость поверхности при обработке

Шероховатость поверхности в процессе обработки зависит от следующих факторов: метода обработки, режима обработки, геометрических параметров и качества режущей части инструмента, пластической и упругой деформации материала заготовки или детали, жесткости системы СПИД, смазочно-охлаждающей жидкости и т.д.

Каждый метод обработки позволяет получить поверхность детали с определенным диапазоном величины шероховатости (см. табл.4.4).

Так обдирочное точение – 1…4 класс чистоты; чистовое точение – 4…7 класс, тонкое точение – 7…9 класс.

Грубое шлифование – 6…7 класс, чистовое шлифование – 8…9 класс, тонкое шлифование – 9…11 класс и т.д. В зависимости от класса чистоты, указанной на чертеже для поверхности детали, конструктор и технолог выбирают соответствующий метод ее обработки.

Шероховатость обработанной поверхности – это, прежде всего след рабочего движения режущей кромки инструмента, контактируемой с обрабатываемой поверхностью. Высоту этой шероховатости можно определить расчетным путем, в зависимости от геометрических параметров режущей части инструмента и режима обработки.

Сильное влияние на искажение расчетной высоты неровностей поверхности оказывают пластическая деформация материала заготовки при обработке материалов, которые не дают наростов на режущем инструменте, влияние деформации на величину R z объясняется распространением волны деформации в сторону соседнего слоя, а при обработке

материалов, дающих нарост, добавляется еще действие вершины нароста, в результате чего на поверхности детали образуются зазоры.

Влияние упругих деформаций материала детали на R z является следствием наличия на лезвии любого режущего инструмента притупления, что вызывает упругие деформации материала около режущей кромки. Минуя ее, материал заготовки приподнимается и занимает прежнее положение.

Все неровности лезвия режущего инструмента копируются на обрабатываемой поверхности.

Из параметров режима обработки на величину шероховатости наибольшее влияние оказывает скорость резания и подача.

При обработке материалов, не образующих нарост, шероховатость поверхности практически не зависит от скорости резания, а при обработке материалов, образующих нарост, зависит. Так зависимость изменения Rz от скорости резания V p можно разбить на четыре зоны, показанных на рис.4.4.

Рис.4.4. Изменение шероховатости от скорости резания

Таблица 4.4

Обрабатывамые поверхности Методы обработки Классы частоты
Наружные цилиндрические Точение Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х
Шлифование грубое чистовое тонкое Х Х Х Х Х Х Х
Притирка средняя тонкая Х Х Х Х Х Х
Обкатывание роликом Х Х Х
Суперфини ширование чистовое тонкое Х Х Х Х
Внутренние цилиндрические Растачивание обдирочное чистовое тонкое Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х
Сверление Х Х Х
Зенкерование черновое чистое Х Х Х Х Х Х
Развертывание чистое отделочное Х Х Х Х Х
Протягивание чистое отделочное Х Х Х Х Х
Внутреннее Шлифование чистое тонкое Х Х Х Х Х
Калибровка шариком Х Х Х
Притирка средняя тонкая Х Х Х Х Х Х
Хонингование предварител. окончательн. Х Х Х Х Х
Плоские Строгание обдирочное чистое тонкое Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х
Цилиндрическое фрезерование обдирочное чистовое Х Х Х Х Х Х Х
Торцевое фрезерование обдирочное чистовое Х Х Х Х Х Х Х
Плоское шлифование грубое чистовое тонкое Х Х Х Х Х Х
Притирка средняя тонкая Х Х Х Х Х Х Х

Первая зона соответствует малым скоростям резания (до 1м/мин) и характеризуется тем, что нарост в ней отсутствует, и шероховатость не зависит от Vp

Вторая зона характеризуется увеличением нароста и при Vp = 25…30м/мин нарост наибольший, а поверхность имеет наибольшую шероховатость. С ростом Vp от 30 до 80 м/мин нарост постепенно уменьшается и шероховатость также уменьшается.

При Vp > 80 м/мин нарост вновь исчезает и шероховатость поверхности близка к расчетной.

С увеличением подачи шероховатость при любом способе обработки возрастает, поэтому для снижения значений показателей шероховатости необходимо максимально уменьшить подачу (шаг резания).

Глубина резания незначительно влияет на шероховатость поверхности, однако изменение глубины резания сказывается на упругой и пластической деформации заготовки и инструмента, что отражается на шероховатости поверхности.

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей способствует уменьшению параметров шероховатости. При холодной штамповке пуансон и матрицу смазывают, а при обработке резанием применяют водоэмульсионное охлаждение.

Наше предприятие вот уже почти четверть века предоставляет в Санкт-Петербурге разнообразные услуги по , в том числе шлифовку валов и других деталей, изготавливая их по чертежам Заказчика или образцам. С нашими возможностями в шлифовании валов и иных деталей Вы можете ознакомиться . Просто, по электронной почте или факсу!

Основные параметры шероховатости

Под шероховатостью поверхности детали понимают числовое отображение величины микронеровностей поверхности в микронах, показывающее отклонение от идеальной поверхности.

В основном используются 2 параметра шероховатости поверхности:

  • R a . Среднеарифметическое отклонение профиля.
  • R z . Высота неровностей профиля по 10 экстремальным точкам.

Приблизительное соотношение этих параметров Вы можете увидеть в этой таблице:

В этой же таблице Вы можете увидеть приблизительное соотношение используемых сейчас параметров шероховатости с использовавшимися ранее показателями класса шероховатости и группы чистоты («треугольники»).

На практике, как правило, грубую обработку обозначают параметром R z 320-20, более тонкую – R a 2,5-0,025 (еще более тонкую тоже принято обозначать параметром R z 0,1-0,025).

Значения шероховатостей для обозначения на чертежах выбирают из стандартизованного ряда:

Выбор значения шероховатости довольно тесно связан с точностью изготавливаемого изделия — его , а так же с особенностями с сопряженной деталью.

Обозначение шероховатости при шлифовке валов etc

Обозначение шероховатости при шлифовании валов и иных деталей многократно изменялось:

С 2012 года указание «R a » под знаком шероховатости обязательно. Ранее, если, например, при шлифовке вала , мы видели над знаком шероховатости только число 0,32, по умолчанию предполагалось, что это обозначение разумеет под собой R a 0,32.

Знаком а обозначают шероховатость, метод получения которой конструктор не определяет. Знаком б обозначают поверхности, которые необходимо обработать со снятием слоя металла (фрезерованием, шлифовкой и т.п.). Поверхности, обозначаемые знаком в, получаются без снятия слоя металла (ковкой, литьем и т.д.).

Таким знаком обозначают шероховатость одинаково обрабатываемых поверхностей, составляющих замкнутый контур (например, все грани параллелепипеда).

Поверхности с необозначенной шероховатостью должны быть выполнены с шероховатостью, обозначаемой в правом верхнем углу чертежа.

Достижимые параметры шероховатости при шлифовании валов

При предварительной шлифовке валов и иных деталей, обычно, достигают параметров шероховатости R a 2,5-1,25.

При чистовом шлифовании валов достигаются параметры R a 0,63-0,16.

На поверхности, обработанной токарным резцом, образуются неровности в виде винтовых выступов и винтовых канавок (рис. 1, а), отчетливо заметные при крупной подаче s и обнаруживаемые лишь при помощи специальных приборов, если подача невелика.

Такие неровности расположены в направлении подачи и образуют поперечную шероховатость в отличие от продольной шероховатости (рис. 1, б), образуемой неровностями в направлении скорости резания v.

Рис. 1. Поперечная (а) и продольная (б) шероховатости, получающиеся при токарной обработке.

При токарной обработке наибольшее значение имеет поперечная шероховатость, характеризуемая формой и размерами винтовых выступов, образующих неровности. Высота таких неровностей зависит от очень многих факторов, участвующих в процессе резания и действующих в разных случаях по-разному, и поэтому не может, быть определена с помощью расчетов, а находится лишь опытным путем.

Причины образования шероховатостей

1. Термическая обработка материала. Если материал подвергнут термической обработке, то шероховатость его поверхности уменьшается, т.к. повышается однородность его структуры.

2. Величина подачи. При крупных подачах высота неровностей значительно отличается от расчетной и превышает ее в несколько раз.

3. Скорость резания. При скорости резания до 3-5 м/мин размеры неровностей незначительны; с увеличением скорости резания неровности возрастают; при повышении скорости резания до 60-70 м/мин высота неровностей уменьшается, и при скорости около 70 м/мин шероховатость поверхности получается наименьшей. Дальнейшее повышение скорости резания незначительно влияет на шероховатость обработанной поверхности.

4. Состав смазочно-охлаждающей жидкости, применяемой при токарной обработке. Наилучшие результаты получаются, если жидкость содержит минеральные масла, мыльные растворы и другие вещества, повышающие ее смазочные свойства.

5. Степень затупления резца. При небольшом затуплении резца обработанная поверхность часто получается даже несколько чище, чем при остром резце. При дальнейшем затуплении резца шероховатость поверхности увеличивается.

6. Материал режущего инструмента. Например, резцами из твердых сплавов очень трудно получить хорошую поверхность при обработке вязких материалов.

7. Вибрации, возникающие в процессе резания. Особое значение в этом случае приобретают чрезмерные зазоры в направляющих суппорта и в подшипниках, неточности зубчатых передач станка, плохая балансировка вращающихся частей станка, недостаточная жесткость обрабатываемой детали, углы резца, его вылет и т.д. Все эти вредные явления при токарной обработке вызывают продольную шероховатость поверхности.

Шероховатость поверхностей при обработке инструментами — Студопедия

Классы шероховатости поверхности

Факторы, влияющие на качество поверхности

Шероховатость поверхности зависит от метода и режима обработки, качества применяемого режущего инструмента, жесткости техно­логической системы, физико-механических свойств обрабатывае­мого материала, вида применяемой смазывающе-охлаждающей жид­кости, вибраций технологической системы и др.

Каждому методу обработки (точение, шлифование и др.) соот­ветствует свой диапазон получаемой шероховатости поверхности. В табл. 3.1 приведена шероховатость поверхности при различных методах обработки стали и серого чугуна и сопоставлены параметры шероховатости с параметрами средней экономической точности. Из сопоставления этих параметров можно увидеть их взаимосвязь: чем выше точность получаемого размера, тем меньше шероховатость поверхности.

Далее, на стр. 7 см. табл. 3.1.

Таблица значений шероховатости

Классы шерохова-тости пов-стиПараметры шероховатости, мкмБазовая длина, l, мм
RaRz
1.2.3.4.5.
1.180, 63, 40, 50*320, 250, 200, 1608,0
2.240, 32, 20, 25*160, 125, 100, 80
3.320, 16, 10, 12,5*80, 63, 50, 40
4.410, 8, 5, 6,3*40, 32, 25, 202,5
5.55, 4, 2,5; 3,2*20, 16, 12,5; 10,0
6.62,5; 2,0; 1,25; 1,6*10,0 8,0; 6,30,8
7.71,25; 1,00; 0,63; 0,80*6,3; 5,0; 4; 3,2
8.80,63; 0,50; 0,32; 0,40*3,2; 5,2; 2,0; 1,6
9.90,32; 0,25; 0,160; 0,20*1,6; 1,25; 1,00; 0,800,25
10.100,160; 0,125; 0,080; 0,10*0,80; 0,63; 0,50; 0,40
11.110,080; 0,063; 0,0400,40; 0,32; 0,25; 0,20
12.120,040; 0,032; 0,0200,20; 0,16; 0,125; 0,100
13.130,020; 0,016; 0,0100,100; 0,080; 0,063; 0,0500,08
14.140,010; 0,008; 0,012*0,050; 0,040; 0,032

Примечание: * – предпочтительные значения параметров Ra


Примеры:

Обозначений шероховатости поверхности на чертежах

Таблица 3.1

Метод обработкиСоотв-щий квали-тет точн.Шерохов-сть пов-сти Ra, мкмМетод обработкиСоотв-щий квали-тет точн.Шерохов-сть пов-сти Ra, мкм
Точение: предварительное …………….. чистовое ……………………… тонкое, алмазное ……………. Фрезерование: предварительное ……………. чистовое ……………………… тонкое (торцовыми фрезами).. Сверление: Зенкерование: предварительное……………. чистовое (после чернового)… Протягивание отверстий……    12 – 13 10 – 11 6 – 7   11 – 12 8 – 10 6 – 7 11 – 12   7 – 8  12,5 2,5 – 1,25 0,63-0,32   12,5 2,5-1,25 0,63-0,32 6,3-2,5   2,5-12,5 6,3-2,5 1,25-0,63Прошивание (для коротких отверстий) …………………….. Шлифование: обдирочное*…………. предварительное ……. чистовое ……………… тонкое ………………… Хонингование отверстий диаметром до 80 мм …………. Развертывание: предварительное…………….. чистовое……………………… тонкое ………………………… Притирка (доводка) …………. Полирование **…………………    – 8-10 7-8 6-7   6-7   8-9 6-7 5-6 –    0,63-0,32   2,5-1,25 1,25-0,63 0,63-0,32 0,32-0,08   0,32-0,08   2,5-1,25 1,25-0,63 0,63-0,32 0,1 и меньше 0,032-0,012

* Обдирочное шлифование применяют в качестве предварительной обработки поверхностей отливок и поковок, не выдерживая допуска на размер.


** Этот метод не повышает точности размера, полученного на предшествующей обработке.

При обработке заготовок лезвийным инструментом шероховатость поверхности в значительной мере зависит от скорости резания и подачи. На рис. 3,5, а показано влияние скорости резания на шероховатость поверхности при точении стали (кривая 1) и чугуна (кривая 2). После обтачивания стальной заготовки со скоростью резания около 20 м/мин (кривая 1) наблюдается наибольшая шеро­ховатость, что связано с явлением активного образования нароста на режущей части резца. При скорости резания свыше 80 м/мин образование нароста практически прекращается. Кроме того, при высоких скоростях резания значительно уменьшается глубина пла­стически деформированного слоя, что также снижает шероховатость поверхности.

На рис. 3.5, б показана зависимость шероховатости поверх­ности от подачи при точении заготовки из стали 45 резцом с радиу­сом закругления вершины 2,5 мм. Из рисунка видно, что изменение малых подач (до 0,2 мм/об) незначительно влияет на изменение шероховатости поверхности. Но при переходе в область подач свыше 0,2 мм/об микронеровности обработанной поверхности воз­растают более интенсивно.


Рис. 3.5. Графики зависимостей шероховатости поверхности от скоростей резания и подач

С увеличением глубины резания шероховатость поверхности возрастает незначительно и практически ее можно не учитывать.

Значительное влияние па шероховатость поверхности оказывает состояние режущей части инструмента: микронеровности режущей кромки инструмента ухудшают шероховатость обработанной по­верхности; это особенно заметно при обработке протяжками, раз­вертками или широкими резцами. Затупление режущего инстру­мента приводит к увеличению шероховатости обработанной по­верхности.

При обработке заготовок абразивным инструментом шерохова­тость поверхности снижается с уменьшением зернистости и повы­шением твердости шлифовального круга, повышением скорости резания, уменьшением продольной и поперечной подач.

При обработке стали с высоким содержанием углерода (С > 0 5%) получается более чистая поверхность, чем при обработке низкоуглеродистой стали.

Применение смазывающе-охлаждающей жидкости улучшает ше­роховатость обработанной поверхности. Одновременно повышается стойкость инструмента. На рис. 3.6 показано (по данным К. С. Колева) влияние охлаждения на микрогеометрию поверхности при точении стали Х4Н быстрорежущим резцом при подаче S = 0,67 мм/об: 1 — точение без применения охлаждения; 2 — охла­ждение водной эмульсией (0,5 % соды и 0,1 % мыла).

Жесткость технологической системы значительно влияет на шероховатость и волнистость поверхности. Так, например, при точении нежесткого вала с установкой на центры наибольшая шеро­ховатость поверхности получается примерно в средней части по длине вала. Недостаточная жесткость системы может быть причи­ной появления вибрации при резании и, как следствие, образова­ния волнистой поверхности.

Рис. 3.6. Рис. 3.7.

Физико-механические свойства поверхностного слоя деталей и заготовок в значительной мере зависят от воздействия тепловых и силовых факторов в процессе обработки. Поверхностный слой обработанной стальной заготовки состоит из трех зон (рис. 3.7): I – зоны резко выраженной деформации, характеризуемой иска­жением кристаллической решетки, дроблением зерен и повышенной твердостью; II – зоны деформации, характеризуемой вытянутыми зернами и снижением твердости по сравнению с первой зоной; III — переходной зоны (зоны постепенного перехода к структуре основ­ного металла).

Исходные заготовки из стали, полученные ковкой, литьем или прокатом, имеют поверхностный слой, состоящий из обезуглероженной зоны и переходной зоны, т. е. зоны с частичным обезуглерожи­ванием. Например, заготовки, полученные горячей штамповкой, имеют обезуглероженный слой в пределах 150—300 мкм, а полу­ченные свободной ковкой — от 500 до 1000 мкм.

