CC BY
5
УДК 621.91.01 DOI 10.25960/mo. 2020.1.49
Методика определения рациональных
режимов резания и геометрии режущего инструмента
при точении титановых сплавов
на основе математической модели образования
погрешностей
Т. А. Ларионова, С. А. Любомудров, Е. О. Ларионов
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Представлена методика определения рациональных режимов резания и геометрии режущего инструмента при точении титановых сплавов на основе математической модели образования погрешностей с использованием многопараметрического стенда, которые обеспечивают требуемую точность размеров и параметры шероховатости поверхности детали. Приведены результаты экспериментальных исследований по точению труднообрабатываемого титанового сплава ВТ41 на многопараметрическом стенде с применением разработанной методики.
Ключевые слова: титановые сплавы, режимы резания, математическая модель, точность обработки, погрешность обработки, износ инструмента, температурное удлинение резца, шероховатость поверхности, экспериментальная установка.
Введение
В последнее время появилось много новых жаропрочных сплавов на основе титана, широко используемых в современном машиностроении. Титановые сплавы обладают высокой механической прочностью, которая сохраняется при высоких температурах, коррозионной стойкостью, удельной прочностью и малой плотностью [1]. Их используют преимущественно для изготовления ответственных деталей (дисков, втулок, валов, лопаток и т. д.), которые в эксплуатационных условиях подвержены воздействию значительных вибрационных нагрузок при повышенной температуре.
Обеспечение качества обработки деталей из труднообрабатываемых титановых сплавов является актуальной задачей современного машиностроения.
При обработке титановых сплавов возникают такие проблемы, как большая склон-
ность к налипанию и задиранию, низкая теплопроводность, приводящая к повышению температуры в зоне контакта, к проявлению адгезионных и диффузионных явлений, поэтому большинство титановых сплавов труднообрабатываемые. Почти все металлы и огнеупоры растворяются в титане, вследствие чего он представляет собой сплав титана и твердого материала режущего инструмента. Во время механической обработки титановых сплавов образуется нарост на режущем клине инструмента, который фактически приводит к процессу резания, протекающему, как в паре титан — титан [2]. При токарной обработке титановых сплавов происходит интенсивный износ режущего инструмента. В результате возникают высокие температуры при обработке: от 1100 до 1200 °С, увеличиваются значения сил резания Р [2].
На сегодняшний день возникает много вопросов, связанных с обработкой резанием новых труднообрабатываемых титановых спла-
вов, а обрабатываемость металлов резанием имеет принципиальное значение для рационального выбора режимов резанием [3]. По этой причине потребители стремятся обращаться к фирмам, которые предлагают предприятиям готовые технологии обработки заготовок из определенного материала вместе с проверенным оборудованием.
Выбор станочного оборудования, инструментов, приспособлений, режимов резания для обработки титановых сплавов — задача, над которой работают ведущие мировые предприятия. Одновременно необходимо разрабатывать и мероприятия по управлению процессом обработки и получению деталей заданной точности.
Рациональные режимы резания и геометрия режущего инструмента при обработке титановых сплавов позволят получать детали с требуемыми точностью изготовления и параметрами шероховатости поверхности. Для их определения были проведены экспериментальные исследования с использованием многопараметрического стенда.
Экспериментальная установка
Для проведения экспериментов по точению титановых сплавов в СПбГПУ был разработан многопараметрический стенд, созданный на базе токарного станка модели Knuth Turnado 230/1000 V без применения смазочно-охлаж-дающей технологической смеси (рис. 1) [4].
Многопараметрический стенд позволяет во время механической обработки одновременно получать информацию о температурном удлинении и износе режущего инструмента, о температуре в зоне резания, о силах резания и качестве поверхностного слоя обрабатываемой детали (измеряется отдельно).
Система измерения размерного износа дает возможность, не снимая со станка режущий инструмент, выполнить измерение его размерного износа, без предшествующей температурной стабилизации державки режущего инструмента. Благодаря тому что вершины режущего инструмента и его державки расположены приблизительно в одной плоскости, стало возможным исключение влияния температурной деформации режущего инструмента.
