Экспериментальное определение коэффициента усадки стружки при ротационном фрезеровании

Abstract

Показана актуальность задачи разработки новых методов получения порошков, позволяющих управлять их формой и размерами. Пластические деформации срезаемого слоя материала при превращении его в стружку приводят к отличию размеров получаемой стружки от соответствующих параметров срезаемого слоя обрабатываемого материала. Коэффициенты усадки стружки являются количественной оценкой степени пластической деформации обрабатываемого материала при резании. Проанализированы существующие способы определения коэффициента усадки при резании. В связи с особенностями процесса предложен подход к нахождению коэффициента усадки стружки при ротационном фрезеровании. Одной из особенностей рассматриваемого процесса ротационного фрезерования при получении элементной стружки является использование групповой схемы резания двумя режущими элементами – гладким и зубчатым. На поверхности зубчатого элемента выполнены режущие зубья, которые формируют частицу порошка, оставляя на поверхности часть несрезанного материала. Гладкий режущий элемент срезает материал, оставленный зубчатым элементом. Форма, размеры стружки и условия протекания процесса при работе гладкого и зубчатого режущих элементов при ротационном фрезеровании существенно отличаются. Усадка стружки, формируемой при работе гладкого и зубчатого режущих элементов, также различна. Это необходимо учитывать при управлении процессом получения требуемого размера элементной стружки при ротационном фрезеровании. Выполнено математическое моделирование процесса ротационного фрезерования для определения коэффициента усадки стружки. Проведены экспериментальные исследования рассматриваемого процесса. Выявлено, что на усадку стружки существенное влияние оказывают условия работы гладкого и зубчатого режущих элементов и параметры операции. Relevance of a problem of development of new methods of receiving the powders is shown in article, allowing to steer their form and the sizes. Plastic deformations of a cut-off layer of a material at transformation into shaving result it in difference of the sizes of received shaving from the corresponding parameters of a cut-off layer of a processed material. Coefficients of shrinkage of shaving are a numbered assessment of extent of plastic deformation of an processing material when cutting. Existing modes of determination of coefficient of shrinkage are analysed when cutting. Due to the features of process approach to finding of coefficient of shrinkage of shaving at rotational milling is offered. One of features of considered process of rotational milling when receiving element shaving is use of the group scheme of cutting by two cutting elements – smooth and gear. On a surface of a gear element cutting teeths which form a powder particle are executed, leaving on a surface part of not cut off material. The smooth cutting element cuts off the material left a gear element. The form, the sizes of shaving and condition of course of process during the work of smooth and gear cutting elements at rotational milling significantly differ. Shrinkage of the shaving formed during the work of smooth and gear cutting elements, is also various. It needs to be considered when steering of process of obtaining the demanded size of element shaving at rotational milling. Mathematical modeling of process of rotational milling for determination of coefficient of shrinkage of shaving is executed. Pilot researches of considered process are conducted. It is revealed that essential impact operating conditions of smooth and gear cutting elements and operation parameters have on shaving shrinkage.