При обработке стальных заготовок резанием глубина деформации распространяется до 100—300 мкм. У чугунных заготовок глубина распространения деформации незначительна (до 15 мкм).

При механической обработке металлов деформация поверхност­ного слоя сопровождается упрочнением (наклепом) этого слоя. С увеличением глубины резания и подачи глубина наклепанного слоя возрастает. Так, например, при черновом точении глубина наклепа составляет 200—500 мкм, при чистовом точении 25—30 мкм, при шлифовании 15—20 мкм и при очень тонкой обработке 1—2 мкм.

Рис. 3.8. Рис. 3.9.

С увеличением скорости ре­зания глубина наклепа умень­шается. Это объясняется уменьшением продолжитель­ности воздействия сил реза­ния на деформируемый ме­талл. На рис. 3.8 показано (по данным К. С. Колева) влияние скорости резанияvпри точении стали ЗОХГС (кривая 1) и стали 20 (кри­вая 2) на наклеп Нd.

При шлифовании деталей доминирующим фактором яв­ляется тепловой, служащий причиной появления в поверх­ностном слое обрабатываемого металла растягивающих на­пряжений. На рис. 3.9 пока­зана схема распределения ос­таточных напряжений σ по­сле шлифования на глубину h поверхностного слоя (кри­вая 1). Появление растягива­ющих напряжений связано с быстрым нагреванием поверхностного слоя в зоне контакта металла детали с шлифовальным кругом. После прохождения шлифоваль­ного круга поверхностный слой, охлаждаясь, стремится сжаться, вызывая растягивающие напряжения. При шлифовании с выхажи­ванием (т. е. с последующим выключением продольной подачи) значительно уменьшаются напряжения растяжения и увеличи­ваются напряжения сжатия (кривая 2).

Одномерные параметры шероховатости

Средняя шероховатость Ra

Стандарты: ASME B46.1-1995, ASME B46.1-1985, ISO 4287-1997, ISO 4287/1-1997, ГОСТ 25142-82.

Среднее арифметическое отклонение профиля. Среднее отклонение всех точек профиля шероховатости от средней линии на длине оценки

Старым способом указания диапазона для Ra является RHR (roughness height rating, рейтинг высоты неровностей). Это символ на чертежах, указывающий минимальное и максимальное значения для Ra.

Среднеквадратичная шероховатость Rq

Стандарты: ASME B46.1-1995, ISO 4287-1997, ISO 4287/1-1997, ГОСТ 25142-82.

Среднее значение измеренных отклонений от средней линии взятых на длине оценки

Максимальная высота профиля Rt

Стандарты: ASME B46.1-1995, ISO 4287-1997, ГОСТ 25142-82.

Максимальная высота от пика до пика впадины. Абсолютное значение разности между самым высоким и самым низким пиком

Максимальная глубина впадины профиля Rv, Rm

Стандарты: ASME B46.1-1995, ASME B46.1-1985, ISO 4287-1997, ISO 4287/1-1997, ГОСТ 25142-82.

Самая глубокая впадина. Глубина наиболее глубокой впадины на профиле шероховатости на длине оценки

Максимальная высота пика профиля Rp

Стандарты: ASME B46.1-1995, ASME B46.1-1985, ISO 4287-1997, ISO 4287/1-1997, ГОСТ 25142-82.

Наиболее высокий пик. Это высота наиболее высокого пика на профиле шероховатости на длине оценки

Средняя максимальная высота профиля Rtm

Стандарты: ASME B46.1-1995, ISO 4287-1997, ГОСТ 25142-82.

Средняя шероховатость между пиком и впадиной. Определяется по разнице между самым высоким пиком и самой глубокой впадиной для нескольких выборок заданной длины оценки

где Rvm и Rpm определены ниже.

Для данных профиля она основывается на пяти базовых длинах (m = 5). Число выборок соответствует стандарту ISO.

Средняя максимальная глубина впадины профиля Rvm

Стандарты: ISO 4287-1997.

Средняя глубина впадины основывается на одном пике на каждую базовую длину. Одна наиболее глубокая долина находится на каждой из пяти базовых длин (m = 5) и затем усредняется

где

Средняя максимальная высота пика профиля Rpm

Стандарты: ISO 4287-1997.

Средняя высота пика основывается на одном пике на базовую длину. По одному самому высокому пику находится на каждой из пяти базовых длин (m = 5) и затем усредняется

где

Базовая глубина шероховатости R3z

Стандарты: ISO 4287-1997.

Расстояние между третьим по высоте пиком и третьей по глубине впадиной. Пиком называется часть поверхности выше пересечения со средней линией.

Базовая глубина профиля шероховатости R3zISO

Стандарты: ISO 4287-1997.

Высота третьего по высоте пика относительно третьей по глубине впадины на базовой длине. Базовая глубина шероховатости определяется по пяти базовым длинам и затем усредняется.

Высота по десяти точкам Rz

Стандарты: ISO 4287-1997, ГОСТ 25142-82.

Среднее абсолютное значение из пяти самых высоких пиков и пяти самых глубоких впадин на длине оценки.

Средняя шероховатость профиля от пика до впадины RzISO

Стандарты: ISO 4287-1997.

Средняя шероховатость от пика до впадины основана на одном пике и одной впадине на базовую длину. Одно наибольшее отклонение находится на пяти базовых длинах и затем усредняется. Она идентична Rtm.

Функция распределения амплитуды ADF

Стандарты: ISO 4287-1997.

Функция распределения амплитуды — функция вероятности, которая задаёт вероятность того, что профиль поверхности будет иметь определённую высоту z в любом произвольном его месте x.

Относительная опорная кривая BRC

Стандарты: ISO 4287-1997.

Относительная опорная кривая относится к функции распределения амплитуды, это соответствующее интегральное распределение вероятности, которое гораздо чаще применяется в обработке поверхностей. Относительная опорная кривая это интеграл (сверху вниз) от функции распределения амплитуды.

Асимметрия Rsk

Стандарты: ISO 4287-1997.

Асимметрия — параметр, который описывает форму функции распределения амплитуды. Асимметрия — простая мера асимметрии функции распределения амплитуды или, что то же самое, она показывает симметрию изменения профиля относительно его средней линии

Эксцесс Rku

Стандарты: ISO 4287-1997.

Эксцесс — параметр, учитывающий форму функции распределения амплитуды. Эксцесс относится к равномерности функции распределения амплитуды или, что то же самое, к степени изрезанности (числу пиков) профиля.

Минимизация шероховатости поверхности и вибрации инструмента при фрезеровании с ЧПУ

Вибрация инструмента и шероховатость поверхности – два важных параметра, которые влияют на качество компонента и стойкость инструмента, что косвенно влияет на стоимость компонента. В данной статье исследовано влияние параметров резания на вибрацию инструмента и шероховатость поверхности при концевом фрезеровании инструментальной стали EN-31. Методология поверхности отклика (RSM) использовалась для разработки математической модели для прогнозирования чистоты поверхности, вибрации инструмента и износа инструмента с различными комбинациями параметров резания.Экспериментальные результаты показывают, что скорость подачи является наиболее важным параметром, влияющим на качество поверхности, тогда как скорость резания является основным фактором, влияющим на вибрацию инструмента. Результаты математической модели согласуются с экспериментальными исследованиями, проведенными для проверки математической модели.

1. Введение

Благодаря своей способности повышать производительность в сочетании с желаемым качеством продукции, высокоскоростная обработка приобрела популярность в обрабатывающей промышленности. Однако более высокие значения параметров резания, используемые при высокоскоростной обработке, отрицательно влияют на шероховатость поверхности заготовки и вибрацию инструмента.Вибрация инструмента еще больше снижает качество компонентов и сокращает срок службы инструмента. Эмпирические модели могут соотносить чистоту поверхности, вибрацию инструмента и износ инструмента с параметрами обработки для обработки штамповой стали EN-31 с помощью инструмента из карбида вольфрама при высокоскоростной обработке.

Kline et al. [1] исследовали влияние вибрации, прогиба и вибрации системы заготовок инструмента на шероховатость при концевом фрезеровании. Hamdan et al. [2] исследовали параметры обработки, такие как скорость, подача и осевая глубина резания при сухой и мокрой обработке при высокоскоростной обработке нержавеющей стали с использованием твердосплавного инструмента с покрытием для улучшения качества поверхности.Суреш и др. В [3] основное внимание уделялось обработке низкоуглеродистой стали режущим инструментом из карбида вольфрама с покрытием TiN для разработки модели прогнозирования шероховатости поверхности с использованием методологии поверхности отклика (RSM). Для оптимизации целевой функции использовался генетический алгоритм (ГА), и результаты сравнивались с результатами RSM. Кумар и Тирумуруган [4] представили надежный метод проектирования Тагучи, подходящий для оптимизации шероховатости поверхности при фрезеровании штамповой стали. Существенными факторами для шероховатости поверхности в процессе фрезерования были частота вращения шпинделя и марка инструмента с вкладом 30.347 и 29,933 соответственно. Чжан и Чен [5] продемонстрировали подход к мониторингу состояния инструмента при концевом фрезеровании, основанный на сигнале вибрации, собранном с помощью недорогой системы сбора данных на основе микроконтроллера. Контрольные испытания разработанной системы проводились на фрезерном станке с ЧПУ. Для проверки предложенной системы были проведены экспериментальные исследования и анализ данных. Routara et al. [6] исследовали влияние параметров обработки на качество поверхности, получаемой при концевом фрезеровании с ЧПУ.Эксперименты проводились для трех различных материалов заготовки, чтобы увидеть эффект изменения материала заготовки. Было обнаружено, что модели поверхности отклика для различных параметров шероховатости специфичны для материалов заготовки. Цуй и Чжао [7] исследовали режущие характеристики твердосплавных инструментов с покрытием при высокоскоростном торцевом фрезеровании закаленной стали AISI h23. Морфология стружки, стойкость инструмента, механизмы износа инструмента и шероховатость поверхности были проанализированы и сравнены для различных режимов резания.Было обнаружено, что с увеличением скорости резания морфология стружки менялась по-разному в разных условиях фрезерования. Raju et al. [8] сообщили о комплексном исследовании шероховатости поверхности и параметров резания при концевом фрезеровании алюминиевого сплава 6061 инструментами из быстрорежущей стали и карбида в сухих и влажных условиях. Генетический алгоритм (GA), поддерживаемый уравнением регрессии, был использован для определения наилучших комбинаций параметров резания, обеспечивающих шероховатость нижней поверхности посредством процесса оптимизации.Значение, полученное с помощью GA, сравнивалось с экспериментальным значением и было признано надежным. Праджина [9] сосредоточился на RSM для оптимизации множественного отклика в операции концевого фрезерования с ЧПУ, чтобы получить максимальную скорость съема материала, минимальную шероховатость поверхности и меньшее усилие. В этой работе были разработаны квадратные уравнения для сил резания, шероховатости поверхности и времени обработки с учетом скорости шпинделя, скорости подачи, глубины резания и угла погружения в качестве параметров резания с использованием центральной композитной конструкции.Ван и Чанг [10] исследовали шероховатость поверхности при фрезеровании концевых пазов алюминия, в то время как Öktem et al. [11] проанализировали оптимальные условия резания, приводящие к минимальной шероховатости () при концевом фрезеровании, путем комбинирования RSM с ​​нейронной сетью и генетическим алгоритмом для деталей пресс-формы из алюминия и пластика. Рахим и др. [12] разработал блок измерения вибрации с использованием акселерометра микроэлектромеханической системы, и были проведены экспериментальные испытания для определения характеристик устройства, и предварительные испытания показали, что разработанное устройство измерения способно обнаруживать, измерять и контролировать состояние.Чен [13] изучил силу резания и качество поверхности во время обработки стали средней закалки (45–55 HRC) с использованием инструмента CBN и пришел к выводу, что сила тяги была наибольшей среди трех составляющих силы резания.

Из литературы следует, что параметры обработки, такие как скорость подачи, скорость резания и глубина резания, влияют как на шероховатость поверхности, так и на вибрацию инструмента. Исследования были в основном сосредоточены на определении силы резания, износа инструмента и шероховатости поверхности в процессе фрезерования.Сообщалось о нескольких исследованиях, направленных на минимизацию вибрации инструмента во время обработки. Основная цель данной работы – найти наилучшее сочетание параметров обработки при высокоскоростной обработке инструментальной стали карбидом вольфрама для достижения низкой вибрации инструмента и шероховатости поверхности. Для этого разработаны математические модели с использованием экспериментальных данных, и разработанные модели проходят проверку на адекватность.

2. Методология

В этой работе методология поверхности отклика (RSM) используется для разработки математических моделей вибрации инструмента, чистоты поверхности и износа инструмента.Основная цель разработки математических моделей в отношении характеристик обработки и их факторов – оптимизировать процесс обработки.

2.1. План эксперимента

Для эксперимента использовался полный факториальный ортогональный массив из 3К, чтобы выходные данные были равномерно распределены во всех диапазонах входных параметров. Ортогональный массив был выбран из-за того, что требовалось минимальное количество экспериментальных испытаний, которые были более эффективны при обработке большого количества факторных переменных, чем любой другой традиционный факторный план.Учитывались три входных фактора: скорость резания, осевая подача и глубина резания соответственно. Условия резания были выбраны с учетом рекомендаций, содержащихся в справочнике производителя режущего инструмента, и практических знаний, собранных из современной литературы по твердой механической обработке Korloy [14]. Затем три основных выбранных параметра, скорость резания, осевая подача и глубина резания, были закодированы до уровней от минимального до максимального.

2.2. Материал заготовки
Инструментальная сталь

EN-31 обладает хорошей жаропрочностью и ударной вязкостью, которые подходят для широкого спектра промышленных применений, таких как литье под давлением, экструзия, горячая штамповка и экструзионные оправки.Это дает высокую термостойкость и хорошую износостойкость. В работе использовалась пластина из стали ЭН-31 размером 110 мм × 100 мм × 30 мм. Материал заготовки имел твердость 35 HRC. Номинальный химический состав и свойства материала стали EN-31 приведены в таблице 1.


C 0,90–1,20
Mn 0,30–0,75
Si 0,10–0,35
S 0.040
P 0,40
Cr 1,00–1,60

2.3. Режущий инструмент

Режущий инструмент, используемый при фрезеровании, имеет фрезу диаметром 40 мм. Технические детали фрезы, используемой при фрезеровании с ЧПУ, приведены в Таблице 2. На Рисунке 1 показана сборка держателя инструмента вместе с фрезой, используемой при фрезеровании с ЧПУ. В этом эксперименте использовался двухдверный резак.Все эксперименты проводились на фрезерном станке с ЧПУ ВМ-10 производства HURCO.


Изделие Описание

Держатель инструмента BT40
Диаметр инструмента 40 мм
Длина вылета 62 мм
Осевой передний угол 11 °
Обозначение пластины TPCN2204PDR
Зажим пластины Два
Количество пластин Два
Толщина пластины 4.76 мм
Длина пластины 22 мм
Тип пластины Треугольная

2.3.1. Измерение шероховатости поверхности

Шероховатость поверхности является важным показателем качества продукции, поскольку она сильно влияет на характеристики механических деталей, а также на стоимость производства. После экспериментов по фрезерованию измерение средней арифметической шероховатости () было измерено прибором для измерения шероховатости поверхности SJ 301 от Mitutoyo.Среднее значение трех измерений шероховатости поверхности использовалось в качестве значения отклика. Длина выборки тестера была отрегулирована до 4 мм (макс.).

2.3.2. Измерение износа инструмента

Износ по задней поверхности режущего инструмента был измерен для каждой комбинации режимов резания в соответствии со стандартом ISO для проверки стойкости инструмента при каждой операции торцевого фрезерования. Он был измерен системой машинного зрения, как показано на рисунках 1 (b) и 2. Износ инструмента рассчитывается по времени резания.Время, затрачиваемое машиной на резку материала до тех пор, пока износ задней части клапана не достигнет 300 микрон, было измерено по следующей формуле:


2.3.3. Измерения вибрации режущего инструмента

Эксперименты проводились на фрезерном центре с ЧПУ. Обработка производилась двухдверной высокоскоростной фрезой в сухом состоянии. Трехосный акселерометр был прикреплен к шпинделю станка для определения амплитуды вибрации ускорения режущего инструмента по осям -, – и -, как показано на рисунках 3 (а) и 3 (b).Амплитуда вибрации измерялась путем подключения акселерометра к шпинделю станка. Амплитуда вибрации ускорения измеряется в направлении подачи инструмента. Полученные данные сведены в таблицу для получения математической модели.

3. Разработка математической модели

В этой работе математические модели были разработаны с использованием экспериментальных результатов с помощью методологии поверхности отклика. Цель разработки математических моделей, связывающих реакции обработки и их факторы, состоит в том, чтобы облегчить оптимизацию процесса обработки.

3.1. Создание модели

Методология поверхности отклика (RSM) – это комбинация математических и статистических методов, полезных для моделирования и анализа проблем, в которых несколько независимых переменных влияют на зависимую переменную или отклик. Обычно используемые математические модели представлены где – отклик обработки; – функция отклика; , и – переменные; и – ошибка, которая обычно распределяется относительно наблюдаемого отклика с нулевым средним.Связь между шероховатостью поверхности и другими независимыми переменными можно представить следующим образом: где – постоянная, а, и – показатели.