1 2
4 5 9
Рис. 1. Многопараметрический стенд для обработки образцов деталей:
1 — деталь; 2 — тепловизор BALTECH TR-01200; 3 — система измерения сил резания; 4 — система измерения температурной деформации резца; 5 — система измерения размерного износа режущего инструмента; 6 — токарный станок Turnado 230/1000V; 7 — блок вторичной обработки информации; 8 — профилометр MarSurf PS1; 9 — монитор
Fig. 1. Multi-parameter stand for processing part samples:
1 — part; 2 — BALTECH TR-01200 thermal imager; 3 — cutting force measurement system; 4 — temperature deformation measurement system of the cutter; 5 — dimensional wear measurement system of the cutting tool; 6 — Turnado 230/1000V lathe; 7 — secondary information processing unit; 8 — MarSurf PS1 profilometer; 9 — monitor
Чертеж устройства для определения температурной деформации режущего инструмента представлен на рис. 2.
Устройство для измерения температурной деформации работает следующим образом. При нагреве резца вследствие выделения теплоты при резании резец нагревается и удлиняется. Инваровый стержень, вкрученный в державку Sandvik Coromant DDNNN 2525M 1504 с твердосплавной пластиной H13A и укрепленный непосредственно под режущей пластиной резца при нагреве, практически не имеет линейного удлинения (температурный коэффициент линейного расширения равен 1,5 • 10-6 1/°С), в то время как конец резца тянет прикрепленный стержень за собой. Это перемещение фиксируется первичным преобразователем. Вывод данных происходит на блок БИН-2И с последующим выводом на компьютер значений перемещения и обработкой полученной информации. Измерение происходит в процессе резания, результат выводится с дискретностью 1 с. Система измерения температурного удлинения и размерного износа режущего инструмента обеспечивает требуе-
№ 2(11б)/2020
2
3
4
5
Рис. 2. Устройство для измерения температурной деформации режущего инструмента:
1 — резец; 2 — инваровый стержень, обладает малым температурным коэффициентом линейного расширения; 3 — резцедержатель; 4 — первичный преобразователь индуктивной измерительной системы; 5 — кронштейн для крепления первичного преобразователя
Fig. 2. Device for measuring the temperature deformation of the cutting tool:
1 — cutter; 2 — Invar rod, has a small temperature coefficient of linear expansion; 3 — tool holder; 4 — primary converter of the inductive measuring system; 5 — bracket for mounting the primary converter
мую точность проводимых измерений: ±0,35 и ±2 мкм соответственно.
Для обеспечения возможности фиксировать в цифровом формате составляющие силы резания и передавать их компьютеру на месте установки резцедержателя на токарном станке был установлен универсальный модернизированный динамометр УДМ-600 с особым приспособлением для установки и крепления режущего инструмента с прямоугольным сечением державки 16 х 25 мм и креплением под преобразователь для измерения значений температурной деформации режущего инструмента.
В процессе выполнения эксперимента данные, полученные с помощью динамометра, аналоговые сигналы по трем координатам поступают в блок УДП сбора и обработки первичной информации. Затем аналоговые сигналы усиливаются и преобразуются в цифровой вид, имеющий дискретность 0,02 с. Далее цифровой сигнал поступает в устройство ЭВМ (системный блок), где записываются в файл
и параллельно выводятся на экран монитора в виде трех графиков и таблиц, которые включают численные значения сил, измеренные с заданным интервалом времени.
Для измерения значений параметров шероховатости применяется компактный портативный цифровой профилометр Elcometer 7061 Marsurf PS1, предназначенный для измерения шероховатости как в лаборатории, так и в условиях производства [5]. Он может быть использован как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях.
