Влияние вылета резца и глубины резания при токарной обработке на качество поверхностного слоя деталей машин

Приведены результаты исследования процесса резания с целью определения влияния длины вылета токарного режущего инструмента из резцедержателя и сил резания, возникающих в процессе обработки, соответствующих разным величинам снимаемого слоя, на формирование качества поверхностного слоя деталей при точении. В качестве режущего инструмента в исследовании применялся токарный проходной резец PCLNR2525M12 со сменными пластинами из твердого сплава Т15К6, а в качестве обрабатываемых заготовок - стальные цилиндрические заготовки диаметром D = 40 мм (марка стали - 30). Обработка резанием проводилась при трех различных глубинах резания, равных 0,4, 1, 1,5 мм. Скорость подачи и частота вращения шпинделя на протяжении всего эксперимента являлись константой и были равны s = 0,1 мм/об, n = 1000 об/мин соответственно. Методами математического моделирования определены геометрические отклонения резца от теоретической линии резания. В качестве оцениваемых параметров использовались линейные перемещения, образуемые вследствие напряженно-деформированного состояния резца. Представлена методика подготовки и проведения математического моделирования средствами системы трехмерного моделирования КОМПАС-3D и модуля APM FEM. Экспериментальным путем исследованы параметры шероховатости, возникающие при токарной обработке резцами с различной величиной вылета инструмента с разными режимами резания.

The scientific work represents a research of the cutting process in order to determine the influence of the cutting tool extension’s length from the tool holder and the cutting forces that occur during processing and corresponding to different values of the removed layer on the formation of the quality of the surface layer of parts during turning. As a cutting tool, the research used a PCLNR2525M12 straight-turning tool with replaceable T15K6 carbide inserts. Steel cylindrical workpieces with a diameter D = 40 mm (steel grade - 30) were used as workpieces. Cutting was carried out at three different cutting depths: 0.4, 1, 1.5 mm. The feed rate and spindle speed throughout the experiment were constant and were equal to s = 0.1 mm/rev, n = 1000 rpm, respectively. The geometric deviations of the cutter from the theoretical cutting line were determined by mathematical modeling methods. Linear displacements formed due to the stress-strain state of the cutter were used as estimated parameters. The study presents the methodology for preparing and conducting mathematical modeling using the three-dimensional modeling system KOMPAS-3D and APM FEM module. The roughness parameters that occur during turning by cutters with different tool extension with different cutting modes were studied experimentally.