Для определения констант и показателей математическая модель была линеаризована путем выполнения логарифмического преобразования следующим образом: Константы и показатели степени,, и определялись методом наименьших квадратов. Линейная модель первого порядка, разработанная на основе вышеуказанной функциональной зависимости с использованием метода наименьших квадратов, выглядит следующим образом: где – расчетный отклик, основанный на уравнении первого порядка; – измеренная шероховатость поверхности в логарифмической шкале; ,,, и – логарифмические преобразования скорости резания, скорости подачи и глубины резания соответственно; – экспериментальная ошибка; а значения – оценки соответствующих параметров.

Общий полиномиальный ответ второго порядка выглядит следующим образом: где – оценка отклика на основе уравнения второго порядка. Параметры,,,,,,, и подлежат оценке.

Эксперимент проводился с материалом EN-31 для его торцевой фрезы и результатов, и были получены путем изменения переменных скорости (), осевой подачи () и глубины резания (). Характеристики обрабатываемости, полученные для процесса фрезерования, были проанализированы для оценки обрабатываемости и сформулированы в RSM для разработки модели прогнозирования рабочих параметров для требуемого диапазона проектных переменных [15].

При анализе процедура аппроксимации отклика была достигнута путем разработки уравнения модели RSM, которое представляет модель отклика обработки.

Общая форма квадратичного полинома, который задает связь между поверхностью отклика и исследуемой переменной процесса, дается выражением где – константа, – коэффициент линейного члена, – коэффициент квадратичного члена, – коэффициент члена взаимодействия. Уравнения преобразования предоставили переменные для coded () следующим образом: где,, и – закодированные переменные параметров обработки.Начальные условия этих параметров начинаются с нуля и,,, и интервалов изменения параметра. ,, и обозначаемые соответственно, и являются функциями отклика. Переменная, необходимая для разработки моделей поверхности отклика, состоит из исследовательского плана по коллекциям наблюдаемых значений. Во время группирования факторы кодируются в диапазоне уровней +1 и -1, которые создаются на восьми ключевых позициях; здесь средняя точка находится между нижним и верхним диапазоном каждого отдельного фактора.Таблица 3 показывает уровень параметров обработки и их соответствующие диапазоны для конструкции RSM (Таблица 6).


Фактор Уровень
−1 0 1

—скорость резания (м / мин) 100 140 180
– осевая подача (мм / зуб) 0,1 0,15 0.2
—глубина реза (мм) 0,75 1,0 1,25

Пригодность модели должна определять близость скорректированного значения. В таблице 4 указано более близкое значение скорректированного и для всех случаев. Модель RSM требуется для развития взаимодействия между доступными откликами, и параметрами обработки. В таблице 5 показаны стандартные модели RSM с ​​тремя переменными с 27 прогонами, смоделированные с экспериментальными откликами, и разработаны уравнения отклика.На основе модели RSM была получена эмпирическая модель для 27 прогонов, которая проводилась в форме эксперимента, и наблюдались результаты, соответствующие модели дизайна ответа (таблица 5). Рассмотреть возможность Уравнения в (9) являются необходимыми уравнениями модели RSM для шероховатости поверхности (), стойкости инструмента () и вибрации инструмента () и,,, и являются значимыми декодированными значениями скорости, осевой подачи и глубины резания соответственно.


Ответы значение% Настр.%

Шероховатость поверхности () 0,61 60,97 40,31
Стойкость инструмента () 5,04 90,13 84,90
Вибрация инструмента () 3,36 48,95 42,29

Значение Значение Значение 0,22

Шероховатость поверхности () Стойкость инструмента () Вибрация инструмента ()
Коэффициент Коэффициент Коэффициент

Перехват 0.13 0,0262 4,31 0,0001 18,15 0,0107
0,049 0,7350 -1,30 0,0001 1,28 0,1089
0,05 −0,82 0,0001 2,56 0,0035
0,38 0,0165 −0,51 0,0002 2.39 0,0057
−0,051 0,7762 0,44 0,0042 2,25 0,0263
0,24 0,1920 0,9703 -0,8803 -0,8803 900
0,45 0,0214 −0,047 0,7312 1,0000
0,47 0.0759 −0,32 0,1028 1,06 0,4309
−0,039 0,8760 0,13 0,4993 0,89 0,5060
0,43
0,43 0,2495 −0,94 0,4801


Порядок прогона Закодированные параметры Шероховатость поверхности () мин.) Амплитуда вибрации (мм / сек 2 )
Фактическое значение Прогнозируемое значение Возраст в% ошибки Фактическое значение Прогнозируемое значение Возраст в% ошибки Фактическое значение Прогнозируемое значение Возраст в% ошибок

1 −1 −1 −1 0,85 0,89 −4.71 51,2 49,4 3,52 15 14,34 2,58
2 −1 −1 0 0,17 0,16 5,88 44,1 42,7 3,17 19 18,51 −3,95
3 −1 −1 1 0,3 0,29 3,33 34,8 36.01 −3,48 20 20,79 −5,85
4 −1 0 −1 0,88 0,84 4,55 33,5 34,79 −3,85 13 13,76 −5,47
5 −1 0 0 0,53 0,55 −3,77 27,9 29,07 −4,19 17 17.93 3,81
6 −1 0 1 1,08 1,12 −3,70 24,6 23,35 5,08 21 20,2 0,33
7 −1 1 −1 0,69 0,71 −2,90 19,6 20,19 −3,01 15 14,95 4,40
8 – 1 1 0 0.9 0,86 4,44 14,6 15,44 −5,75 20 19,12 −1,90
9 −1 1 1 1,96 1.88 4,08 11,2 10,69 4,55 21 21,4 -1,15
10 0 -1 -1 0,29 0,28 3.45 29,3 30,6 −4,44 13 13,15 −3,00
11 0 −1 0 0,2 0,21 −5,00 24,8 25,67 −3,51 16 16,48 0,39
12 0 −1 1 0,15 0,16 −6,67 19,8 20.73 −4,70 18 17,93 1,27
13 0 0 −1 0,19 0,18 5,26 21,3 22,2 −4,23 15 14,81 4,47
14 0 0 0 0,125 0,13 −4,00 18,2 18,24 −0,22 19 18.15 2,05
15 0 0 1 0,9 0,94 −4,44 14,9 14,28 4,16 20 19,59 −1,44
16 0 1 −1 0,39 0,41 −5,13 14,52 13,8 4,96 18 18,26 −2,81
17 0 1 0 0.37 0,39 −5,41 11,21 10,81 3,57 21 21,59 −4,73
18 0 1 1 1,59 1,65 – 3,77 8,2 7,83 4,51 22 23,04 −0,43
19 1 −1 −1 0,59 0,61 −3.39 12 11,81 1,58 14 14,06 −3,50
20 1 −1 0 0,37 0,36 2,70 9,1 8,63 5,16 16 16,56 -1,06
21 1 -1 1 0,92 0,97 -5,43 5,6 5.46 2,50 17 17,18 −5,76
22 1 0 −1 0,48 0,46 4,17 9,2 9,61 −4,46 17 17,98 −2,40
23 1 0 0 0,62 0,65 −4,84 7,1 7,41 −4,37 20 20.48 4,14
24 1 0 1 1,8 1,7 5,56 5,1 5,21 -2,16 22 21,09 1,33
25 1 1 −1 0,23 0,22 4,35 7,6 7,42 2,37 24 23,68 3,04
26 1 1 0 0.82 0,86 −4,88 5,9 6,19 −4,92 27 26,18 −3,04
27 1 1 1 2,49 2,36 5,22 4,77 4,96 −3,98 26 26,79 2,58

3.2. Анализ математической модели

Чтобы проверить дизайн методологии поверхности отклика, был использован дисперсионный анализ (ANOVA).В таблице 7 показан дисперсионный анализ параметров регрессии прогнозируемой модели отклика поверхности для шероховатости поверхности, стойкости инструмента и вибрации инструмента. Соответствие модели параметрам отклика, показанным в таблице 7, составляет 2,95, 26,38 и 3,63 для шероховатости поверхности, стойкости инструмента и амплитуды вибрации соответственно. Процент распределения для стандартного 95% доверительного интервала составляет 4,06. Модель находится в пределах 95% доверительного интервала. Прогнозируется, что значение, и находится в пределах доверительной вероятности, и модели оказываются значимыми.

6262626262626261626262 9003 9003 9146 9146 9146 0,37

Источник Шероховатость поверхности () Стойкость инструмента (мин.) Амплитуда вибрации (мм / сек 2 )
Сумма квадратов DOF Среднее значение значение значение Сумма квадратов DOF Среднее квадратическое значение значение Сумма квадратов DOF Среднее квадратическое значение значение

Регрессия 9.87 9 1,10 2,95 0,0262 50,54 9 5,62 26,38 0,0001 335,53 9 37,28 3,63 0,0107
9 0,044 1 0,044 0,12 0,7350 30,45 1 30.45 143,07 0,0001 29,39 1 29,39 2,86 0,1089 0,1089 0,1089 1,64 4,41 0,0511 12,04 1 12.04 56,58 0,0001 117,56 1 117,56 11,45 0,0035 0,0035 2,63 7,07 0,0165 4,65 1 4.65 21,85 0,0002 102,72 1 102,72 10,00 0,0057 0,0057 0,0057 0,031 0,083 0,7762 2,33 1 2.33 10,94 0,0042 60,75 1 60,75 5,92 0,0263 0,0263 0,0263 0,69 1,85 0,1920 3,047E – 004 1 3.047E – 004 1.432E – 003 0,9703 8,33 1 8,33 0,81 0,81 1 2,39 6,42 0,0214 0,026 1 0.026 0,12 0,7312 0,000 1 0,000 0,000 1.0000 1.0000
1,33 3,57 0,0759 0,63 1 0.63 2,97 0,1028 6,69 1 6,69 0,65 0,4309 0,4309 0,4309 0,4309 1 9.335E – 003 0,025 0,8760 0,10 1 0.10 0,48 0,4993 4,74 1 4,74 0,46 0,5060 0,5060
1,12 3,02 0,1006 0,30 1 0.30 1,42 0,2495 5,35 1 5,35 0,52 0,4801
3,62 17 0,21 174,55 17 10,27

Всего 16.19 26 54,16 26 510,07 26

4. Результаты и Обсуждение

Математические модели были разработаны для прогнозирования шероховатости поверхности, амплитуды вибрации при ускорении и износа инструмента путем соотнесения их с параметрами процесса, такими как скорость резания, скорость осевой подачи и глубина резания.Здесь обсуждалось влияние этих параметров процесса на шероховатость поверхности, вибрацию инструмента и стойкость инструмента.

4.1. Влияние скорости, подачи и глубины резания на шероховатость поверхности

График поверхности отклика на рисунках 4 и 5 показывает комбинированное влияние скорости подачи и скорости резания на значение за счет изменения глубины резания от минимальной до максимальной. представляет = = скорость резания (CS), представляет = = скорость подачи (FR) и представляет (шероховатость поверхности) = значение. Это также указывает на то, что по мере увеличения скорости резания шероховатость поверхности уменьшается, но при низком уровне подачи, равном 0.10 мм / зуб увеличивает шероховатость поверхности. Однако при более высоком значении подачи 0,2 мм / зуб значение сначала уменьшается со скоростью от 100 до 140 м / мин; затем увеличивается по мере увеличения скорости от 100 до 180 м / мин, как показано на рисунке 4. На рисунке 5 поверхность отклика показывает комбинированное влияние скорости резания и глубины резания на шероховатость поверхности. Скорость резания представлена ​​на оси -1, а глубина резания представлена ​​на оси -2 и представлена ​​на оси -оси. Тенденция поверхности отклика показывает, что значение уменьшается при увеличении скорости резания со 100 м / мин до 140 м / мин и увеличивается при дальнейшем увеличении скорости резания со 140 до 180 м / мин.



График взаимодействия на Рисунке 6 показывает влияние подачи и глубины резания на значение. Это означает, что с увеличением подачи и глубины резания значение увеличивается. При минимальном значении глубины резания, то есть 0,75 мм, значение увеличивается с увеличением скорости подачи, то есть с 0,10 до 0,2 мм / зуб, тогда как при максимальном значении глубины резания, то есть 1,25 мм, значение увеличивается. больше при увеличении скорости подачи, то есть с 0,10 до 0,2 мм / зуб. На рисунке 6 показано значение 4.81 при максимальной скорости резания 180 м / мин, 0,2 мм / зуб подачи и 1,25 мм глубины резания.


В процессе фрезерования экспериментально исследовалось влияние скорости резания, скорости подачи и глубины резания. Из рисунка 7 видно, что скорость резания () существенно влияет на стойкость инструмента и его вибрацию. Он показывает, что шероховатость поверхности () уменьшается с увеличением скорости резания. Скорость резания существенно влияет на стойкость инструмента, так как скорость резания увеличивает стойкость инструмента.Также обнаружено, что вибрация инструмента из-за скорости резания распределяется неравномерно. Когда скорость резания находится в диапазоне от 100 до 140 м / мин, вибрация инструмента увеличивается, тогда как она уменьшается для скоростей резания от 140 до 180 м / мин. Этот процесс привел к резкому снижению стойкости инструмента и шероховатости поверхности, но это также привело к снижению вибрации инструмента. При низких скоростях резания образуется наросты на кромке (BUE), и излома стружки легко образует шероховатую поверхность.При увеличении скорости резания BUE исчезает, и трещина в стружке уменьшается, и, следовательно, уменьшается шероховатость поверхности.


4.2. Влияние скорости, подачи и глубины резания на стойкость инструмента

На рис. 8 показано, что стойкость инструмента увеличивается с уменьшением скорости резания, что подтверждает классическую теорию. Интерпретация параметров с помощью RSM фактически показывает отклик с поверхности. Только этот метод можно использовать для анализа и визуализации изменений, происходящих в ответах, путем изменения входных параметров.


Рисунок 8 показывает, что с увеличением скорости резания () и подачи () от их более низких до более высоких значений стойкость инструмента уменьшается, что подтверждает значимость модели стойкости инструмента и регрессионного анализа уравнения. На рисунке 9 показано комбинированное влияние скорости () и глубины резания () на стойкость инструмента. Из рисунка 9 видно, что с увеличением скорости резания стойкость инструмента уменьшается, но стойкость инструмента уменьшается на низкой скорости с увеличением глубины резания.


График, показанный на Рисунке 10, дополнительно подтверждает модель, поскольку он показывает наиболее значительное влияние подачи () и глубины резания () на стойкость инструмента.Из рисунка 10 видно, что с увеличением подачи стойкость инструмента уменьшается. Кроме того, на этом графике можно увидеть крутой наклон с самым высоким значением стойкости инструмента на поверхности отклика. При дальнейшем анализе этого графика можно заметить, что максимальное значение стойкости инструмента достигает 48,723 мин.


На рисунке 11 показано прямое влияние подачи на шероховатость поверхности, стойкость инструмента и его вибрацию. Из рисунка 11 видно, что шероховатость поверхности увеличивается с увеличением скорости подачи, а затем немного уменьшается.Скорость оказывает значительное влияние на стойкость инструмента, так как стойкость инструмента увеличивается с увеличением подачи, а затем уменьшается. Также видно, что вибрация инструмента также увеличивается с увеличением скорости подачи. Следовательно, для увеличения срока службы инструмента оптимальная скорость подачи составляет 0,15 мм / зуб, а для шероховатости поверхности и вибрации инструмента рекомендуется меньшая подача, то есть при скорости подачи 0,10 мм / зуб. По мере увеличения скорости подачи толщина неразрезанной стружки также увеличивается, тем самым увеличивая силу и работу, выполняемую во время обработки.Кроме того, выделялось тепло, и было обнаружено, что нагрузка увеличивалась на каждую режущую кромку и единицу длины, что приводило к увеличению износа инструмента. При более низкой скорости подачи заготовка сопровождалась следами подачи и производила большую шероховатость поверхности. Таким образом, при сравнении минимального и максимального диапазонов скоростей подачи 0,15 мм / зуб оказался оптимальным.


4.3. Влияние скорости, подачи и глубины резания на вибрацию инструмента

График поверхности отклика показывает увеличение значения амплитуды вибрации за счет комбинированного воздействия скорости резания и подачи, показанных на рисунках 12-14, что подтверждает значимость модели и доказывает, что она быть теоретически правильным.График поверхности отклика на рисунках 12 и 13 показывает комбинированное влияние скорости подачи и резания на значение амплитуды вибрации за счет изменения глубины резания от минимальной до максимальной. -1 представляет скорость резания =, -2 представляет скорость подачи = и представляет значение амплитуды вибрации. Рисунок 12 показывает, что по мере увеличения скорости резания и подачи увеличивается вибрация инструмента. Однако низкая вибрация инструмента наблюдается при низкой скорости и малой подаче. Как показано на Рисунке 13, вибрация инструмента также увеличивается с увеличением глубины резания.Тот же эффект можно увидеть, увеличив глубину резания и скорость подачи, как на рисунке 14. Рисунок 15 показывает прямое влияние подачи на другие выходные параметры. При меньшей глубине резания, то есть d.o.c 0,75, мы обнаруживаем меньшую стойкость инструмента и вибрацию инструмента с лучшей обработкой поверхности. С увеличением d.o.c, то есть на 1,0 мм, шероховатость поверхности и вибрация инструмента увеличиваются, но стойкость инструмента уменьшается. Далее с увеличением глубины резания до 1,25 мм стойкость инструмента и шероховатость поверхности увеличиваются, а вибрация инструмента остается практически постоянной.