Основные погрешности
при обработке титановых сплавов
Для выбора рациональных режимов резания и геометрии режущего инструмента использовалась методика оценки погрешности обработки резанием деталей из титановых сплавов. Наиболее значимые погрешности при обработке титановых сплавов — это
25
км S 20
и н
не 15
и л
удл
10
3
2
1
200 400 600 800
Время обработки, t
1000 1200
Рис. 3. Зависимость температурного удлинения резца при непрерывной обработке от времени обработки при разных скоростях: s = 0,082 мм/об, r = 0,4 мм, t = = 0,5 мм:
1 — 40 м/мин; 2 — 60 м/мин; 3 — 80 м/мин
Fig. 3. Dependence of the temperature elongation of the cutter during continuous processing on the processing time at different speeds: s = 0,082 mm/rev, r = 0,4 mm, t = 0,5 mm:
1 — 40 m/min; 2 — 60 m/min; 3 — 80 m/min
температурные деформации инструмента и детали, размерный износ режущего инструмента, упругие деформации технологической системы.
На точность обработки при чистовом точении точных деталей влияет размерный износ режущего инструмента. Так как износ носит линейный характер, значит, и погрешность, вызванная износом резца, тоже [6]:
AU = 2unDl/s,
(1)
Х = Х m
1 - е t0
(2)
где X — температурное удлинение головки резца в момент времени т; Хтах — максимальное
удлинение головки резца в момент теплового равновесия; т — время нагрева (в нашем случае то же, что время обработки); То — время наступления теплового равновесия; е — основание натуральных логарифмов.
Величины То и Хтах зависят от материала и геометрии инструмента, режимов резания и прочности обрабатываемого материала. Чаще всего эти величины и их зависимости от режимов резания находятся эмпирически, для конкретных условий обработки.
Несмотря на все это, максимальная деформация резца, вызванная температурными эффектами, не является достаточно информативной и качественной оценкой тепловых деформаций, так как они развиваются во времени.
По результатам экспериментальных исследований при точении труднообрабатываемых титановых сплавов ВТ8 и ВТ41 температурного равновесия во время механической обработки не наступает, из-за чего деформация резца, вызванная температурными эффектами, продолжает возрастать линейно с течением времени вплоть до самого конца механической обработки (рис. 3). Для того чтобы определить температурные деформации резца в любой момент времени, нужно знать закон изменения этих деформаций во времени. Воспользуемся следующей эмпирической формулой, которая наиболее полно описывает зависимость теплового удлинения резца от времени обработки при точении титановых сплавов и носит нелинейный характер:
где Аи — закономерно изменяющаяся погрешность, обусловленная износом резца, мкм; Б — диаметр заготовки, мм; и — относительный размерный износ резца, мкм; в — подача резца, мм/об; I — длина обработки, мм.
Профессор А. П. Соколовский выявил следующую зависимость температурных деформаций режущего инструмента от времени обработки [7]:
x = 2K(t + A)(1 - е-ат),
(3)
где К и А — коэффициенты, зависящие от обрабатываемого материала, режимов резания, материала и формы резца; а — коэффициент, зависящий от материала и формы режущего инструмента.
Для определения коэффициентов уравнения по экспериментальным данным необходимо воспользоваться методом наименьших квадратов.
Погрешность обработки, вызванную упругими деформациями технологической системы при точении, можно определить по формуле:
Дупр = 2Py/j,
(4)
5
0
■52
№ 2(11б)/2020
где ] — жесткость системы, Н/мм (определяется экспериментально для каждой единицы оборудования); Ру — составляющая силы резания, Н.
Общая погрешность рассчитывается как алгебраическая сумма систематических составляющих погрешности обработки:
Лсист = Ли + Лупр + Х (5)
Относительный размерный износ резца, температурное удлинение режущего инструмента и упругие деформации техно логической системы зависят от режимов резания: скорости резания, глубины и подачи, а также от характеристик режущего инструмента, а именно: геометрии и материала.
Математическая модель образования погрешностей при точении труднообрабатываемых титановых сплавов
Для того чтобы численно оценить относительный размерный износ резца и при точении новых труднообрабатываемых сплавов, рекомендуется пользоваться эмпирической формулой зависимости относительного размерного износа резца от режимов резания и геометрии режущего инструмента — радиуса при вершине резца:
и = Сииаи8ЪиТЛи, (6)
где Си — коэффициент, зависящий от геометрии и материала инструмента; V — скорость резания, м/мин; я — подача, мм/об; г — радиус при вершине резца, мм; аи, Ъи и <1и — показатели степени V, я и г соответственно.
