Dimensional analysis and ANN simulation of chip-tool interface temperature during turning SS304

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 4 2021 61 EQUIPMENT. INSTRUMENTS что привело к быстрому отведению тепла на гра - нице раздела в инструмент .  Для инструмента с однослойным TiAlN- покрытием наблюдалась более низкая темпе - ратура резания , чем для инструмента с много - слойным TiN/TiAlN- покрытием . Это можно объяснить его более высокой теплопрово - дностью . Однако при использовании твердо - сплавного инструмента с многослойным TiN/ TiAlN- покрытием наблюдалось меньшее усилие резания , что можно связать с более низким ко - эффициентом трения , создаваемым передней по - верхностью этого инструмента для стекающей стружки . С другой стороны , наибольшая сила резания наблюдалась у твердосплавных инстру - ментов без покрытия .  Результаты , предсказанные всеми разрабо - танными моделями для температуры на границе раздела стружка – инструмент для различных ин - струментов , хорошо согласуются с эксперимен - тальными результатами с абсолютной погреш - ностью менее 5 %. Тем не менее результаты , предсказанные моделью ИНС , лучше согласуют - ся с экспериментальными результатами по срав - нению с моделями , основанными на статисти - ческом и размерном анализе , и , следовательно , разработанная модель ИНС может быть надежно использована для прогнозирования температуры на границе раздела стружка – инструмент во вре - мя токарной обработки сплава SS304 . Список литературы 1. Grzesik W. Experimental investigation of the cutting temperature when turning with coated indexable inserts // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 1999. – Vol. 39, iss. 3. – P. 355–369. – DOI: 10.1016/S0890-6955(98)00044-3. 2. Grzesik W. The role of coatings in controlling the cutting process when turning with coated indexable inserts // Journal of Materials Processing Technology. – 1998. – Vol. 79, iss. 1–3. – P. 133–143. – DOI: 10.1016/ S0924-0136(97)00491-3. 3. Pal A., Choudhury S.K., Chinchanikar S. Machinability assessment through experimental investigation during hard and soft turning of hardened steel // Procedia Materials Science. – 2014. – Vol. 6. – P. 80–91. – DOI: 10.1016/j.mspro.2014.07.010. 4. Abhang L.B., Hameedullah M . Chip-tool interface temperature prediction model for turning process // International Journal of Engineering Science and Technology. – 2010. – Vol. 2, iss. 4. – P. 382–393. 5. Alvelid B. Cutting temperature thermo-electrical measurements // Annals of CIRP. – 1970. – Vol. 18. – P. 547–554. 6. Chinchanikar S., Choudhury S.K. Evaluation of chip-tool interface temperature: effect of tool coating and cutting parameters during turning hardened AISI 4340 steel // Procedia Materials Science. – 2014. – Vol. 6. – P. 996–1005. – DOI: 10.1016/j.mspro.2014.07.170. 7. Chinchanikar S., Choudhury S.K., Kulkarni A.P. Investigation of chip-tool interface temperature during turning of hardened AISI 4340 alloy steel using multi-layer coated carbide inserts // Advanced Materials Research. – 2013. – Vol. 701. – P. 354–358. – DOI: 10.4028/www.scienti fi c.net/AMR.701.354. 8. Effects of working parameters on performance characteristics of cutting tools processed through powder metallurgy under turning operation / T. Panneerselvam, T.K. Kandavel, S.A. Sreenivas, S. Karthik, M.M.Andru // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2021. – Vol. 30, iss. 4. – P. 2890–2898. – DOI: 10.1007/ s11665-021-05622-6. 9. A numerical model to obtain temperature distribution during hard turning of AISI 52100 steel / P.S. Bapat, P.D. Dhikale, S.M. Shinde, A.P. Kulkarni, S.S. Chinchanikar // Materials Today: Proceedings. – 2015. – Vol. 2, iss. 4–5. – P. 907–914. – DOI: 10.1016/j. matpr.2015.07.150. 10. Dhar N.R., Ahmed M.T., Islam S. An experimental investigation on effect of minimum quantity lubrication in machining AISI 1040 steel // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2007. – Vol. 47, iss. 5. – P. 748–753. – DOI: 10.1016/j.ijmachtools. 2006.09.017. 11. Anagonye A.U., Stephenson D.A. Modeling cutting temperatures for turning inserts with various tool geometries and materials // Journal of Manufacturing Science and Engineering. – 2002. – Vol. 124, iss. 3. – P. 544–552. – DOI: 10.1115/1.1461838. 12. Modern coatings in high performance cutting applications / W. Kalss, A. Reiter, V. Der fl inger, C. Gey, J.L. Endrino // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. – 2006. – Vol. 24, iss. 5. – P. 399– 404. – DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2005.11.005. 13. Grzesik W., Nieslony P. Coupled thermo- mechanical FEM-based modelling of the tool-chip contact behaviour for coated cutting tools // International Journal of Machining and Machinability of Materials. – 2012. – Vol. 11, iss. 1. – P. 20–35. – DOI: 10.1504/ IJMMM.2012.044920. 14. Jiang F., Yan L., Rong Y. Orthogonal cutting of hardened AISI D2 steel with TiAlN-coated inserts – simulations and experiments // International Journal of AdvancedManufacturing Technology. – 2013. –Vol. 64. – P. 1555–1563. – DOI: 10.1007/s00170-012-4122-3.