По мере приближения инструмента к заготовке, вибрации, вызываемые заготовкой, были сильнее. Когда линия асимптотической границы устойчивости достигла жизненно важной глубины резания, силы вибрации в заготовке были значительно уменьшены. Чтобы снизить скорость износа инструмента и сохранить лучшее качество поверхности, глубина резания должна поддерживаться на оптимальном уровне (т.е. на 1,25 мм), хотя увеличение скорости подачи обеспечивало низкие силы резания согласно Ding et al.[16].

Вибрации при фрезеровании возникают из-за прерывания операций резания. Возбуждающая сила создается зубьями, когда они входят в заготовку и покидают ее. Изменение толщины стружки приводит к самовозбуждающим колебаниям. Влияние параметров резания,: скорость,: подача и: глубина резания на вибрацию инструмента можно понять по графику возмущений, показанному на рисунке 16. График показывает наклон каждого фактора для вибрации инструмента. Фактор, имеющий больший наклон, означает, что фактор имеет большее влияние на процесс.Как видно из рисунка 16, скорость имеет почти прямую линию, что указывает на то, что она имеет менее значительный фактор, чем другие, в то время как скорость подачи и глубина резания больше влияют на вибрацию инструмента, чем скорость резания.


4.4. Изучение решений с помощью Ramps View

На рис. 17 показано линейное отображение параметров обработки для интерпретации оптимальных параметров решения. Получены оптимальные результаты для достижения цели исследования, то есть минимизировать шероховатость поверхности и вибрацию инструмента во время обработки.Точка на каждой рампе отражает настройку коэффициента или прогноз отклика для этого решения. Высота точки показывает желательность процесса. Красные показывают, что уровни компонентов немного меняются, но ответы остаются в рамках своих целей, то есть желательности 1.


4.5. Проверка модели

Математическая модель процесса имеет то преимущество, что мы можем экспериментировать с моделью, а не с процессом. В любом случае процесс можно смоделировать с помощью математической модели с программным обеспечением для моделирования.Результаты часто можно использовать, чтобы указать, какие дополнительные данные были бы полезны для уточнения существующей модели, чтобы сделать ее более реалистичной и полезной.

Достоверность модели проверяется для уровней параметра, который не был включен в экспериментальный план. Подтверждение экспериментальных данных показано в таблице 8. Понятно, что ошибка между фактическим значением и прогнозируемым значением составляет 4,89%, что также подтверждает достоверность модели.

074

5. 9 Выводы 2 9 В настоящем исследовании параметры обработки при фрезеровании с ЧПУ штамповой стали EN-31 с использованием резца из карбида вольфрама были оптимизированы с использованием методологии поверхности отклика. Был использован полный факториальный (3K) ортогональный массив, и выполнено двадцать семь экспериментов.Основная цель – разработка математических моделей на основе экспериментальных результатов для получения низкой шероховатости поверхности и вибрации режущего инструмента. Прогнозируемая шероховатость поверхности модели сравнивается со значениями, измеренными экспериментально. Оптимальные параметры резания для минимальной шероховатости поверхности и вибрации инструмента на основе анализа результатов экспериментов: скорость резания = 143,6 м / мин, подача = 0,1 мм / зуб и глубина резания = 1,25 мм, что привело к шероховатости поверхности 0,189 и инструменту. вибрация 17.772. Действительность модели проверена путем проведения испытания на соответствие с максимальной погрешностью 4,3%.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Прогнозное моделирование шероховатости поверхности и износа инструмента при твердом точении с использованием регрессии и нейронных сетей

https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2004.09.007Получить права и содержание

Реферат

При обработке деталей качество поверхности является одним из наиболее строгих требований заказчиков.Основным показателем качества поверхности обрабатываемых деталей является шероховатость поверхности. Чистовое твердое точение с использованием инструментов из кубического нитрида бора (CBN) позволяет производителям упростить свои процессы и при этом добиться желаемой шероховатости поверхности. Существуют различные параметры обработки, которые влияют на шероховатость поверхности, но эти эффекты не были должным образом определены количественно. Чтобы производители могли получить максимальную выгоду от использования чистового твердого точения, необходимо создать точные модели прогнозирования шероховатости поверхности и износа инструмента.В этой статье используется моделирование нейронной сети для прогнозирования шероховатости поверхности и износа боковой поверхности инструмента в течение времени обработки для различных условий резания при чистовом твердом точении. Также разрабатываются регрессионные модели, чтобы фиксировать специфические параметры процесса. Использован набор немногочисленных экспериментальных данных для чистового точения закаленной стали AISI 52100, полученных из литературных источников, и экспериментальных данных, полученных в результате проведенных экспериментов по чистовому точению закаленной стали AISI H-13. Наборы данных из измеренной шероховатости поверхности и износа по задней поверхности инструмента использовались для обучения моделей нейронной сети.Обученные модели нейронной сети использовались для прогнозирования шероховатости поверхности и износа задней поверхности инструмента для других режимов резания. Также проводится сравнение нейросетевых моделей с регрессионными моделями. Обнаружено, что прогнозирующие модели нейронных сетей способны лучше прогнозировать шероховатость поверхности и износ задней поверхности инструмента в пределах диапазона, в котором они были обучены.

Прогнозирующее нейросетевое моделирование также расширено для прогнозирования износа инструмента и структур шероховатости поверхности, наблюдаемых в процессах чистового твердого точения.Уменьшение скорости подачи привело к лучшей шероховатости поверхности, но немного более быстрому развитию износа инструмента, а увеличение скорости резания привело к значительному увеличению износа инструмента, но привело к лучшей шероховатости поверхности. Увеличение твердости заготовки привело к лучшей шероховатости поверхности, но более высокому износу инструмента. В целом пластины из CBN с хонингованной геометрией кромки показали лучшие результаты как с точки зрения шероховатости поверхности, так и с точки зрения развития износа инструмента.

Ключевые слова

Твердое точение

Шероховатость поверхности

Износ боковой поверхности инструмента

Нейронные сети

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2004 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Влияние радиуса при вершине и параметров обработки на шероховатость поверхности, износ инструмента и стойкость инструмента при токарной обработке композитов AA7075 / SiC для экологически чистого производства | Механика перспективных материалов и современные процессы

Металлографическое исследование

Сканирующая электронная микроструктура (СЭМ) AA7075 показана на рис. 4. Зерна распределены равномерно. Распределение зерен дендритное в нескольких местах.Более высокая скорость перемешивания и более короткий период обработки дают более мелкие зерна (Moon 1990).

Рис. 4

Микроструктура сплава 7075 Al

На рис. 5 показана микроструктура композита AA7075 / 15 мас.% SiC. В этой структуре частицы SiC равномерно распределены в матрице AA7075 без какой-либо пористости.

Рис. 5

Микроструктура AA7075 / 15 мас.% SiC (20-40 мкм)

Влияние параметров процесса на отклики

Тридцать экспериментов были разработаны с использованием FCCCD.Они проводились на станке с ЧПУ. Design Expert 2006 использовался для выбора подходящей модели и разработки моделей поверхности отклика. Были получены уравнения регрессии для шероховатости поверхности и стойкости инструмента. Отклик был нанесен на график, чтобы исследовать влияние входных параметров процесса с их взаимодействиями второго порядка на характеристики отклика.

Выбор подходящей модели

В таблицах 5 и 6 показаны различные тесты для выбора подходящих моделей, соответствующих шероховатости поверхности и стойкости инструмента.Для всех ответов подходит квадратичная модель (значения Prob> F во всех случаях меньше 0,05).

Таблица 5 Последовательная модельная сумма квадратов – шероховатость поверхности Таблица 6 Последовательная модельная сумма квадратов – стойкость инструмента
Дисперсионный анализ

ANOVA был проведен для статистического анализа результатов. Объединенная версия ANOVA для шероховатости поверхности и стойкости инструмента представлена ​​в таблицах 7 и 8. Результаты показывают, что для шероховатости поверхности, скорости резания (A), подачи (B), глубины резания (C), радиуса вершины (D), квадратичные члены (B 2 ) и член взаимодействия (CD) являются важными членами.Для стойкости инструмента скорость резания (A), подача (B), глубина резания (C), радиус вершины (D), квадратичные члены (C 2 , D 2 ) и члены взаимодействия (BD, CD) являются существенные модельные условия.

Таблица 7 Объединенный дисперсионный анализ – шероховатость поверхности Таблица 8 Объединенный дисперсионный анализ – стойкость инструмента
Коэффициент регрессии второго порядка

Экспериментальные данные (таблица 4) были использованы для получения коэффициента регрессии второго порядка. Незначительные члены коэффициентов (на основе дисперсионного анализа) были исключены из уравнений.2 + 18.43750 \ ast \ mathrm {B} \ ast \ mathrm {D} +5.07813 \ ast \ mathrm {C} \ ast \ mathrm {D} $$

(2)

Влияние параметров процесса на шероховатость поверхности

На рис. 6а показан график зависимости шероховатости от скорости резания и подачи. Рисунок показывает, что увеличение скорости резания снижает шероховатость поверхности. Увеличение подачи сначала уменьшает, а затем увеличивает шероховатость поверхности.

Рис. 6

a Влияние скорости резания и подачи на шероховатость. b Влияние скорости и глубины резания на шероховатость. c Влияние скорости резания и радиуса выступа на шероховатость. a, b, c Трехмерный график шероховатости поверхности (мкм)

На рисунке 6b показано влияние скорости резания и глубины резания на шероховатость поверхности. Увеличение глубины резания увеличивает шероховатость поверхности при точении AA7075 / 15 мас.% SiC (20-40 мкм). Лучшая шероховатость поверхности может быть получена только при меньшем значении глубины резания. На рисунке 6c показано влияние скорости резания и радиуса при вершине на шероховатость поверхности.Шероховатость поверхности уменьшается с увеличением радиуса при вершине. Истончение стружки происходит из-за уменьшения подачи или увеличения радиуса вершины инструмента. Это явление приводит к удлинению стружки в дополнение к эффекту истончения. Обработка с меньшей толщиной стружки обычно приводит к лучшим поверхностям.

Влияние параметров процесса на стойкость инструмента

На рисунке 7а показан график зависимости стойкости инструмента от скорости резания и подачи. Стойкость инструмента уменьшается с увеличением скорости резания. Увеличение подачи резко снижает стойкость инструмента.

Рис. 7

a Влияние скорости резания и подачи на срок службы инструмента. b Влияние скорости и глубины резания на стойкость инструмента. c Влияние скорости резания и радиуса вершины на стойкость инструмента. a, b, c Трехмерный график поверхности для стойкости инструмента (мин)

На рисунке 7b показано влияние скорости резания и глубины резания на стойкость инструмента. Увеличение глубины резания сначала увеличивает, а затем снижает стойкость инструмента при обработке AA7075 / 15 мас.% SiC. На рис. 7c показано влияние скорости резания и радиуса при вершине на стойкость инструмента.Из рисунка видно, что стойкость инструмента снижается при большом значении радиуса при вершине. Токарная обработка должна выполняться при меньших значениях скорости резания, подачи и глубины резания, чтобы обеспечить максимальный срок службы инструмента.

Проверка регрессионной модели

Два эксперимента (№ 1 и 24) были отобраны из 30 экспериментов. Уравнения регрессии были проверены путем сравнения экспериментальных данных 03 с данными, полученными путем помещения тех же экспериментальных условий в уравнения регрессии. Сравнение представлено в таблице 9.Существует тесная корреляция между экспериментальными данными и данными, полученными с помощью уравнения регрессии. Которые подтверждают разработанные уравнения регрессии. Возможны отклонения от 0,8 до 10%. Это означает уровень достоверности от 90 до 99,2. Поэтому модель точная и удовлетворительная.

Таблица 9 Проверка центральноцентрированной композитной конструкции

Влияние радиуса при вершине

Были сделаны микрофотографии SEM пластин из карбида вольфрама до и после точения AA7075 / 15 мас.% SiC. Пластины перед точением показаны на рис.8. Пластины после точения показаны на рис. 9. Микрофотографии на рис. 9 показывают износ по задней поверхности и кратерный износ при различных режимах обработки.

Фиг.8

Твердосплавные пластины до обработки

Фиг.9

Твердосплавные пластины с разным радиусом при вершине после обработки

Износ пластин из карбида вольфрама, использованных в экспериментах

На рисунке 8 показаны передняя и задняя поверхность карбида вольфрама пластины с радиусом при вершине 0,4 мм, 0,8 мм и 1,2 мм перед точением.На рисунке 9 показано сравнение пластин из карбида вольфрама (передняя и задняя поверхность) после обработки с радиусом при вершине 0,4 мм и 1,2 мм при одинаковых условиях обработки, т.е. скорость резания = 90 м / мин, подача = 0,25 мм / об, DOC = 0,6 мм. . Износ по задней поверхности и кратерный износ твердосплавных пластин с радиусом при вершине 1,2 мм больше по сравнению с радиусом при вершине 0,4 мм.

РЭМ-макрофотографии изношенных режущих клиньев карбид-вольфрамового инструмента показаны на рис. 9. Видно, что режущий инструмент с радиусом вершины = 1,2 мм при скорости резания = 90 м / мин, подаче = 0.25 мм / об и DOC = 0,6 мм имеют более глубокую деформацию носа. Удаление материала пластины также видно над режущей кромкой. Это происходит из-за комбинированного действия силы резания и повышения температуры, воздействующей на режущую кромку.

Оптимизационные решения для одного отклика для композита

Диапазон входных параметров и значений откликов был взят из экспериментальных результатов, приведенных в таблице 4. Оптимальные решения указаны ниже;

Шероховатость поверхности

Оптимальные значения скорости резания, подачи, глубины резания и радиуса при вершине для минимизации шероховатости поверхности (2.08877 мкм) составляют 191,09 м / мин, 0,19 мм / об, 0,23 мм, 1,19 мм соответственно.

Стойкость инструмента

Оптимальные значения скорости резания, подачи, глубины резания и радиуса при вершине для максимального срока службы инструмента (6,72 мин) составляют 90,82 м / мин, 0,16 мм / об, 0,31 мм и 0,43 мм соответственно.

Оптимизация множественных ответов

Подход функции желательности

Оптимизация параметров процесса необходима для повышения производительности. В этой исследовательской работе была проведена оптимизация, чтобы получить минимальную шероховатость поверхности и максимальную стойкость инструмента при токарной обработке AA7075 / 15 мас.% SiC (20-40 мкм) композитов с использованием разработанной математической модели. Использовался подход функции желательности.

Многоцелевая оптимизация параметров токарной обработки для получения минимальной шероховатости и максимального срока службы инструмента

Шероховатость поверхности была минимизирована, а срок службы инструмента увеличен за счет анализа целесообразности. Параметры резания могли изменяться от нижнего предела до верхнего предела. Ограничения, используемые для оптимизации параметров, приведены в таблице 10. Шероховатости поверхности придается большее значение, чем стойкости инструмента, поскольку промышленные требования к токарному станку AA7075 / 15 wt.% SiC композит требует большего внимания к минимальной шероховатости поверхности, чем к инструменту с максимальным временем работы.

Таблица 10 Ограничения для многоцелевой оптимизации параметров резания

Решения для многоцелевой оптимизации для минимальной шероховатости поверхности и максимального срока службы инструмента приведены в таблице 11. Выбрано решение 1 со значением желательности 0,877. При этом оптимальные значения скорости резания, подачи, глубины резания и радиуса при вершине составляют 148,05 м / мин, 0,16 мм / об, 0,23 мм и 0.40 мм соответственно.

Таблица 11 Решения для многоцелевой оптимизации

На рис. 10 показана совокупная желательность шероховатости поверхности и стойкости инструмента. Это значение получено с помощью формул. 1 и 2. Значение желательности композитного материала на рис. 10 составляет 0,88. Это подходит для получения минимальной шероховатости поверхности и максимального срока службы инструмента. На рисунке 11 показан контурный график шероховатости поверхности при максимальном желаемом значении. На этом рисунке расчетное значение шероховатости поверхности составляет 2,55 мкм в диапазоне 2.113 до 4,754 мкм после оптимизации множественного отклика. На рисунке 12 показан контурный график стойкости инструмента при максимальном желаемом значении. На этом рисунке прогнозируемое значение стойкости инструмента составляет 6,04 мин в диапазоне от 0,6 до 6,5 мин после оптимизации с несколькими откликами.