Для определения коэффициентов А, К и а в формуле зависимости теплового удлинения резца от времени обработки (3) необходимо воспользоваться следующими эмпирическими формулами:
А = С^аАзЪА 4г<А; (7)
К = С^аКзЪКгаК; (8)
а = С(^аа8ЪагЛа. (9)
Для вычисления погрешности, обусловленной упругими деформациями технологической системы необходимо определить значение составляющей силы резания Ру, которое рассчитывается по эмпирической формуле:
Ру = С^аувЪуг<у. (10)
Чтобы определить коэффициенты Си, аи, Ъи и <и в формуле (6), Са, аА, ЪА и <А, СК, аК, ЪК и <К, Са, аа, Ъа и <а в формулах (7)-(9), Су, ау, Ъу, <у в формуле (10), необходимо провести многофакторный эксперимент для конкретных условий обработки и каждого конкретного инструмента.
Подставив полученные данные в формулы (1), (3) и (4), можно рассчитать погрешности, обусловленные износом и температурным удлинением режущего инструмента, упругими деформациями в технологической системе в конкретном технологическом процессе.
Качество поверхностного слоя
Для контроля качества поверхностного слоя детали необходимо производить оценку численных значений параметров шероховатости поверхности Яа и Яг, соответственно среднеарифметического отклонения профиля и высоты неровностей профиля по десяти точкам [8].
Так как параметр шероховатости Яа наиболее информативный, чаще всего в машиностроительных чертежах деталей задается именно он. Высотный параметр Яг в чертежах применяется редко, однако именно он дает лучшую характеристику качества лезвийной обработки поверхности.
Размер, форма и направление микронеровностей будут зависеть от выбранных режимов. Из параметров режимов резания наибольшее влияние на параметр шероховатости поверхности оказывают скорость резания, подача инструмента и радиус при вершине резца.
Зависимость численных значений шероховатости поверхности носит степенной характер, поэтому шероховатость будет зависеть от режимов резания и геометрии режущего инструмента. Эта зависимость выражается формулами:
Щ1ШБРДБРТКА
Яа = СяиаБЬг1;
Яг = Ср^Б^г3
(11) (12)
Для определения коэффициентов модели Сра, Ср, а, Ь, 1, /, ], в необходимо провести многофакторный эксперимент в диапазоне рекомендованных режимов резания.
Экспериментальные исследования по оценке режимов резания титанового сплава ВТ41
Для рационального выбора режимов резания нового труднообрабатываемого титанового сплава ВТ41 [9] был проведен ряд экспериментов.
Первый этап экспериментальных исследований — проведена серия однофакторных экспериментов для определения характера зависимостей параметров процесса резания: относительного износа, температурного удлинения резца, сил резания и параметров шероховатости поверхности — от режимов резания и геометрии режущего инструмента.
Второй этап экспериментальных исследований — проведен полный многофакторный эксперимент, по результатам которого произведен регрессионный анализ для определения степени зависимости параметров процесса резания от режимов резания и геометрии режущего инструмента. Данные обрабатывались в программах Mathcad и «Статистика».
Ниже приведены некоторые полученные степенные зависимости для титанового сплава ВТ41:
Яа = 16,12 и-0'0831'24г-0'59;
Яг = 17,08и0'26з1'14Р-0'58; К = 1,7 • 10-9и4'96з2'55г-0'9; А = 16,4 • 1012и-7'973-4'94г2'28; и0 = 1,7 • 10-2и4>01з4>21г-0'96; Ру = 804,3и0'11з0'86Р0'09.
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
Подставив полученные данные в формулы (1), (3), (4), мы получаем значения составляющих систематической погрешности, вызванной износом инструмента, его температурны-
ми деформациями и упругими деформациями технологической системы. Сложив алгебраически эти составляющие погрешности обработки (5), получаем общую погрешность обработки.
Такая оценка погрешности позволяет заранее оценить погрешность обработки с выбранными режимами резания и выбрать те режимы, с помощью которых можно обеспечить необходимую точность и качество поверхностного слоя детали. Таким образом, становится возможным на начальном этапе технологического процесса моделировать погрешности, выбрать метод повышения точности обработки из труднообрабатываемых титановых сплавов [10, 11].
