TY - JOUR

T1 - Моделирование влияния параметров режима обработки на температуру в зоне резания при точении заготовок из труднообрабатываемых материалов при различных покрытиях режущих пластин

AU - Галкин, Михаил Геннадьевич

AU - Смагин, Алексей Сергеевич

AU - Игнатченко, Е. А.

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Одной из важных задач для отечественного машиностроения в области обрабатывающего производства является прогнозирование температурного режима в зоне взаимодействия инструмента и заготовки при обработке различных изделий из черных металлов. В контексте моделирования большинства расчетных процедур, связанных с процессом механообработки, существуют проблемы с определением целевой функции, описывающей специфические условия взаимодействия инструмента и заготовки. Целью работы является экспериментальное исследование зависимости температуры в зоне резания чугунных заготовок СЧ-15 от материалов покрытий, которые наносятся на металлорежущий инструмент, и получение на его основе эмпирических целевых функций, адекватно описывающих данный процесс обработки. В ходе реализации этого алгоритма в лабораторных условиях на основе априорной информации выбрана область исследования и установлены предельные уровни факторов с интервалами варьирования в данной области. На следующем шаге выполнен факторный эксперимент и обработаны его результаты на основе линейного полинома при учете линейных эффектов и эффекта взаимодействия. В процессе оценки полинома определен доверительный интервал для всех коэффициентов регрессии по трем параллельным опытам при одних и тех же значениях факторов. На втором этапе его оценивания проверена адекватность результирующей математической модели по критерию Фишера. На завершающей стадии с использованием известного механизма логарифмирования выполнен переход от кодированных значений факторов в результирующем полиноме к их натуральным значениям. В ходе реализации этого алгоритма получены степенные функции, описывающие температурные режимы в зоне резания при обработке чугунной заготовки твердосплавным инструментом с покрытиями видов TiN, ZrN и ZrTiN. В результате исследования установлено, что некомбинированное покрытие твердосплавных пластин позволяет минимизировать температуру в зоне резания при точении труднообрабатываемых материалов в среднем на 10 % по сравнению с комбинированным покрытием, что увеличивает на эту величину производительность процесса формообразования.

AB - Одной из важных задач для отечественного машиностроения в области обрабатывающего производства является прогнозирование температурного режима в зоне взаимодействия инструмента и заготовки при обработке различных изделий из черных металлов. В контексте моделирования большинства расчетных процедур, связанных с процессом механообработки, существуют проблемы с определением целевой функции, описывающей специфические условия взаимодействия инструмента и заготовки. Целью работы является экспериментальное исследование зависимости температуры в зоне резания чугунных заготовок СЧ-15 от материалов покрытий, которые наносятся на металлорежущий инструмент, и получение на его основе эмпирических целевых функций, адекватно описывающих данный процесс обработки. В ходе реализации этого алгоритма в лабораторных условиях на основе априорной информации выбрана область исследования и установлены предельные уровни факторов с интервалами варьирования в данной области. На следующем шаге выполнен факторный эксперимент и обработаны его результаты на основе линейного полинома при учете линейных эффектов и эффекта взаимодействия. В процессе оценки полинома определен доверительный интервал для всех коэффициентов регрессии по трем параллельным опытам при одних и тех же значениях факторов. На втором этапе его оценивания проверена адекватность результирующей математической модели по критерию Фишера. На завершающей стадии с использованием известного механизма логарифмирования выполнен переход от кодированных значений факторов в результирующем полиноме к их натуральным значениям. В ходе реализации этого алгоритма получены степенные функции, описывающие температурные режимы в зоне резания при обработке чугунной заготовки твердосплавным инструментом с покрытиями видов TiN, ZrN и ZrTiN. В результате исследования установлено, что некомбинированное покрытие твердосплавных пластин позволяет минимизировать температуру в зоне резания при точении труднообрабатываемых материалов в среднем на 10 % по сравнению с комбинированным покрытием, что увеличивает на эту величину производительность процесса формообразования.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=67219917

U2 - 10.14489/hb.2024.05.pp.003-009

DO - 10.14489/hb.2024.05.pp.003-009

M3 - Статья

SP - 3

EP - 9

JO - Справочник. Инженерный журнал с приложением

JF - Справочник. Инженерный журнал с приложением

SN - 0203-347X

IS - 5 (326)

ER -