Рис.10

Желательность композитной шероховатости поверхности и стойкости инструмента

Рис.11

Контурная диаграмма шероховатости поверхности при максимальной желательности

Рисунок 12

Контурная диаграмма стойкости инструмента при максимальной желательности

Влияние нескольких оптимизация отклика шероховатости поверхности и стойкости инструмента

С учетом единственной цели оптимизации параметров резания полученное значение шероховатости поверхности равно 2.050 мкм, стойкость 6,52 мин. Многократная оптимизация шероховатости поверхности и стойкости инструмента привела к некоторому увеличению шероховатости поверхности и снижению стойкости инструмента. Это было рассчитано как указано ниже;

% увеличения шероховатости поверхности из-за оптимизации с несколькими откликами по сравнению с \ (\ mathrm {single} \ \ mathrm {objective} \ \ mathrm {optimisation} = \ frac {2.088-2.050} {2.088} \ times 100 = 1,81 \% \).

% снижение стойкости инструмента из-за оптимизации множественного отклика по сравнению с одиночным

$$ \ mathrm {objective} \ \ mathrm {optimisation} = \ frac {6.72-6.04} {6.72} \ times 100 = 10.11 \% $$

Использование износа по задней поверхности инструмента и средней шероховатости при оценке эффективности растительных масел в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей во время токарной обработки – критический обзор

  • 1.

    Liang X, Лю З., Ван Б. (2019) Современное состояние целостности поверхности, вызванное эффектами износа инструмента в процессе обработки титановых и никелевых сплавов: обзор. Измерение 132: 150–181. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.09.045

    Статья Google ученый

  • 2.

    Sales WF, Schoop J, da Silva LRR, Machado ÁR, Jawahir IS (2020) Обзор целостности поверхности при обработке закаленных сталей. J Manuf Process 58: 136–162. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.07.040

    Статья Google ученый

  • 3.

    Khanna N, Agrawal C, Dogra M, Pruncu CI (2020) Оценка износа инструмента, потребления энергии и шероховатости поверхности во время токарной обработки инконеля 718 с использованием устойчивой техники обработки. J Mater Res Technol 9 (3): 5794–5804.https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.03.104

    Статья Google ученый

  • 4.

    Agrawal C, Wadhwa J, Pitroda A, Pruncu C.I, Sarikaya M, Khanna N (2021) Комплексный анализ износа инструмента, стойкости инструмента, шероховатости поверхности, стоимости и выбросов углерода при токарной обработке Ti – 6Al – 4 V титановый сплав: криогенная обработка по сравнению с мокрой обработкой. Трибол Инт 153: 106597. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106597

    Статья Google ученый

  • 5.

    irin Ş, Sarıkaya M, Yıldırım ÇV, Kıvak T. (2021) Показатели обрабатываемости никелевого сплава X-750 керамическим режущим инструментом SiAlON в сухом состоянии. Смешанная наножидкость MQL и hBN-MQL Tribol Int 153: 106673. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106673

    Статья Google ученый

  • 6.

    Ratnam MM (2017) Факторы, влияющие на шероховатость поверхности при чистовой токарной обработке. Справочный модуль по материаловедению и материаловедению. Осмыслить Матер Завершение 1: 1–25.https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.09147-5

    Статья Google ученый

  • 7.

    Ранджан П., Hiremath SS (2019) Роль текстурированного инструмента в улучшении производительности обработки: обзор. J Manuf Process 43: 47–73. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2019.04.011

    Статья Google ученый

  • 8.

    Chen Z, Lin Peng R, Zhou J, M’Saoubi R, Gustafsson D, Moverare J (2019) Влияние параметров обработки на силу резания и целостность поверхности при высокоскоростной токарной обработке AD 730 ™ с инструментами из PCBN .Int J Adv Manuf Technol 100: 2601–2615. https://doi.org/10.1007/s00170-018-2792-1

    Статья Google ученый

  • 9.

    Mia M, Khan MA, Dhar NR (2017) СОЖ под высоким давлением на боковой и передней поверхностях инструмента при токарной обработке Ti-6Al-4 V: исследования шероховатости поверхности и износа инструмента. Int J Adv Manuf Technol 90: 1825–1834. https://doi.org/10.1007/s00170-016-9512-5

    Статья Google ученый

  • 10.

    Бхушан Р.К., Кумар С., Дас С. (2010) Влияние параметров обработки на шероховатость поверхности и износ инструмента для композита SiC из сплава 7075 Al. Int J Adv Manuf Technol 50: 459–469. https://doi.org/10.1007/s00170-010-2529-2

    Статья Google ученый

  • 11.

    Zheng G, Xu R, Cheng X, Zhao G, Li L, Zhao J (2018) Влияние параметров резания на износ инструмента с покрытием и шероховатость поверхности при высокоскоростном точении 300 М. Измерение 125 : 99–108.https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.04.078

    Статья Google ученый

  • 12.

    Лавал С.А., Чоудхури И.А., Нукман Ю. (2013) Разработки в рецептуре и применении жидкостей для металлообработки на основе растительных масел в токарном процессе. Int J Adv Manuf Technol 67: 1765–1776. https://doi.org/10.1007/s00170-012-4607-0

    Статья Google ученый

  • 13.

    Wickramasinghe KC, Sasahara H, Rahim EA, Perera GIP (2020) Зеленые жидкости для металлообработки для устойчивых приложений механической обработки: обзор.Дж. Чистый продукт 257: 120552. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120552

    Статья Google ученый

  • 14.

    Шарма А.К., Тивари А.К., Диксит А.Р. (2016) Влияние минимального количества смазки (MQL) на процессы обработки с использованием обычных и наножидкостных СОЖ: всесторонний обзор. J Clean Prod 127: 1–18. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.03.146

    Статья Google ученый

  • 15.

    Singh R, Dureja JS, Dogra M, Gupta MK, Mia M (2019) Влияние наножидкостей, обогащенных графеном, и текстурированного инструмента на характеристики обработки сплава Ti-6Al-4 V. Int J Adv Manuf Technol 105 (1-4): 1685–1697. https://doi.org/10.1007/s00170-019-04377-8

    Статья Google ученый

  • 16.

    Yu S, Le G, Bi L, Liu Z, Chen D (2016) Оценка производительности наножидкости MQL с растительным маслом и эфирным маслом в качестве базовых жидкостей при токарной обработке.Int J Adv Manuf Technol 83: 2083–2089. https://doi.org/10.1007/s00170-015-7730-x

    Статья Google ученый

  • 17.

    Wang X, Li C, Zhang Y, Ding W, Yang M, Gao T, Cao H, Xu X, Wang D, Said Z, Debnath S, Jamil M, Muhammad Ali H (2020) Растительное масло токарная обработка с минимальным количеством смазки на основе наножидкости: академический обзор и перспективы. J Manuf Process 59: 76–97. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.09.044

    Статья Google ученый

  • 18.

    Qu S, Sun F, Zhang L, Li X (2014) Влияние параметров резания на сухую резку алюминиево-бронзового сплава. Int J Adv Manuf Technol 70: 669–678. https://doi.org/10.1007/s00170-013-5298-x

    Статья Google ученый

  • 19.

    Дхар Н.Р., Камруззаман М., Ахмед М. (2006) Влияние минимального количества смазки (MQL) на износ инструмента и шероховатость поверхности при токарной обработке стали AISI-4340. J Mater Process Technol 172 (2): 299–304. https://doi.org/10.1016 / j.jmatprotec.2005.09.022

    Артикул Google ученый

  • 20.

    Хадад М., Садеги Б. (2013) Минимальное количество смазки – токарная обработка MQL стального сплава AISI 4140. J Clean Prod 54: 332–343. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.05.011

    Статья Google ученый

  • 21.

    Квон Ю., Эртекин Ю., Ценг Т. Л. (2004) Определение характеристик измерения износа инструмента в зависимости от шероховатости поверхности при токарной обработке.Наука и технология обработки: Международный журнал 8 (1): 39–51. https://doi.org/10.1081/MST-120034239

    Статья Google ученый

  • 22.

    Tang L, Sun Y, Li B, Shen J, Meng G (2019) Характеристики износа и механизмы инструмента из PCBN при сухом твердом точении закаленной стали AISI D2. Трибол Инт 132: 228–236. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.12.026

    Статья Google ученый

  • 23.

    ISO 3685: 1993 – Испытания на стойкость с одноточечными токарными инструментами. Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.

  • 24.

    Qu J, Shih AJ (2003) Аналитические параметры шероховатости поверхности теоретического профиля, состоящего из эллиптических дуг. Mach Sci Technol 7 (2): 281–294. https://doi.org/10.1081/MST-120022782

    Статья Google ученый

  • 25.

    Suyama DI, Diniz AE, Pederiva R (2017) Вибрация инструмента при внутреннем точении закаленной стали с использованием инструмента cBN.Int J Adv Manuf Technol 88: 2485–2495. https://doi.org/10.1007/s00170-016-8964-y

    Статья Google ученый

  • 26.

    Шахаби Х. Х., Ратнам М. М. (2009) Внутрицикловый мониторинг износа режущей кромки инструмента и шероховатости поверхности токарных деталей с использованием машинного зрения. Int J Adv Manuf Technol 40: 1148–1157. https://doi.org/10.1007/s00170-008-1430-8

    Статья Google ученый

  • 27.

    Khan MMA, Mithu MAH, Dhar NR (2009) Влияние минимального количества смазки на токарную обработку легированной стали AISI 9310 с использованием смазочно-охлаждающей жидкости на основе растительного масла. J Mater Process Technol 209 (15): 5573–5583. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2009.05.014

    Статья Google ученый

  • 28.

    Вамси Кришна П., Срикант Р.Р., Нагесвара Рао Д. (2010) Экспериментальное исследование характеристик суспензий наноборной кислоты в SAE-40 и кокосовом масле во время токарной обработки стали AISI 1040.Int J Mach Tools Manuf 50 (10): 911–916. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2010.06.001

    Статья Google ученый

  • 29.

    Marques A, Suarez MP, Sales WF, Machadob ÁR (2019) Токарная обработка Inconel 718 керамическими инструментами, армированными усами, с применением смазочно-охлаждающей жидкости на растительной основе, смешанной с твердыми смазочными материалами от MQL. J Mater Process Technol 266: 530–543. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.11.032

    Статья Google ученый

  • 30.

    Озчелик Б., Курам Э., Цетин М.Х., Демирбас Э. (2011) Исследования смазочно-охлаждающих жидкостей на растительной основе с экстремальным давлением во время токарной обработки AISI304L. Триболь Инт 44: 1864–1871. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2011.07.012

    Статья Google ученый

  • 31.

    Sani ASA, Rahim EA, Sharif S, Sasahara H (2019) Влияние модифицированных растительных масел на режим отказа инструмента и механизмы износа при токарной обработке AISI 1045. Tribol Int 129: 347–362.https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.08.038

    Статья Google ученый

  • 32.

    Падмини Р., Вамси Кришна П., Кришна Мохана Рао Г. (2016) Эффективность наножидкостей на основе растительных масел в качестве потенциальных смазочно-охлаждающих жидкостей при токарной обработке стали AISI1040. Трибол Инт 94: 490–501. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2015.10.006

    Статья Google ученый

  • 33.

    Гадельмаула Е.С., Коура М.М., Максуд ТМА, Элева И.М., Солиман Х.Х. (2002) Параметры шероховатости.J Mater Process Technol 123 (1): 133–145. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)00060-2

    Статья Google ученый

  • 34.

    Mia M, Gupta MK, Singh G, Krolczyk G, Pimenov DY (2018) Подход к экологически чистому производству для обработки закаленной стали с использованием различных условий охлаждающей смазки. J Clean Prod 187: 1069–1081. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.279

    Статья Google ученый

  • 35.

    Srikant RR, Ramana VSNV (2015) Оценка рабочих характеристик зеленой смазочно-охлаждающей жидкости на основе растительного эмульгатора при токарной обработке стали 1040 Американского института чугуна и стали (AISI) – инициатива в направлении устойчивого производства. J Clean Prod 108: 104–109. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.07.031

    Статья Google ученый

  • 36.

    Pervaiz S, Rashid A, Deiab I, Nicolescu CM (2016) Экспериментальное исследование эффекта минимального количества охлаждающей смазки (MQCL) при обработке титанового сплава (Ti6Al4V).Int J Adv Manuf Technol 87 (5-8): 1371–1386. https://doi.org/10.1007/s00170-016-8969-6

    Статья Google ученый

  • 37.

    Yıldırım ÇV (2020) Исследование характеристик твердого точения экологически безопасных стратегий охлаждения: криогенное охлаждение и MQL на основе наножидкостей. Трибол Инт 144: 106127. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.106127

    Статья Google ученый

  • 38.

    Xavior MA, Adithan M (2009) Определение влияния смазочно-охлаждающих жидкостей на износ инструмента и шероховатость поверхности во время токарной обработки аустенитной нержавеющей стали AISI 304. J Mater Process Technol 209 (2): 900–909. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.02.068

    Статья Google ученый

  • 39.

    Сатиш Кумар Б., Падманабхан Г., Вамси Кришна П. (2015) Экспериментальные исследования смазочно-охлаждающих жидкостей на основе растительного масла с противозадирными присадками при обработке стали AISI 1040.Manuf Sci Technol 3 (1): 1–9. https://doi.org/10.13189/mst.2015.030101

    Статья Google ученый

  • 40.

    Тазехканди А.Х., Шабгард М., Пилехвариан Ф. (2015) О возможности снижения расхода смазочно-охлаждающей жидкости путем распыления биоразлагаемого растительного масла сжатым воздухом при обработке Inconel 706. J Clean Prod 104: 422–435. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.05.039

    Статья Google ученый

  • 41.

    Шарма Дж., Сидху Б.С. (2014) Исследование влияния сухой и почти сухой обработки на сталь AISI D2 с использованием растительного масла. J Clean Prod 66: 619–623. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.11.042

    Статья Google ученый

  • 42.

    Али МАМ, Азми А.И., Мурад М.Н., Заин МЗМ, Халил АНМ, Шуайб Н.А. (2020) Роль новых биосмазочных материалов в обеспечении экологичности и улучшенной обрабатываемости сплавов Inconel 718. Трибол Инт 144: 106106.https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.106106

    Статья Google ученый

  • 43.

    Rahman SS, Ashraf MZI, Nurul Amin AKM, Bashar MS, Ashik MFK, Kamruzzaman M (2019) Настройка наножидкостей для улучшения смазывающих характеристик при токарной обработке титановых сплавов биомедицинского качества. Дж. Чистый продукт 206: 180–196. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.150

    Статья Google ученый

  • 44.

    Йылдырым К.В., Сарыкая М., Кывак Т., Ширин Ş (2019) Влияние добавления наночастиц hBN к наножидкости-MQL на характер износа инструмента, его стойкость, шероховатость и температуру при токарной обработке Inconel625 на основе никеля. Трибол Инт 134: 443–456. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.02.027

    Статья Google ученый

  • 45.

    Yıldırım CV (2019) Экспериментальное сравнение характеристик наножидкостей, криогенного и гибридного охлаждения при токарной обработке Inconel 625.Трибол Инт. 137: 366–378. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.05.014

    Статья Google ученый

  • 46.

    Камата Ю., Обикава Т. (2007) Высокоскоростное чистовое точение MQL Inconel 718 с использованием различных инструментов с покрытием. J Mater Process Technol 192–193: 281–286. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.04.052

    Статья Google ученый

  • 47.

    Дхар Н.Р., Камруззаман М. (2007) Температура резания, износ инструмента, шероховатость поверхности и отклонение размеров при токарной обработке стали AISI-4037 в криогенных условиях.Int J Mach Tool Manu 47: 754–759. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2006.09.018

    Статья Google ученый

  • 48.

    Раджагуру Дж., Аруначалам Н. (2020) Всестороннее исследование влияния заливки и охлаждающей жидкости MQL на обрабатываемость и коррозионное растрескивание под напряжением супердуплексной нержавеющей стали. J Mater Process Technol 276: 116417. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.116417

    Статья Google ученый

  • 49.

    Ниаки Ф.А., Мирс Л. (2017) Комплексное исследование влияния износа инструмента на шероховатость поверхности, целостность размеров и остаточное напряжение при токарной обработке труднообрабатываемого сплава IN718. J Manuf Process 30: 268–280. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2017.09.016

    Статья Google ученый

  • 50.

    Ван Ц., Лин Х., Ван Х, Чжэн Л., Сюн В. (2017) Влияние различных условий водно-масляного охлаждения на износ инструмента при токарной обработке чугуна с компактным графитом.J Clean Prod 148: 477–489. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.02.014

    Статья Google ученый

  • 51.

    Тазехканди А.Х., Пилехвариан Ф., Давуди Б. (2014) Экспериментальное исследование по удалению смазочно-охлаждающей жидкости из токарной обработки Inconel 725 твердосплавными инструментами с покрытием. J Clean Prod 80: 271–281. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.05.098

    Статья Google ученый

  • 52.

    Cantero JL, Díaz-ÁLvarez J, Miguélez MH, Marín NC (2013) Анализ характера износа инструмента при чистовом точении Inconel 718. Износ 297 (1-2): 885–894. https://doi.org/10.1016/j.wear.2012.11.004

    Статья Google ученый

  • 53.

