A study of the relationship between cutting force and machined surface roughness with the feed per tooth when milling EuTroLoy 16604 material produced by the DMD method

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 7 TECHNOLOGY конечный продукт получают при помощи добавления необходимого количества материала, а не удаления его из цельной заготовки. Имеется возможность локального (местного) нанесения слоя материала. Этот метод активно применяется для нанесения покрытий, а также восстановления изношенных поверхностей порошками, обладающими специальными свойствами [4–6]. Применение DMD-метода сопряжено с проблемой, заключающейся в том, что поверхность после нанесения слоя материала зачастую не соответствует заданным конструкторским требованиям, что было выявлено в работах [7–10]. Для соответствия заданным требованиям необходима дальнейшая механическая обработка резанием. Поскольку DMD-метод не используется в массовом производстве, поэтому в нормативных справочниках отсутствуют режимы резания для их обработки. Большинство предприятий обрабатывают выращенные изделия методом пробных проходов, подбирая при этом подходящие режимы резания и режущий инструмент. Однако такая обработка не может считаться эффективной вследствие нерационального расхода материала. Для этого требуется проведение теоретических и экспериментальных исследований, чтобы установить взаимосвязь режимных параметров с выходными параметрами процесса резания. Данные, полученные в ходе исследований, позволят разработать нормативную базу (рекомендации) для назначения рациональных режимов механической обработки резанием DMD-материалов. Большинство работ, содержащих в себе исследования характеристик процесса механической обработки резанием новых материалов [11–13], свидетельствуют о заинтересованности машиностроительной отрасли в использовании данных материалов для производства деталей, так как им можно придать необходимые свойства. Так, в работе [14] проведено экспериментальное исследование обрабатываемости материала Al/SiC-MMC. В ходе токарной обработки было изучено влияние глубины резания, подачи и скорости резания на шероховатость обработанной поверхности и силу резания. Полученные экспериментальные данные позволили установить взаимосвязь скорости резания, подачи и глубины резания с силой резания и шероховатостью обработанной поверхности, а также показать их влияние на износ режущего инструмента. Результаты эксперимента позволяют из полученных зависимостей выбрать подходящие значения подачи, скорости резания и глубины резания для выполнения технологических требований. Eun-Jung Kim и др. [10] провели экспериментальное исследование по механической обработке нержавеющей стали 304L. Были определены численные значения силы резания и шероховатости обработанной поверхности для установления характеристик обрабатываемости материала. В работе [15] разработана экспериментальная модель взаимосвязи шероховатости обработанной поверхности с режимами резания (частота вращения шпинделя и скорость подачи) при точении VT6 titanium alloy, полученного DMD-методом. В работах [16–18] представлены исследования процесса фрезерования образцов из материала IN718, полученных с использованием аддитивных технологий. В результате были изучены силы резания, износ режущего инструмента, шероховатость обработанной поверхности и остаточные напряжения при различных технологических условиях. Таким образом, обрабатываемость, а также процесс механической обработки наплавленных материалов широко изучают во всем мире, стремясь сформировать нормативную базу с режимами резания. Данные, полученные в ходе экспериментальных исследований, позволят повысить эффективность проектирования операций механической обработки резанием. Это направление является актуальным для машиностроительной отрасли. Цель работы заключается в установлении функциональной взаимосвязи силы резания и шероховатости обработанной поверхности с подачей на зуб при концевом фрезеровании материала EuTroLoy 16604, полученного DMDметодом для повышения эффективности операций механической обработки резанием. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи. 1. Проведение экспериментального исследования обрабатываемости фрезерованием материала EuTroLoy 16604 концевыми фрезами с различными углами резания с измерением силы резания и шероховатости обработанной поверхности.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1