Методика определения рациональных режимов резания при точении титановых сплавов с использованием многопараметрического стенда
Определение рациональных режимов резания труднообрабатываемых титановых сплавов включает следующие этапы.
1. Производится анализ требуемых параметров по точности размеров и качеству поверхностного слоя детали из титанового сплава. Назначается глубина резания, выбираются из рекомендованных диапазоны скоростей резания, подачи и радиуса при вершине резца.
2. На многопараметрическом стенде проводится серия однофакторных экспериментов для определения характера зависимостей параметров процесса резания: относительного износа, температурного удлинения резца, сил резания и параметров шероховатости поверхности — от режимов резания и геометрии режущего инструмента.
3. После подтверждения характера исследуемых зависимостей по результатам одно-факторного эксперимента составляется матрица планирования эксперимента и на многопараметрическом стенде проводится многофакторный эксперимент.
4. Результаты многофакторного эксперимента обрабатываются. На выходе мы получаем степенные уравнения зависимостей температурного удлинения резца и его износа,
упругих деформаций технологической системы и параметров шероховатости поверхности от режимов резания и геометрии режущего инструмента.
5. По результатам экспериментальных исследований мы получили математическую модель образования погрешности при обработке титанового сплава на имеющемся оборудовании.
6. Для обеспечения требуемых параметров точности размеров и высотного параметра шероховатости поверхности выбираем режимы резания. В начале выбираем режимы по аналогии с другими титановыми сплавами. Подставляем их и радиус при вершине режущего инструмента в эмпирические формулы (7)-(12), полученные данные заносим в формулы основных составляющих погрешности от износа инструмента, его температурного удлинения, упругих деформаций системы [(формулы (1), (3), (4)], складываем их (5) и высчитываем общую погрешность.
Если значение погрешности удовлетворяет нашим требованиям, а параметр шероховатости соответствует указанному на чертеже, то параметры резания принимаются как рабочие, если не соответствуют, необходимо либо уменьшать подачу или скорость, либо увеличивать радиус при вершине инструмента и снова производить расчет. Если параметры нас удовлетворяют, то мы можем увеличить режимы резания с целью повысить производительности и снова произвести расчет погрешности обработки.
Так производится подбор режимов резания и геометрии режущего инструмента, чтобы добиться минимально возможной погрешности обработки.
Заключение
Разработанная методика определения рациональных режимов резания позволяет заранее рассчитать погрешность обработки при точении титановых сплавов и определить рациональные режимы резания для достижения требуемой точности изготовления и шероховатости поверхности деталей при максимально возможной производительности.
По разработанной методике была проведена обработка партии образцов деталей типа «втул-
ка» из титанового сплава ВТ41. Отклонение полученной суммарной погрешности и качества поверхностного слоя от расчетной по модели при изготовлении партии деталей составляет не более 13-15 %. Все детали в партии соответствуют требуемой точности по 5-му квалитету, параметр шероховатости Яа не превышает 0,8 мкм.
Работа выполнялась при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-38-00243.
Литература
1. Максаров В. В., Кошелева Е. В., Важенин А. Ю.
Повышение качества изготовления деталей из титановых сплавов методом локального пластического деформирования // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. 2017. № 1 (40). С. 276-281.
2. Максаров В. В., Ефимов А. Е., Важенин А. Ю. Совершенствование технологии механической обработки титановых сплавов посредством применения предварительного пластического воздействия // Металлообработка. 2019. № 3 (111). С. 20-26.
3. Васильков Д. В., Александров А. С., Голикова В. В. Обрабатываемость металлов резанием // Системный анализ и аналитика. 2019.№ 1 (9). С.93-100.
4. Козарь И. И., Бровкина Я. Ю. Исследование зависимости температурного удлинения резца от времени обработки при точении титанового сплава ВТ-41 ОСТ 1 90013 / / Неделя науки СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием. 2017. С. 319-322.
