Performance modeling and multi-objective optimization during turning AISI 304 stainless steel using coated and coated-microblasted tools

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 126 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Т а б л и ц а 7 Ta b l e 7 Переменные процесса и диапазон функций реагирования Process variables and the range of response functions Переменные процесса и отклики Задача Инструмент с покрытием PVD-AlTiN (C) Инструмент с покрытием PVD-AlTiN после микропескоструйной обработки (CMB) Инструмент с покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3 (MTCVD) Минимальный предел Максимальный предел Минимальный предел Максимальный предел Минимальный предел Максимальный предел Скорость резания V, м/мин В диапазоне 200 400 200 400 200 400 Подача f, мм/об В диапазоне 0,05 0,15 0,05 0,15 0,05 0,15 Глубина резания d, мм В диапазоне 0,1 0,5 0,1 0,5 0,1 0,5 Сила резания Fc, Н Минимизировать 24,5 128,3 11,9 209,9 15,1 220,4 Сила подачи Ff, Н Минимизировать 8,7 71,1 11,7 69,9 13,3 78,3 Радиальная сила Fr, Н Минимизировать 7,8 21 7,7 30,4 14 34,6 Шероховатость поверхности Ra, мкм Минимизировать 0,20 1,46 0,21 1,47 0,24 1,59 Срок службы инструмента T, мин Максимизировать 5,82 37,7 6,7 40,3 8,5 51,1 становки DFc, DFf, DFr, DRa и DT в уравнение (17). Оптимальный параметр выбирался исходя из решения с наибольшей желательностью DM. В настоящем исследовании выбрано семейство оптимальных решений, имеющих единственную функцию желательности DM выше 0,9, которые показаны в табл. 11–13 для инструментов с покрытиями PVD-AlTiN (C), PVD-AlTiN с микропескрструйной обработкой (CMB) и MTCVD-TiCN/Al2O3 (MTCVD) соответственно. В настоящем исследовании оптимальными параметрами при использовании инструментов с покрытием PVD-AlTiN (C) и покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3 оказались V = 200…290 м/мин, f = 0,05…0,055 мм/об и d = 0,1…0,12 мм. Однако V = 200…320 м/мин, f = 0,05…0,055 мм/об и d = 0,1…0,12 мм соответственно являются оптимальными условиями резания при использовании инструментов с покрытием PVD-AlTiN с микропескоструйной обработкой (CMB). Исследование по оптимизации показывает, что при точении нержавеющей стали AISI 304 инструментами с покрытием MTCVDTiCN/Al2O3 силы резания составляют 18–27 Н, минимальная шероховатость поверхности – 0,3–0,44 мкм, а срок службы инструмента – более 36–51 мин. Исследование по оптимизации показывает, что по сравнению с инструментами с покрытиями PVD-AlTiN (C) и PVD-AlTiN с микропескоструйной обработкой (CMB) при точении нержавеющей стали AISI 304 инструментами с покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3 силы резания существенно м еньше и составляют 18–27 Н, а минимальная шероховатость поверхности достигает уровня 0,3–0,44 мкм, при этом стойкость инструмента увеличивается до 36–51 мин.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1