    Bruni C, Forcellese A, Gabrielli F, Simoncini M (2008) Твердое точение легированной стали на станке с полимербетонной станиной. J Mater Process Technol 202: 493–499. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.10.031

    Артикул Google ученый

  • 54.

    Йылдырым К.В., Кывак Т., Сарыкая М., Сирин С. (2020) Оценка износа инструмента, шероховатости / топографии поверхности и морфологии стружки при обработке сплава 625 на основе никеля в условиях MQL, криогенного охлаждения и Cryo MQL. J Mater Res Technol 9 (2): Z2079 – Z2092. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.12.069

    Статья Google ученый

  • 55.

    Озбек О., Сарухан Х (2020) Влияние вибрации и температуры зоны резания на шероховатость поверхности и износ инструмента при экологически чистой токарной обработке MQL AISI D2. J Mater Res Technol 9 (3): 2762–2772. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.01.010

    Статья Google ученый

  • 56.

    Ли В.К., Ратнам М.М., Ахмад З.А. (2017) Обнаружение выкрашивания керамических режущих пластин по профилю детали во время токарной обработки с использованием быстрого преобразования Фурье (FFT) и непрерывного вейвлет-преобразования (CWT).Precis Eng 47: 406–423. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2016.09.014

    Статья Google ученый

  • 57.

    Уайтхаус DJ, Reason RE (1965) Уравнение средней линии текстуры поверхности, найденное с помощью электрического волнового фильтра. Техническая монография Rank Organization, Rank Taylor Hobson Division, Лестер, Соединенное Королевство

    Google ученый

  • Оценка силы резания, шероховатости поверхности и износа инструмента с использованием подхода ANN и PSO во время обработки MDN431 с помощью режущего инструмента с покрытием TiN / AlN

  • 1.

    Grzesik, W .; Niesłony, P .; Habrat, W .; Sieniawski, J .; Ласковски, П .: Исследование износа инструмента при токарной обработке суперсплава Inconel 718 с точки зрения повышения эффективности процесса и повышения производительности. Трибол. Int. 118 , 337–346 (2018). https://doi.org/10.1016/j.triboint.2017.10.005

    Артикул Google ученый

  • 2.

    Musfirah, A.H .; Ghani, J.A .; Харон, C.H.C .: Износ инструмента и целостность поверхности Inconel 718 в сухой и криогенной СОЖ при высокой скорости резания.Одежда 376–377 , 125–133 (2017). https://doi.org/10.1016/j.wear.2017.01.031

    Артикул Google ученый

  • 3.

    Chabbi, A .; Yallese, M.A .; Meddour, I .; Nouioua, M .; Мабруки, Т .; Гирардин, Ф .: Прогностическое моделирование и оптимизация технологических параметров при токарной обработке полиоксиметиленового полимера (ПОМ С) с использованием RSM и функции желательности. Измер. J. Int. Измер. Конфед. 95 , 99–115 (2017).https://doi.org/10.1016/j.measurement.2016.09.043

    Артикул Google ученый

  • 4.

    Hanief, M .; Wani, M.F .; Чаро, М.С.: Моделирование и прогноз сил резания во время токарной обработки красной латуни (C23000) с использованием ИНС и регрессионного анализа. Англ. Sci. Technol. Int. J. 20 , 1220–1226 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jestch.2016.10.019

    Артикул Google ученый

  • 5.

    Mia, M .; Дхар, Н.Р .: Поверхность отклика и прогнозные модели температуры резания на основе нейронных сетей при твердом точении. J. Adv. Res. 7 , 1035–1044 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jare.2016.05.004

    Артикул Google ученый

  • 6.

    Das, S.R .; Dhupal, D .; Кумар, А .: Экспериментальное исследование обрабатываемости закаленной стали AISI 4140 с использованием керамического инструмента с покрытием TiN. Измер. J. Int.Измер. Конфед. 62 , 108–126 (2015). https://doi.org/10.1016/j.measurement.2014.11.008

    Артикул Google ученый

  • 7.

    Zhang, S .; Wu, W .; Chen, W .; Янг, С .: Оптимизация структуры и синтез многослойных и нанокомпозитных покрытий AlCrTiSiN для превосходной обрабатываемости. Серфинг. Покрытия Технол. 277 , 23–29 (2015). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.07.033

    Артикул Google ученый

  • 8.

    Kumar, R .; Чаухан, С .: Исследование измерения шероховатости поверхности для токарной обработки гибридных композитов Al 7075/10 / SiCp и Al 7075 с использованием методологии поверхности отклика (RSM) и искусственной нейронной сети (ANN). Измер. J. Int. Измер. Конфед. 65 , 166–180 (2015). https://doi.org/10.1016/j.measurement.2015.01.003

    Артикул Google ученый

  • 9.

    Suresh, R .; Basavarajappa, S .; Гайтонде, В.Н .: Экспериментальные исследования характеристик твердосплавного инструмента с многослойным покрытием при твердом точении высокопрочной низколегированной стали. J. Mater. Res. 30 , 3056–3064 (2015). https://doi.org/10.1557/jmr.2015.236

    Артикул Google ученый

  • 10.

    Бхат, Д.Г .: Обзор: «Справочник по формированию пленки, адгезии, подготовке поверхности и контролю загрязнения при обработке методом физического осаждения из паровой фазы (PVD)».Матер. Manuf. Процессы 14 , 783 (1999)

    Артикул Google ученый

  • 11.

    Кивак, Т .: Оптимизация шероховатости поверхности и износа по задней поверхности с использованием метода Тагучи при фрезеровании стали Гадфилда с пластинами с покрытием PVD и CVD. Измер. J. Int. Измер. Конфед. 50 , 19–28 (2014). https://doi.org/10.1016/j.measurement.2013.12.017

    Артикул Google ученый

  • 12.

    Arulkirubakaran, D .; Сентилкумар, В.: Характеристики инструментов с микротканевыми покрытиями TiN и TiAlN при механической обработке сплава Ti – 6Al – 4V. Int. J. Refract. Встретились. Hard Mater. 62 , 47–57 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2016.10.014

    Артикул Google ученый

  • 13.

    Noordin, M.Y .; Venkatesh, V.C .; Chan, C.L .; Абдулла, А .: Оценка производительности твердосплавных инструментов при токарной обработке стали AISI 1010.J. Mater. Процесс. Technol. 116 , 16–21 (2001). https://doi.org/10.1016/S0924-0136(01)00838-X

    Артикул Google ученый

  • 14.

    Qin, F .; Hu, J .; Chou, Y.K .; Томпсон, Р.Г .: Отслоение износа режущих инструментов с наноалмазным покрытием при обработке композитов. Носить. 267 , 991–995 (2009). https://doi.org/10.1016/j.wear.2008.12.065

    Артикул Google ученый

  • 15.

    Sahoo, A.K .; Саху, Б.: Сравнительное исследование характеристик многослойных твердосплавных пластин с покрытием и без покрытия при токарной обработке стали AISI D2 в сухой среде. Измер. J. Int. Измер. Конфед. 46 , 2695–2704 (2013). https://doi.org/10.1016/j.measurement.2013.04.024

    Артикул Google ученый

  • 16.

    Sahoo, A.K .; Саху, Б .: Экспериментальные исследования обрабатываемости при чистовой твердой токарной обработке стали AISI 4340 с использованием твердосплавных пластин без покрытия и многослойных твердосплавных пластин с покрытием.Измер. J. Int. Измер. Конфед. 45 , 2153–2165 (2012). https://doi.org/10.1016/j.measurement.2012.05.015

    Артикул Google ученый

  • 17.

    Coelho, R.T .; Ng, E.G .; Эльбестави, M.A .: Износ инструмента при токарной обработке закаленного сплава AISI 4340 инструментами из PCBN с покрытием в чистовых условиях резания. Int. J. Mach. Инструменты Manuf. 47 , 263–272 (2007). https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2006.03.020

    Артикул Google ученый

  • 18.

    Scheerer, H .; Hoche, H .; Broszeit, E .; Schramm, B .; Abele, E .; Бергер, Ч .: Влияние содержания хрома на алюминий на трибологию при сухой механической обработке с использованием инструментов с покрытием (Cr, Al) N. Серфинг. Покрытия Технол. 200 , 203–207 (2005). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.02.112

    Артикул Google ученый

  • 19.

    Prabhu, S .; Винаягам, Б.К .: Анализ характеристик поверхности методом электролитической обработки в процессе шлифования с использованием наножидкостей на основе одностенных углеродных нанотрубок.Араб. J. Sci. Англ. 38 , 1169–1178 (2013). https://doi.org/10.1007/s13369-012-0355-6

    Артикул Google ученый

  • 20.

    Bhalamurugan, R .; Прабху, С .: Анализ рабочих характеристик автоматизированного робота для окраски распылением с использованием метода Тагучи и реляционного анализа серого. Араб. J. Sci. Англ. 40 , 1657–1667 (2015). https://doi.org/10.1007/s13369-015-1628-7

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Шихаб, С.К .: Оптимизация параметров процесса WEDM для обработки алюминиевого сплава 5754, сваренного трением с перемешиванием, с использованием конструкции RSM Бокса – Бенкена. Араб. J. Sci. Англ. 43 , 5017–5027 (2018). https://doi.org/10.1007/s13369-018-3238-7

    Артикул Google ученый

  • 22.

    Prabhu, S .; Винаягам, Б.К .: АСМ наноанализ Inconel 825 с одностенной углеродной нанотрубкой в ​​процессе электроэрозионной обработки методом погружения с использованием анализа Тагучи.Араб. J. Sci. Англ. 38 , 1599–1613 (2013). https://doi.org/10.1007/s13369-012-0348-5

    Артикул Google ученый

  • 23.

    Vasu, M .; Наяка, Х.С.: Исследование температуры режущей кромки инструмента и шероховатости поверхности во время сухой обработки пружинной стали. Матер. Сегодня Proc. 5 , 7141–7149 (2018). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.379

    Артикул Google ученый

  • 24.

    Malghan, R.L .; Rao, K.M.C .; Shettigar, A.K .; Rao, S.S .; Д’Суза, Р.Дж .: Применение методологии оптимизации роя частиц и поверхности отклика для оптимизации параметров обработки композитов с алюминиевой матрицей при фрезеровании. J. Braz. Soc. Мех. Sci. Англ. 39 , 3541–3553 (2017). https://doi.org/10.1007/s40430-016-0675-7

    Артикул Google ученый

  • 25.

    Nayak, M .; Сегал, Р.: Влияние свойств материала инструмента и условий резания на обрабатываемость стали AISI D6 при твердом точении. Араб. J. Sci. Англ. 40 , 1151–1164 (2015). https://doi.org/10.1007/s13369-015-1578-0

    Артикул Google ученый

  • 26.

    Ashrith, H.S .; Доддамани, М .; Gaitonde, V .; Гупта, Н .: Оценка качества отверстий при сверлении стеклянных микрошариков / эпоксидных синтаксических пен. JOM 70 , 1–6 (2018).https://doi.org/10.1007/s11837-018-2925-x

    Артикул Google ученый

  • 27.

    Vasu, M .; Наяка, Х.С.: Исследование характеристик обрабатываемости стали EN47 на силу резания и износ инструмента с использованием метода оптимизации. Матер. Res. Экспресс (2018). https://doi.org/10.1088/2053-1591/aac67f

  • 28.

    Ravindran, P .; Manisekar, K .; Narayanasamy, P .; Сельвакумар, Н.; Нараянасами, Р.: Применение факторных методов для изучения износа гибридных алюминиевых композитов с добавлением графита. Матер. Des. 39 , 42–54 (2012). https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.02.013

    Артикул Google ученый

  • 29.

    Selvakumar, N .; Нараянасами, П .: Оптимизация и влияние массовой доли MoS \ (_ 2 \) на трибологическое поведение гибридных композитов Mg – TiC – MoS \ (_ 2 \).Трибол. Пер. 59 , 733–747 (2016). https://doi.org/10.1080/10402004.2015.1110866

    Артикул Google ученый

  • 30.

    Narayanasamy, P .; Сельвакумар, Н .: Влияние гибридизации и оптимизации TiC на трибологические свойства Mg – \ (\ text {MoS} _ {2} \) композитов. J. Tribol. 139 , 051301 (2017). https://doi.org/10.1115/1.4035383

    Артикул Google ученый

  • 31.

    Ravindran, P .; Manisekar, K .; Narayanasamy, R .; Нараянасами, П .: Трибологические свойства обработанных порошковой металлургией гибридных алюминиевых композитов с добавлением графитовой твердой смазки. Ceram. Int. 39 , 1169–1182 (2013). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2012.07.041

    Артикул Google ученый

  • 32.

    Aslantas, K .; Ucun, T.I .; Чичек, А .: Стойкость инструмента и механизм износа инструментов из смешанной керамики Al \ (_ 2 \) O \ (_ 3 \) / TiCN с покрытием и без покрытия при токарной обработке закаленной легированной стали.Одежда 274–275 , 442–451 (2012). https://doi.org/10.1016/j.wear.2011.11.010

    Артикул Google ученый

  • 33.

    Ciurana, J .; Arias, G .; Озель, Т .: Нейросетевое моделирование и оптимизация роя частиц (PSO) параметров процесса при импульсной лазерной микрообработке закаленной стали AISI h23. Матер. Manuf. Процессы 24 , 358–368 (2009). https://doi.org/10.1080/104262679568

    Артикул Google ученый

  • 34.

    Kumar, B.R .; Vardhan, H .; Govindaraj, M .; Сарасвати, С.П .: Модель искусственной нейронной сети для прогнозирования свойств горных пород на основе уровня звука, производимого во время бурения. Геомех. Geoeng. 8 , 53–61 (2013). https://doi.org/10.1080/17486025.2012.661469

    Артикул Google ученый

  • 35.

    Vidakis, N .; Антониадис, А .; Билалис, Н .: Оценка испытания вдавливанием VDI 3198 надежного качественного контроля слоистых соединений.J. Mater. Процесс. Technol. 143–144 , 481–485 (2003). https://doi.org/10.1016/S0924-0136(03)00300-5

    Артикул Google ученый

  • 36.

    Badiger, P.V .; Desai, V .; Рамеш, М.Р .: Разработка и определение характеристик покрытий Ti / TiC / TiN методом катодно-дугового напыления. Пер. Индийский институт Встретились. 70 , 2459–2464 (2017). https://doi.org/10.1007/s12666-017-1107-9

    Артикул Google ученый

  • 37.

    Lawal, J .; Кирюханцев-Корнеев, П .; Matthews, A .; Leyland, A .: Механические свойства и поведение при абразивном изнашивании аморфных / наноструктурных покрытий PVD на основе алюминия. Серфинг. Покрытия Технол. 310 , 59–69 (2017). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.12.031

    Артикул Google ученый

  • 38.

    Bouacha, K .; Yallese, M.A .; Мабруки, Т .; Ригал, Дж. Ф .: Статистический анализ шероховатости поверхности и сил резания с использованием методологии отклика поверхности при твердом точении подшипниковой стали AISI 52100 с помощью инструмента CBN.Int. J. Refract. Встретились. Hard Mater. 28 , 349–361 (2010). https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2009.11.011

    Артикул Google ученый

  • 39.

    Angadi, S.B .; Melinamani, R .; Гайтонде, В.Н .; Доддамани, М .; Карник С.Р .: Экспериментальные исследования характеристик бурения эпоксидных композитов, армированных ценосферой. Прил. Мех. Матер. 766–767 , 801–811 (2015). https://doi.org/10.4028/www.Scientific.net/AMM.766-767.801

    Артикул Google ученый

  • 40.

    Sukumar, M.S .; Venkata Ramaiah, P .; Нагарджуна, А .: Оптимизация и прогнозирование параметров торцевого фрезерования Al-6061 с использованием подхода Тагучи и ИНС. Proc. Англ. 97 , 365–371 (2014). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.12.260

    Артикул Google ученый

  • (PDF) ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ И ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА ПРИ СУХОМ ФРЕЗЕРОВАНИИ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА AL7075

    Исследование и анализ шероховатости поверхности и износа инструмента 1319

    Фрезерование сухих карманов алюминиевого сплава 9 AL70275

    www .tjprc.org Индексированный журнал SCOPUS [email protected]

    БЛАГОДАРНОСТЬ

    Авторы признательны за щедрую помощь факультета машиностроения Ханойского промышленного университета,

    Вьетнам, в области измерительных систем. Авторы также выражают благодарность за оказанную поддержку Ханойскому университету науки и технологий

    и Экономическому университету – Технологии для промышленности, Вьетнам.

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

    1. Киликап, Э., Ярдимеден, А., & Челик, Ю. Х. (2017). Математическое моделирование и оптимизация силы резания, износа инструмента и шероховатости поверхности

    с использованием искусственной нейронной сети и методологии отклика поверхности при фрезеровании Ti-6242S. Applied

    Sciences, 7 (10), 1064.

