Ultrasonic vibration-assisted hard turning of AISI 52100 steel: comparative evaluation and modeling using dimensional analysis

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 146 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ частоты и амплитуды колебаний. Тем не менее потребляемая электрическая мощность зависит в первую очередь от скорости резания, а затем уже от частоты и амплитуды колебаний. Это также может быть подтверждено более высокими значениями показателя степени, наблюдаемыми для скорости резания, за которой следуют частота вибрации и амплитуда. Износ по задней поверхности увеличивается с возрастанием скорости резания и амплитуды колебаний и уменьшается с увеличением частоты коле баний. Заключение В этом исследовании проведена сравнительная оценка износа инструмента и потребляемой электрической мощности во время традиционного точения (CT) и твердого точения с наложением ультразвуковых колебаний (UVAHT) стали AISI 52100 (62 HRC) с использованием твердосплавного инструмента TiAlSiN с PVD- а б в Рис. 7. Зависимость потребляемой мощности и износа по задней поверхности от скорости резания (а), частоты колебаний (б), амплитуды колебаний (в) Fig. 7. Power consumption and fl ank wear varying with cutting speed (a), frequency of vibration (б), amplitude of vibration (в) покрытием. Теоретическая модель для прогнозирования износа инструмента и потребляемой электрической мощности разработана с использованием концепции анализа размерностей, т. е. π-теоремы Бекингема, учитывающей влияние скорости резания , частоты и амплитуды колебаний. Безразмерные группы созданы для выявления сложных связей и оптимизации условий обработки. Износ инструмента и энергопотребление измерены экспериментально и статистически проанализированы с использованием π-теоремы Бекингема. Из настоящего исследования можно сделать следующие выводы. 1. На износ инструмента существенное влияние оказывает скорость резания. Однако этот эффек т более заметен при традиционном точении (CT), что можно объяснить увеличением температуры резания в процессе обработки. Этот эффект менее выражен при UVAHT из-за периодического контакта инструмента с заготовкой, что позволяет инструменту охлаждаться естественным путем и, следовательно, снижает его износ.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1