ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 84 ТЕХНОЛОГИЯ поворот ее направления в сторону оси OY, т. е. она больше действует на силу Pv, а не на Ph (см. рис. 10, диапазон между числами 2 и 3). Дальнейший поворот фрезы приводит к дальнейшему уменьшению толщины среза а до нуля, что вызывает уменьшение составляющих Pz и Py, а значит, и составляющих Ph и Pv (рис. 10, диапазон между числами 3 и 4). Из-за упругой деформации системы СПИД под действием силы Pv фреза отталкивается от обработанной поверхности, из-за чего глубина резания не достигает заданного значения. В свою очередь, это приводит к сокращению времени фрезерования одним зубом заготовки. На рис. 10 в диапазоне между числами 4 и 5 силы равны нулю. Так же как изменение силы Px при встречном фрезеровании, Px при попутном фрезеровании колеблется вверх и вниз в зависимости от изменения толщины резания а, и эти изменения невелики. Отрицательная величина знака силы Px свидетельствует о стремлении фрезы поднять заготовку, что связано с положительным углом наклона зубьев фрезы ω = 40º. При дальнейшем повороте фрезы следующий зуб фрезы начинает врезаться в заготовку, поэтому цикл изменения составляющих сил повторяется (см. рис. 10, диапазон между числами 5 и 6). Однако из-за упругой деформации системы СПИД и небольшого радиального биения зубьев максимальная сила каждого цикла не одинакова. В результате проведенных экспериментальных работ мы определили силы, действующие на инструмент при обработке образцов из жаропрочной стали, полученной методом EBW проволокой. Были также получены закономерности изменения сил резания в процессе резания одним зубом. К важным результатам относится определение изменения направления боковой составляющей силы резания Pv. Поскольку наличие зазора в винтовой паре поперечной подачи станка приводит к возникновению вибраций, то его необходимо уменьшить до минимума. Знание силы подачи Ph, полученной по результатам проведенных испытаний, позволяет рассчитать необходимую силу закрепления заготовки, что особенно важно при малой жесткости заготовки. Эти результаты важны для производственных предприятий при обработке заготовок, полученных методом EBW проволокой. Заключение Исследование сил резания выполнялось фрезерованием образцов прямоугольной формы, изготовленных методом электронно-лучевой наплавки мартенситной нержавеющей стали. На основе экспериментов были сделаны следующие основные выводы. 1. Структура напечатанных электронно-лучевой наплавкой образцов соответствует мартенситу отпуска. 2. Величина результирующей силы резания Phv при попутном и встречном фрезеровании практически одинакова. Но сила резания в направлении подачи Ph при встречном фрезеровании существенно больше, чем при попутном, а боковая сила Pv при встречном фрезеровании резания существенно меньше, чем при попутном. Исходя из этого, при обработке тонкостенных деталей следует использовать попутное фрезерование. 3. В работе с помощью небольшого отступления от стандартной методики измерения сил резания были получены зависимости изменения сил Pz и Py в процессе работы фрезы. Эти данные позволяют при известных физических составляющих на передней поверхности зуба строить эпюры контактных напряжений. Стандартная методика не дает таких данных. Это особенно важно для проведения работ по проектированию нового инструмента и позволяет вести расчет инструмента на прочность режущего клина. Измененную методику мы в своей работе опробовали на стали 40Х13. Были определены силы Pz и Py, действующие на зуб фрезы. В качестве продолжения данной работы планируется определить силы Pz и Py для титановых сплавов, полученных методом EBW наплавки проволоки. Список литературы 1. Alvarez L.F., Garcia C., Lopez V. Continuous cooling transformations in martensitic stainless steels // ISIJ International. – 1994. – Vol. 34 (6). – P. 516–521. – DOI: 10.2355/isijinternational.34.516. 2. On the microstructure and corrosion behavior of wire arc additively manufactured AISI 420 stainless steel / M. Kazemipour, J.H. Lunde, S. Salahi, A. Nasiri // TMS 2020 149th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings. – Springer, 2020. – P. 435– 448. – DOI: 10.1007/978-3-030-36296-6_41.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1