    2. Ли, Ю., Чжэн, Г., Чжан, X., Ченг, X., Ян, X., и Сюй, Р. (2019). Усилие резания, износ инструмента и шероховатость поверхности при высокоскоростном фрезеровании высокопрочной стали инструментами с покрытием.Журнал механических наук и технологий, 33 (11), 5393-5398.

    3. Молла Рамезани Н., Расти А., Садеги М. Х., Джаббарипур Б. и Резаи Хаджидех М. (2016). Экспериментальное исследование износа инструмента

    и шероховатости поверхности при высокоскоростном винторезном фрезеровании в стали Д2. Модарес Машиностроение, 15 (20), 198-202.

    4. Гюрген, С., Тали, Д., и Кушан, М. К. (2019). Исследование шероховатости поверхности и износа инструмента при токарной обработке

    Inconel 718.Журнал аэрокосмических технологий и менеджмента, 11.

    5. Бехера, Б. К., Алемайеху, Х., Гош, С., и Рао, П. В. (2017). Сравнительное исследование последних стратегий обработки смазочно-охлаждающей жидкостью для токарной обработки

    суперсплава на основе никеля. Журнал производственных процессов, 30, 541-552.

    6. Лагари, Р. А., Ли, Дж., Се, З., и Ван, С. К. (2018). Моделирование и оптимизация износа инструмента и шероховатости поверхности при точении

    Al / SiCp с использованием методологии поверхности отклика.3D Research, 9 (4), 46.

    7. Экштейн, М., Врабень, М., и Манькова, И. (2016). Износ инструмента и эволюция шероховатости поверхности в процессе изготовления отверстий в Inconel

    718. В материаловедении (том 862, стр. 11-17). Trans Tech Publications Ltd.

    8. Нгуен, Т., Парк, К.Х., Ван, X., Олортеги-Юмэ, Дж., Вонг, Т., Шрок, Д., … и Крамер, Б. (2015 г.) , Ноябрь). Бытие

    износа инструмента при обработке. На Международном конгрессе и выставке машиностроения ASME 2015.Цифровая коллекция инженеров-механиков

    Американского общества инженеров-механиков.

    9. Ван, Р., Ван, Б., Барбер, Г. К., Гу, Дж., И Шалл, Дж. Д. (2019). Модели для прогнозирования шероховатости поверхности при торцевом фрезеровании

    с использованием треугольных пластин. Смазочные материалы, 7 (1), 9.

    10. Коппини, Н. Л., Диниз, А. Э., Ласерда, Ф. С., Бонанди, М., и Баптиста, Э. А. (2018). Внутреннее точение спеченных карбидных деталей:

    Оценка износа инструмента и шероховатости поверхности.Журнал Бразильского общества механических наук и инженерии, 40 (4),

    216.

    11. Хоанг, Т. Д., Нгуен, Н. Т., Тран,. К., & Нгуен, В. Т. (2019). Силы резания и шероховатость поверхности при торцевом фрезеровании твердой стали

    SKD61. Стройниски Вестник / Машиностроительный журнал, 65 (6).

    12. Джеякумар, С., Маримуту, К., и Рамачандран, Т. (2013). Прогноз силы резания, износа инструмента и шероховатости поверхности композита

    Al6061 / SiC для концевых фрезерных операций с использованием RSM.Journal of Mechanical Science and Technology, 27 (9), 2813-

    2822.

    13. Кундор, Н. Ф., Аванг, Н. В., и Берахим, Н. (2016). Износ инструмента и шероховатость поверхности при обработке инструментальной стали AISI D2. Индийский

    Научно-технический журнал, 9 (18), 20-25.

    14. Саид, М.С., Гани, Дж. А., Че Харон, К. Х., Юсофф, С., Селамат, М. А., и Осман, Р. (2014). Износ инструмента и шероховатость поверхности

    при обработке композита с металлической матрицей AlSi / AlN с использованием твердосплавного режущего инструмента без покрытия.В форуме по материаловедению (том 773,

    Износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности во время периферийного фрезерования древесной муки / полиэтиленового композита с использованием инструментов из цементированного карбида вольфрама :: BioResources

    Гуо, X., Экевад, М., Грёнлунд, А., Марклунд, Б., и Цао, П. (2014). «Износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности при периферийном фрезеровании композита древесная мука / полиэтилен с использованием инструментов из цементированного карбида вольфрама», BioRes. 9 (3), 3779-3791.
    Abstract

    Влияние угла остроты на износ инструмента и влияние износа инструмента на шероховатость обработанной поверхности были исследованы при периферийном фрезеровании композита древесная мука / полиэтилен (WFPEC) с использованием инструментов из цементированного карбида вольфрама (TC).Было показано, что ширина носа и спад кромки увеличиваются с увеличением длины кормления. Во время процесса фрезерования износ ширины вершины был наименьшим для инструмента с углом остроты 45 °, за которым следовали инструменты с углами остроты 55 ° и 65 °. Износ кромок был самым высоким для инструмента с углом остроты 45 °, за которым следовали инструменты с углами остроты 55 ° и 65 °. Ширина носа увеличивалась с увеличением угла резкости, углубление кромки уменьшалось с увеличением угла резкости, а шероховатость обработанной поверхности увеличивалась с увеличением угла резкости после длины подачи 40 м.Ширина выступа положительно влияла на шероховатость обработанной поверхности, а шероховатость обработанной поверхности увеличивалась с увеличением ширины выступа. Углубление кромки мало повлияло на шероховатость обработанной поверхности. Шероховатость задней поверхности изношенного инструмента увеличивалась с увеличением угла остроты. Анализ микрофотографий SEM и EDS задней поверхности изношенного инструмента показал, что механизмами износа инструмента из цементированного карбида вольфрама были окисление и истирание в диапазоне, испытанном во время резания.Таким образом, достигается небольшой износ выемки кромки в обмен на меньшую шероховатость обработанной поверхности за счет уменьшения угла остроты.


    Скачать PDF
    Полная статья

    Износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности при фрезеровании древесной муки / полиэтиленового композитного материала с использованием инструментов из цементированного карбида вольфрама

    Xiaolei Guo, a, * Mats Ekevad, b Anders Grönlund, b Birger Marklund, b и Pingxiang Cao a

    Влияние угла остроты на износ инструмента и влияние износа инструмента на шероховатость обработанной поверхности были исследованы при периферийном фрезеровании композита древесная мука / полиэтилен (WFPEC) с использованием инструментов из цементированного карбида вольфрама (TC).Было показано, что ширина носа и спад кромки увеличиваются с увеличением длины кормления. Во время процесса фрезерования износ ширины вершины был наименьшим для инструмента с углом остроты 45 °, за которым следовали инструменты с углами остроты 55 ° и 65 °. Износ кромок был самым высоким для инструмента с углом остроты 45 °, за которым следовали инструменты с углами остроты 55 ° и 65 °. Ширина носа увеличивалась с увеличением угла резкости, углубление кромки уменьшалось с увеличением угла резкости, а шероховатость обработанной поверхности увеличивалась с увеличением угла резкости после длины подачи 40 м.Ширина выступа положительно влияла на шероховатость обработанной поверхности, а шероховатость обработанной поверхности увеличивалась с увеличением ширины выступа. Углубление кромки мало повлияло на шероховатость обработанной поверхности. Шероховатость задней поверхности изношенного инструмента увеличивалась с увеличением угла остроты. Анализ микрофотографий SEM и EDS задней поверхности изношенного инструмента показал, что механизмами износа инструмента из цементированного карбида вольфрама были окисление и истирание в диапазоне, испытанном во время резания.Таким образом, достигается небольшой износ выемки кромки в обмен на меньшую шероховатость обработанной поверхности за счет уменьшения угла остроты.

    Ключевые слова: композит древесная мука / полиэтилен; Инструменты из карбида вольфрама; Фрезерование вверх; Угол резкости; Износ инструмента; Шероховатость поверхности

    Контактная информация: a: Факультет материаловедения и инженерии, Нанкинский лесотехнический университет, Нанкин 210037, Китай; b: Отделение древесины и инженерии, Технологический университет Лулео, Скеллефтео

    , Швеция; * Автор, ответственный за переписку: youngleiguo @ hotmail.com

    ВВЕДЕНИЕ

    Композит древесная мука / полиэтилен (WFPEC) – это один из видов древесно-пластикового композита (WPC). В настоящее время WFPEC является наиболее привлекательным композитом, поскольку этот материал обладает преимуществами с точки зрения низкой стоимости, высокой прочности, биоразлагаемости, возможности повторного использования и экологической безопасности (Hamdan и др. .2010; Сегерхольм и др. .2012). Он широко используется в строительной, автомобильной и упаковочной промышленности (Hong et al. 2010; Клёсов 2007; Сельке и Вичман 2004). С использованием WFPEC в расширяющемся диапазоне приложений появляются требования к вторичной обработке конечного продукта, такие как токарная обработка, фрезерование, фрезерование и распиловка (Saloni et al. 2011). Однако механическая обработка пластиковых композитов, армированных древесной мукой, отличается от обработки обычных древесных материалов и древесных материалов и может вызвать чрезмерный износ инструмента (Saloni et al. 2011). Поскольку WFPEC содержит две материальные фазы с совершенно разными механическими и термическими свойствами, во время обработки возникают сложные взаимодействия между матрицей и арматурой.

    Инструменты из цементированного карбида вольфрама состоят в основном из большой объемной доли мелкозернистого тугоплавкого карбида металла в металлической связке (Brookes, 1979). Они широко используются при резке древесины и древесных материалов (Bayoumi и др. , 1983). В течение почти трех десятилетий использование режущих инструментов из цементированного карбида вольфрама в деревообрабатывающей промышленности позволило значительно увеличить срок службы инструмента, в первую очередь из-за превосходной твердости этих сплавов. В последнее время инструменты из цементированного карбида вольфрама стали применяться в процессе резки ДПК.Несмотря на их широкое использование в металлообрабатывающей и деревообрабатывающей промышленности, известно мало информации об их обрабатываемости в древесно-пластиковых композитах.

    Износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности – два важных аспекта, которые отражают производительность инструмента при обработке композитных материалов. Износ режущего инструмента – это процесс, который делает пригодный к использованию инструмент непригодным для дальнейшего использования. Во время резки материалов несколько механизмов износа могут одновременно способствовать общему износу режущего инструмента.Среди этих механизмов износа – сильное разрушение или выкрашивание, истирание, эрозия, микротрещины, химическая и электрохимическая коррозия и окисление (Sheikh-Ahmad 1999). На износ режущего инструмента в процессе обработки в значительной степени влияют несколько факторов, которые состоят из геометрии инструмента и параметров резания. В качестве альтернативы, шероховатость обработанной поверхности является важной характеристикой, которая описывает качество обработанной поверхности, что в большинстве случаев является техническим требованием для обработанных изделий.Кроме того, шероховатость поверхности также влияет на некоторые характеристики обработанных деталей, такие как адгезия, трение и водопоглощение (Ayrilmis 2011; Buyuksari et al. 2010, 2011; Soury et al. 2013).

    Угол резкости – самый важный параметр для резки. Угол резкости напрямую влияет на прочность режущего инструмента, износ инструмента и качество обработанной поверхности. Целью данной работы было изучить влияние угла резкости на износ инструмента и влияние износа инструмента на шероховатость обработанной поверхности во время резки WFPEC.Изучение обработки износа инструмента и основных механизмов износа может привести к получению данных, которые укажут, действительно ли износ неизбежен, и если да, то к возможному способу минимизации износа во время резки одного типа композитного материала, WFPEC.

    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    Материалы

    WFPEC, использованный в качестве тестовых образцов в этих экспериментах, был предоставлен компанией Polyplank (Швеция). Образцы (n = 4) с размерами 1000 мм ( L ) × 140 мм ( W ) × 25 мм ( T ) состояли из 48 мас.% древесины сосны ( Pinus sylvestris L . ), 13 мас.% талька и 34 мас.% полиэтилена, а также некоторые добавки, такие как пигменты и смазки. Древесные частицы просеивали через сито с размером ячеек 0,7 мм × 2,1 мм.

    Методы

    Опытная установка

    Up-фрезерование было принято для испытания резания на износ инструмента с использованием фрезерного станка модели TF130 производства SCM Group (Римини, Италия) с механическим механизмом подачи, как показано на рис.1. Образцы обрабатывались одной режущей кромкой. Режущая головка (диаметр 154 мм) была сделана для двух лезвий, поэтому в противоположную прорезь был вставлен тупой противовес, чтобы уравновесить режущую головку (рис.2) и избежать влияния небольших различий между зубьями для поддержания постоянных условий резания. . Режущая кромка, состоящая из 10% кобальта, 89,5% карбида вольфрама и 0,5% других соединений, была предоставлена ​​Sandvik Hard Materials (Sandviken, Швеция). Твердость по Виккерсу (HV30) составляла 1600, а твердость по Роквеллу (HRA) – 92.1.

    Рис. 1. Фрезерный станок SCM, использованный в данном исследовании

    Рис. 2. Режущая головка с заостренным лезвием и затупленным противовесом

    Опытный образец

    Эксперименты проводились с инструментами с углом остроты ( β ) от 45 ° до 65 ° с интервалом 10 градусов. Ширина режущей кромки составляла 3,9 мм, задний угол () был постоянным (15 °), а передний угол () составлял от 30 ° до 10 °.Скорость вращения шпинделя, скорость подачи и глубина резания были зафиксированы на 4400 об / мин, 8,57 м / мин и 2,00 мм соответственно.

    Измерение износа

    Есть много параметров, которые используются для количественной оценки износа инструмента. Ширина носа (NW) и углубление кромки (ER) режущих инструментов являются двумя важными параметрами для оценки степени износа при резке древесины и древесных материалов (рис. 3). Некоторые исследователи обнаружили, что рецессия кромки на задней поверхности является наиболее интенсивной поверхностью при распиловке древесины (Porankiewicz и др. .2005; Sandak и др. . 2011). Другие использовали ширину вершины, измеренную на поверхности, перпендикулярной биссектрисе угла инструмента (Saloni et al. 2011; Sheikh-Ahmad et al .2003). Поэтому ширина вершины и рецессия кромки были приняты в качестве основных параметров для оценки распространения износа инструмента в процессе резания WFPEC (рис. 3).

    Износ режущих кромок наблюдали с помощью стереомикроскопа Olympus SZH Zoom (Токио, Япония) для классификации износа по ширине носа и рецессии кромки.Ширина носа измерялась на виде сверху (Saloni et al. 2011), а отступление края измерялось от поверхности зазора (Kowaluk et al. 2009). Для каждого испытания на резку измерения проводились через 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40 м длины подачи от края, который коснулся материала WFPEC. До и после каждого испытания были выбраны положения на 500, 1500, 2500, 3000, 3500 мкм по длине активной режущей кромки для пяти измерений ширины выступа и рецессии кромки, и были рассчитаны среднее значение и стандартное отклонение этих измерений. как окончательное значение.

    Рис. 3. Иллюстрация измерения ширины выступа (NW) и углубления кромки (ER) на режущем диске

    Анализ SEM и EDS

    Морфология поверхности выбранных изношенных поверхностей зазора была проанализирована с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM) JEOL JSM-6460, оснащенного системой энергодисперсионного спектрального анализа (EDS) Oxford INCA. Этот тип оборудования SEM включает в себя большую гибкую камеру для образцов, в которую помещается образец диаметром 200 мм.Режущие инструменты были непосредственно закреплены на алюминиевых штырях с помощью двусторонней ленты, покрытой золотым сплавом, и проанализированы при ускоряющем напряжении 25 кВ для классификации механизма износа.

    Измерение шероховатости поверхности

    На основе обзора литературы было обнаружено, что среднее арифметическое отклонение шероховатости поверхности, R a , является наиболее важным параметром для оценки качества обработанной поверхности (Budakçı et al. 2011; 2013; Hiziroglu 1996; Сютчу и Карагёз 2013; Векслер и Хизироглу 2007). Таким образом, в этом исследовании зависимой переменной является R, , , которая была измерена с помощью оптического профилографа Wyko 1100NT 3D (Veeco Instruments Inc., Плейнвью, Нью-Йорк).

    Оптический профилограф – это бесконтактный метод измерения шероховатости поверхности области и предоставления большей части той же информации, что и профилировщик на основе щупа. Были изготовлены образцы WFPEC размером 10 мм × 10 мм × 10 мм с обработанной поверхностью и закреплены на подвижном столе оптического профилографа.

    Инструменты были непосредственно установлены на подвижном столе оптического профилографа, и была измерена зазорная поверхность инструментов. Обе обработанные поверхности образцов WFPEC и изношенная поверхность зазора инструментов были измерены после экспериментов на пяти случайно выбранных площадях размером 736 мкм ( L ) × 480 мкм ( W ), а среднее значение и стандартное отклонение были используется в анализе.

    РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    Влияние угла резкости на износ инструмента

    На рис. 4 показано изменение ширины режущей кромки относительно длины подачи для углов остроты 65, 55 и 45 °.Распространение ширины вершины режущего инструмента было разделено на два этапа: начальный и монотонный во время процесса резания. Износ инструмента был наибольшим на начальной стадии, а на монотонной стадии стабилизировался. Наиболее резкое увеличение ширины носа было в диапазоне от 0 до 10 м для всех углов испытания. Ширина носа стабилизировалась на уровне примерно 10 м и немного увеличилась до длины кормления 40 м.