5. Табенкин А. Н., Тарасов С. Б., Степанов С. Н. Текстура поверхности и ее измерение. Шероховатость, волнистость, профиль, топография / Под ред. Н. А. Табачниковой. СПб., 2018. 264 с.
6. Соколовский А. П. Точность механической обработки и пути ее повышения. М.: Машгиз, 1951. 487 с.
7. Соколовский А. П. Расчеты точности обработки на металлорежущих станках. М.: Машгиз, 1952. 288 с.
8. Zhukov E. L., Kozar I. I., Olodyazhniy D. Y. Problems of ensuring quality of a surface layer when producing components from hard-to-process heat resistant alloys // Acta Metallurgica Slovaca. 2016. Vol. 22. N 2. P. 128-132.
9. Кашапов О. С., Новак А. В., Ночовная Н. А., Павлова Т. В. Состояние, проблемы и перспективы создания жаропрочных титановых сплавов для деталей ГТД [Электронный ресурс] // Электронный научный журнал «Труды ВИАМ». 2014. № 3. 12 с.
10. Drobintsev P., Kotlyarova L., Voinov N., Tolsto-les A., Maslakov A., Khrustaleva I. Automating preparation of small-scale production for reliable net-centric IoT workshop // CEUR Workshop Proceedings 2019 Actual Problems of System and Software Engineering. P. 75-85.
11. Kotlyarov V., Chernorutsky I., Drobintsev P., Tolstoles A., Khrustaleva I., Kotlyarova L. Net-centric Internet of Things for industrial machinery workshop // Proceedings of the 4th Ural Workshop on Parallel, Distributed, and Cloud Computing for Young Scientists. 2017. P. 112-122.
МЕШПООБРАЙТКА
References
1. Maksarov V. V., Kosheleva E. V., Vazhenin A. Yu.
Improving the quality of manufacturing parts from titanium alloys by local plastic deformation. Vestnik Rybin-skoy gosudarstvennoy aviatsionnoy tekhnologicheskoy akademii imeni P. A Solovyova. 2017, no 1 (40), pp. 276281. (In Russ.)
2. Maksarov V. V., Efimov A. E., Vazhenin A. Yu. Improving the technology of mechanical processing of titanium alloys through the use of pre-plastic impact. Metalloobrabotka. 2019, no 3 (111), pp. 20-26. (In Russ.)
3. Vasilkov D. V., Alexandrov A. S., Golikova V. V. Machining of metals by cutting. Sistemnyi analyz anali-tika. 2019, no 1 (9), pp. 93-100. (In Russ.)
4. Kozar I., Brovkina Ya. Yu. Investigation of the dependence of the temperature elongation of the cutter on the processing time when turning the titanium alloy VT-41 OST 1 90013. Nedelya nauki SPbPU: materialy nauchnoj Konferencii mezhdunarodnym uchastiem. 2017, pp. 319-322. (In Russ.)
5. Tabenkin A. N., Tarasov S. B., Stepanov S. N. Surface texture and its measurement. Roughness, undulation, profile, topography. Edited By N. A. Tabachnikova. St. Petersburg, 2018, 264 p. (In Russ.)
6. Sokolovsky A. P. Accuracy of mechanical processing and ways to improve it. Moscow: Mashgiz, 1951, 487 p. (In Russ.)
7. Sokolovsky A. P. Calculations of processing accuracy on metal-cutting machines. Moscow: Mashgiz, 1952, 288 p.
8. Zhukov E. L., Kozar I. I., Olodyazhniy D. Y. Problems of ensuring quality of a surface layer when producing components from hard-to-process heat resistant alloys // Acta Metallurgica Slovaca. 2016, vol. 22, no 2, pp. 128-132.
9. Kashapov O. S., Novak A. V., Nochovnaya N. A., Pavlova T. V. State, problems and prospects of creating heat-resistant titanium alloys for gas turbine parts [Electronic resource]. Elektronnyi zhurnal "Trudy VIAM". 2014, no 3, p. 12. (In Russ.)
10. Drobintsev P., Kotlyarova L., Voinov N., Tolsto-les A., Maslakov A., Khrustaleva I. Automating preparation of small-scale production for reliable net-centric IoT workshop. CEUR Workshop Proceedings 2019 Actual Problems of System and Software Engineering. P. 75-85.
11. Kotlyarov V., Chernorutsky I., Drobintsev P., Tolstoles A., Khrustaleva I., Kotlyarova L. Net-centric Internet of Things for industrial machinery workshop. Proceedings of the 4th Ural Workshop on Parallel, Distributed, and Cloud Computing for Young Scientists. 2017, pp. 112-122.
Сведения об авторах
Ларионова Татьяна Анатольевна — ассистент Высшей школы машиностроения, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., д. 29, е-таП: tsimkoshka@mail.ru
Любомудров Сергей Александрович — кандидат технических наук, директор Высшей школы машиностроения, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., д. 29, е-mail: lyubomudrow@yandex.ru
Ларионов Евгений Олегович — ассистент Высшей школы машиностроения, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., д. 29, е-mail: lab.tm@mail.ru
Для цитирования: Ларионова Т. А., Любомудров С. А., Ларионов Е. О. Методика определения рациональных режимов резания и геометрии режущего инструмента при точении титановых сплавов на основе математической модели образования погрешностей. Металлообработка, 2020, № 2, с. 49-57. БО! 10.25960^0.2020.2.49
UDC 621.91.01 DOI 10.25960/mo.2020.2.49
Method for determining rational cutting modes and cutting tool geometry when turning titanium alloys based on a mathematical model of error generation
T. A. Larionova, S. A. Lubomudrov, E. O. Larionov
Peter the Great St . Petersburg Polytechnic University, Saint Petersburg, Russia
The paper presents a method for determining rational cutting modes and cutting tool geometry when turning titanium alloys based on a mathematical model of error generation using a multi-parameter stand that provides the required dimensional accuracy and parameters of the surface roughness of the part. The results of experimental studies on the flow of hard-to-process titanium alloy VT41 on a multiparameter stand using the developed technique are presented.
Keywords: titanium alloys, cutting modes, mathematical model, processing accuracy, processing error, tool wear, temperature elongation of the cutter, surface roughness, experimental setup.
new materials and technology
MEIAIL/OOBRABOTKA
Ut/uviy
Information about the authors
Tatyana A. Larionova — Assistant at the Higher school of mechanical engineering, Saint Petersburg State Polytechnic University. Politechnicheskaya ul., 29, St. Petersburg, 195251, Russia, e-mail: tsimkoshka@mail.ru
Sergey A. Lyubomudrov — Candidate of Engineering Sciences, Director of the Higher school of mechanical engineering, Saint Petersburg State Polytechnic University. Politechnicheskaya ul., 29, St. Petersburg, 195251, Russia, e-mail: ly-ubomudrow@yandex.ru
Evgeny O. Larionov — Assistant at the Higher school of mechanical engineering, St. Petersburg State Polytechnic University. Politechnicheskaya ul., 29, Saint Petersburg, 195251, Russia, e-mail: lab.tm@mail.ru
For citation: Larionova T. A., Lubomudrov S. A., Larionov E. O. Method for determining rational cutting modes and cutting tool geometry when turning titanium alloys based on a mathematical model of error generation. Metalloobrabotka, 2020, no 2, pp. 49-57. DOI 10.25960/mo.2020.2.49
Уважаемые коллеги!
Открыта постоянная редакционная подписка на научно-производственный журнал «МЕТАЛЛООБРАБОТКА». Журнал учрежден и издается АО «Издательство «Политехника» с 2001 г.
Тематика: обработка материалов резанием, давлением, электрофизические и электрохимические методы обработки; новые технологии и материалы.
Тираж 1500 экз., объем от 60 с., периодичность — 6 номеров в год, стоимость одного номера — 700 руб. Постоянным подписчикам 10%-ная скидка. С 2003 г. журнал включен в Перечень ВАК.
Приглашаем к сотрудничеству авторов: научные статьи, одобренные редколлегией, редактируются и печатаются бесплатно.
Для рекламодателей по запросу высылаем расценки.
Подписные индексы: по каталогу «Роспечать» — № 14250.