    Наблюдались очевидные различия между увеличением ширины носа во время монотонной стадии с разными углами резкости.Наибольшее увеличение ширины режущей кромки произошло при угле резкости 65 °, в то время как угол резкости 45 ° вызвал наименьшее увеличение ширины режущей кромки. Это указывало на то, что износ ширины режущей кромки уменьшался с уменьшением угла резкости.

    Рис. 4. Влияние длины подачи на изменение ширины носа для углов резкости 65, 55 и 45 °

    На рис. 5 показано изменение рецессии режущей кромки в зависимости от длины подачи для углов остроты 65, 55 и 45 °.Распространение рецессии режущего инструмента также было разделено на начальную и монотонную стадии в процессе резания. Износ инструмента был наиболее интенсивным в начальной стадии, а после начальной стадии износ инструмента становился стабильным в монотонной стадии. Наибольшее увеличение отклонения кромки было в диапазоне от 0 до 10 м для всех испытаний, и она стабилизировалась примерно на 10 м с небольшим увеличением расстояния резания до 40 м.

    Наблюдались очевидные различия между прогрессиями спада режущей кромки, испытанными во время монотонной стадии под разными углами резкости.Наибольшее увеличение рецессии режущей кромки наблюдалось у инструмента с углом остроты 45 °, тогда как инструмент с углом остроты 65 ° оказался наиболее устойчивым к увеличению рецессии режущей кромки. Это указывало на то, что более острые углы резания приводили к меньшему вылету режущей кромки.

    Рис. 5. Влияние длины подачи на изменение рецессии режущей кромки для углов остроты 65, 55 и 45 °

    Из рис. 4 и 5 видно, что ширина носа и углубление кромки не показали аналогичных тенденций с увеличением угла резкости, в то время как длина подачи увеличивалась.Ширина вершины инструмента с большим углом резкости увеличивалась быстрее, чем у инструмента с меньшим углом резкости. Однако у инструментов с меньшим углом остроты углубление кромки увеличивается быстрее, чем у инструмента с большим углом остроты. Для режущих инструментов с другим углом остроты износ инструмента не может быть представлен только шириной режущей кромки или выемкой кромки. Таким образом, каждый отдельный параметр износа не давал полной информации о форме и геометрии изношенной кромки.

    Влияние износа инструмента на шероховатость обработанной поверхности

    На рис. 6 показаны ширина вершины и шероховатость обработанной поверхности для различных инструментов с разными углами остроты после длины подачи 40 м.На рисунке 7 показано, что углубление кромки и шероховатость обработанной поверхности для разных инструментов с разным углом остроты после длины подачи 40 м. Угол резкости положительно сказался на ширине режущей кромки и шероховатости обработанной поверхности, но отрицательно повлиял на рецессию кромки. Ширина вершины и шероховатость обработанной поверхности увеличивались с увеличением угла резкости, но отступ кромки уменьшался с увеличением угла резкости.

    Только что описанные результаты показывают, что инструмент с большим углом остроты, который имел большую ширину вершины и меньшую выемку кромки, может производить более шероховатую обрабатываемую поверхность, в то время как инструмент с меньшим углом остроты, который имел большую выемку кромки и меньшую ширину режущей кромки, может производить более гладкую обработанную поверхность.Следовательно, ширина выступа положительно влияет на шероховатость обработанной поверхности. Однако большее углубление кромки не привело к получению более шероховатой обработанной поверхности.

    Рис. 6. Ширина выступа и шероховатость обработанной поверхности для разных инструментов с разным углом остроты после длины подачи 40 м

    Рис. 7. Углубление кромки и шероховатость обработанной поверхности для разных инструментов с разным углом остроты после длины подачи 40 м

    Углубление кромки практически не влияет на обрабатываемую поверхность.Это также подтверждает, что более низкий угол резкости выполнял определенную функцию самозатачивания. Меньший угол резкости означает более быстрое изнашивание рецессии кромки, но лучшее качество резки. В качестве альтернативы, измерения износа среза кромки могут не дать точного представления о величине износа режущего инструмента для инструментов с другим углом остроты. Таким образом, достигается незначительное уменьшение износа выемки кромки в обмен на более низкую шероховатость обработанной поверхности за счет уменьшения угла остроты.

    На рис. 8 сравнивается шероховатость изношенной поверхности с зазором инструментов и шероховатость обработанной поверхности для различных инструментов с разными углами остроты после длины подачи 40 м.Видно, что как шероховатость изношенной поверхности зазора, так и шероховатость обработанной поверхности увеличивались с увеличением угла резкости. Тенденция эволюции шероховатости изношенной поверхности с зазором соответствовала тенденции эволюции шероховатости обработанной поверхности с увеличением угла резкости. Лучшее объяснение состоит в том, что больший угол резкости вызвал меньший передний угол при постоянном заднем угле, а меньший передний угол увеличил нормальную отрицательную силу (толкающее действие вниз на заготовку), что означает, что больший угол резкости может вызвать большее трение. между зазором и шероховатостью обработанной поверхности и приводят к более грубым зазорам и обработанной поверхности (Iskra and Hernández 2012).

    Рис. 8. Шероховатость изношенной поверхности с зазором и шероховатость обработанной поверхности для различных инструментов с разным углом остроты после длины подачи 40 м

    Механизмы износа

    Износ режущей кромки происходит в основном на поверхности с зазором (Окумура и др. .1987; Сугихара и др..1979). На рис.9 (a, b, c и d) показаны микрофотографии, сделанные с помощью сканирующего электронного микроскопа, микроструктуры неизношенной задней поверхности новой режущей кромки и изношенной задней поверхности режущих инструментов с углами остроты 45, 55 и 65 °, с измеренные участки износа на одинаковом расстоянии от края.Можно видеть, что неизношенная поверхность зазора новой режущей кромки была относительно гладкой на рис. 9 (а). Некоторые зерна карбида вольфрама стояли рельефно на поверхности износа, а полости когда-то были заняты зернами карбида, которые были удалены на рис. 9 (б, в и г). Кроме того, некоторые участки поверхности износа, по-видимому, остаются гладкими на рис. 9 (b). Считается, что гладкий вид этих областей вызван удалением фазы связующего в меньшей степени, чем для других марок, и из-за размазывания фазы связки на поверхности износа.

    Рис. 9. Микрофотографии SEM неизношенной задней поверхности нового инструмента и изношенной задней поверхности инструментов с разными углами остроты после длины подачи 40 м. (а) контроль; (б) 45 °; (c) 55 °; и (г) 65 °

    Налицо явное свидетельство фрагментации зерен карбида вольфрама на рис. 9 (б, в и г). На микрофотографиях видно наличие транскристаллических трещин в зернах карбида вольфрама. Однако не было обнаружено признаков износа самих зерен карбида вольфрама, и они, по-видимому, сохранили свой первоначальный остроугольный внешний вид.Предыдущие исследования износа режущего инструмента по дереву также сообщили об аналогичных поверхностях износа при механической обработке ДСП и ДВП (Okumura 1987; Prakash 1995; Sheikh-Ahmad et al. 1999). Таким образом, наблюдения, полученные при изучении микроструктур на этих микрофотографиях, показывают, что износ режущей кромки карбида вольфрама при механической обработке WFPEC происходил в результате предпочтительного удаления кобальтовой связки с последующим удалением зерен карбида вольфрама.

    Фиг.10. EDS анализ образцов на фиг. 9b, 9c и 9d. (а) 45 °; (b) 55 °; и (c) 65 °

    На рис. 10 (a, b и c) показан анализ EDS образцов, показанных на рис. 9 (b, c и d). Элемент О (кислород) появлялся на изношенной поверхности всех инструментов, независимо от угла остроты; это указывает на наличие окислительного износа. Однако, как исследовалось выше, зерна карбида вольфрама сохранили свой первоначальный остроугольный вид и не показали значительного износа, поэтому считается, что имело место только окисление кобальта.Основным механизмом коррозии было окисление кобальтовой связки, которое ухудшает структуру материала в поверхностном слое.

    Кроме того, содержание элемента O (рис. 10a, b и c) составляло 2,85 мас.%, 11,51 мас.% И 14,62 мас.% Соответственно. Содержание элемента Co (фиг. 10a, 10b и 10c) составляло 8,86 мас.%, 5,79 мас.% И 4,63 мас.% Соответственно. Содержание элемента W (фиг. 10a, 10b и 10c) составляло 88,29 мас.%, 82,7 мас.% И 80,75 мас.% Соответственно. Наименьшим было содержание элемента О в инструменте с углом остроты 45 °, за ним следовали инструменты с углами остроты 55 ° и 65 ° соответственно.Это подтверждает, что как нормальная сила режущего инструмента, так и трение между изношенной задней поверхностью и обработанной поверхностью уменьшались с уменьшением угла остроты; следовательно, более низкая резкость может уменьшить эффект окислительного износа на поверхности зазора.

    ВЫВОДЫ

    1. Ширина носа и углубление кромки увеличивались с увеличением длины подачи WFPEC.
    2. Износ ширины вершины был наименьшим для инструмента с углом остроты 45 °, за которым следовали инструменты с углами остроты 55 и 65 ° во время процесса фрезерования.Износ рецессии кромки был выше для инструмента с углом остроты 45 °, за которым следовали инструменты с углами остроты 55 и 65 ° соответственно во время процесса фрезерования.
    3. Параметр износа одного инструмента не дает полной информации о форме и геометрии изношенной кромки.
    4. Ширина вершины режущего инструмента увеличивается с увеличением угла резкости во время резки. Углубление режущего инструмента увеличивается с уменьшением угла остроты во время резки.
    5. Увеличилась ширина носа, уменьшилась выемка кромки и увеличилась шероховатость обработанной поверхности с увеличением угла резкости после длины подачи 40 м.
    6. Ширина выступа положительно влияла на шероховатость обработанной поверхности, а шероховатость обработанной поверхности увеличивалась с увеличением ширины выступа. Углубление кромки мало повлияло на шероховатость обработанной поверхности. Шероховатость задней поверхности изношенного инструмента увеличивалась с увеличением угла остроты.
    7. Механизмы износа инструмента из цементированного карбида вольфрама включали окисление и истирание на поверхности зазора в испытанном диапазоне во время процесса резания. Первоначально связующая фаза между зернами карбида вольфрама удалялась окислением и механическим износом, а затем шлифовальные зерна карбида вольфрама удалялись с инструментов путем механического износа.
    8. Таким образом, достигается небольшой износ выемки кромки в обмен на меньшую шероховатость обработанной поверхности за счет уменьшения угла остроты.

    БЛАГОДАРНОСТИ

    Авторы благодарны за поддержку со стороны проекта, финансируемого в рамках приоритетной академической программы развития высших учебных заведений провинции Цзянсу (PAPD), ключевых проектов Китайской национальной программы развития науки и технологий в период двенадцатой пятилетки (2012BAD24B01) и Полипланк AB для предоставления образцов WFPEC.

    ССЫЛКИ

    Айрилмис, Н. (2011). «Влияние антипиренов на шероховатость поверхности и смачиваемость древесно-пластиковых композитных панелей», BioResources 6 (3), 3178-3187.

    Байуми А. М., Бейли Дж. А. и Стюарт Дж. С. (1983). «Сравнение износостойкости различных марок твердых сплавов, которые могут найти применение при обработке древесины», Wear 89 (2), 185-200.

    Брукс, К. Дж. А. (1979). Всемирный справочник и справочник по твердым металлам , Engineers ’Digest, Лондон, стр. 296.

    Будакчи, М., Ильче, А. К., Гюрлейен, Т., и Утар, М. (2013). «Определение шероховатости поверхности термообработанных древесных материалов, строганных фрезами горизонтального фрезерного станка», BioResources 8 (3), 3189-3199.

    Будакчи, М., Ильче, А. К., Коркут, Д. С., и Гюрлейен, Т. (2011). «Оценка шероховатости поверхности термообработанной древесины, пропиленной различными дисковыми пилами», BioResources 6 (4), 4247-4258.

    Буюксари, У., Акбулут, Т., Гулер, К., и Ас, Н. (2011). «Смачиваемость и шероховатость поверхности натурального и выращенного на плантациях ясеня узколистного ( Fraxinus angustifolia Vahl. )», BioResources 6 (4), 4721-4730.

    Буюксари, Ю., Авджи, Э., Айрилмис, Н., Аккилыч, Х. (2010). «Влияние соотношения шишек сосны на смачиваемость и шероховатость поверхности ДСП», BioResources 5 (3), 1824-1833.

    Хамдан, С., Талиб, З.А., Рахман, М.Р., Ахмед, А.С., и Ислам, М.С. (2010). «Динамическое измерение модуля Юнга обработанных и подвергнутых последующей обработке композитов из тропических древесных полимеров (WPC)», BioResources 5 (1), 324-342.

    Хизироглу, С. (1996). «Анализ шероховатости древесных композитов: метод щупа», Forest Products Journal 46 (7/8), 67-72.

    Хун Х., Лю Т., Хэ Х., Цзя Д. и Чжан Х. (2010). «Влияние модификаторов поверхности раздела на физические свойства и воспламеняемость композитов PE / дерево», Полимеры и полимерные композиты 19 (8), 639-645.

    Искра П., Эрнандес Р. Э. (2012). «Анализ сил резания при периферийной резке дерева прямым ножом», Wood and Fiber Science 44 (2), 134-144.

    Клёсов А.А. (2007). Древесно-пластиковые композиты , John Wiley & Sons, Inc., Хобокен, Нью-Джерси, стр. 698.

    Ковалук Г., Шимански В., Палубицки Б. и Бир П. (2009). «Исследование инструментов из различных материалов с геометрией кромок для фрезерования МДФ», European Journal of Wood and Wood Products 67 (2), 173-176.

    Окумура С., Курацу Х. и Сугихара Х. (1987). «Температура инструмента при машинном растачивании древесины (на японском языке)», Мокузай Гаккаиси 33 (4), 274-280.

    Пракаш, Л. Дж. (1995). «Применение цементированных карбидов на основе мелкозернистого карбида вольфрама», Международный журнал тугоплавких металлов и твердых материалов 13 (5), 257-264.

    Поранкевич Б., Сандак Дж. И Танака К. (2005). «Фактор, влияющий на износ стального инструмента при фрезеровании дерева», Wood Science and Technology 39 (3), 225-234.

    Салони Д., Бюльманн У. и Лемастер Р. Л. (2011). «Износ инструмента при резке древесно-волокнистых композитных материалов», Forest Products Journal 61 (2), 149-154.

    Сандак, Дж., Палубицки, Б., и Ковалук, Г. (2011). «Измерение рецессии режущего инструмента оптическими методами», в: Труды 20-го Международного семинара по обработке древесины , 7-10 июня, Скеллефтео, Швеция, стр.97-106.

    Сегерхольм, Б. К., Ибах, Р. Э., и Вестин, М. (2012). «Сорбция влаги, биологическая стойкость и механические характеристики WPC, содержащего модифицированную древесину и полилактаты», BioResources 7 (4), 4575-4585.

    Сельке, С. Э., и Вичман, И. (2004). «Композиты древесное волокно / полиолефин», Composites Part A 35 (3), 321-326.

    Шейх-Ахмад, Дж. Ю. (1999). «Высокотемпературный износ инструментов из цементированного карбида вольфрама при обработке ДСП и ДВП», Journal of Wood Science 45 (6), 445-455.

    Шейх-Ахмад, Дж. Й., и Бейли, Дж. А. (1999). «Характеристики износа некоторых цементированных карбидов вольфрама при механической обработке ДСП», Износ 225-229 (1), 256-266.

    Шейх-Ахмад, Дж. Й., Стюарт, Дж. С. и Фельд, Х. (2003). «Характеристики разрушения карбидов с алмазным покрытием при обработке композитов на древесной основе», Износ 255 (7-12), 1433-1437.

    Сури, Э., Бехравеш, А. Х., Джем, Н. Дж., И Хагталаб, А. (2013). «Экспериментальное исследование качества поверхности и водопоглощения экструдированного древесно-пластикового композита», Журнал термопластичных композитных материалов 26 (5), 680-698.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.


    Номер образца Кодированный параметр Шероховатость поверхности () Стойкость инструмента (мин) Амплитуда вибрации (мм / с 2 )
    Фактическое значение Прогнозируемое значение Возраст в% ошибки Фактическое значение Прогнозируемое значение Возраст в% ошибки Фактическое значение Прогнозируемое значение Возраст в% ошибки

    1 143 0.1 1,25 0,183 0,18998 −3,6 18,4 19,2948 −4,63 18 17,772 1,2
    2 143 0,1 1,25 0,1 1,25 0,18998 0,56 18,8 19,2948 −2,54 17 17,772 −4,3
    3 143 0.1 1,25 0,186 0,18998 −2,09 18,6 19,2948 −3,6 18 17,772 1,2