dc.contributor.author |
Кальченко, В. В.
|
|
dc.contributor.author |
Цибуля, С. Д.
|
|
dc.contributor.author |
Кологойда, А. В.
|
|
dc.contributor.author |
Сахно, Є. Ю.
|
|
dc.contributor.author |
Бойко, С. В.
|
|
dc.date.accessioned |
2021-08-31T08:54:10Z |
|
dc.date.available |
2021-08-31T08:54:10Z |
|
dc.date.issued |
2021 |
|
dc.identifier.uri |
http://ir.stu.cn.ua/123456789/23346 |
|
dc.description |
Kalchenko, V. V. Determination of the cutting force components while milling cylindrical surfaces with an oriented tool / V. V. Kalchenko, S. D. Tsybulya, A. V. Kolohoida, Ye. Yu. Sakhno, S. V. Boyko // Науковий вісник Національного гірничого університету. – 2021. – № 2 (182). – С. 82-88. |
en_US |
dc.description.abstract |
Purpose. Construction of a general modular mathematical spatial model of the removal allowance process and shaping when
milling round surfaces of rotation, such as camshaft necks, cylindrical surfaces of gearbox shafts and others. Determination of the
components of the cutting forces when machining with crossed axes of the milling cutter and part in order to use the results when
assigning machining modes.
Methodology. Theoretical development of a modular mathematical model of the removal allowance process and shaping during
milling of cylindrical surfaces was carried out using a matrix apparatus for converting coordinate systems. Unified modules
were developed: instrumental, orientation and shaping, which allowed us to describe the processing of the part more clearly. All
calculations were performed in the mathematical package Mathcad. Using the functions available in the package, a graphical representation
of the mathematical model of the tool and machined surfaces was obtained. Using the logical blocks developed in the
program, the characteristics of the treated surface were investigated, such as roughness in the axial and radial planes. The influence
of the tool orientation angle and the number of cutter teeth on the roughness of the machined surface was investigated. The known
formulas for calculating the cutting forces during milling are specified.
Findings. A general modular mathematical spatial model is constructed of the removal process of an allowance and formation
at milling by the oriented tool of round surfaces of rotation, such as necks of camshafts, cylindrical surfaces of shafts of transmissions
and others. The roughness parameters of the treated surface are determined. The outflow of the tool characteristics and the
angle of its orientation on the geometric roughness in the axial and radial sections is investigated. The area of the layer cut off by
one tooth of a mill is defined. The calculation formulas are specified for finding the components of cutting forces during milling.
Originality. A modular spatial model of the process of milling cylindrical surfaces with an oriented tool is proposed, on the
basis of which the components of cutting forces are calculated, which can be used in designing new tools and improving machining
conditions by the existing ones.
Practical value. Based on the use of modern computer facilities and software, the developed calculation program allows controlling
the process of forming cylindrical surfaces during their milling with an oriented tool. It also allows predicting the initial machining
accuracy by determining the parameters of geometric roughness in axial and radial sections. This makes it possible to choose the
optimal tool orientation angle, milling cutter parameters and cutting modes to achieve high productivity and processing quality. |
en_US |
dc.language.iso |
en |
en_US |
dc.relation.ispartofseries |
Науковий вісник Національного гірничого університету;№ 2 (182) |
|
dc.subject |
cutting forces |
en_US |
dc.subject |
milling |
en_US |
dc.subject |
camshaft |
en_US |
dc.subject |
grinding |
en_US |
dc.subject |
modeling |
en_US |
dc.subject |
roughness |
en_US |
dc.subject |
сили різання |
en_US |
dc.subject |
фрезерування |
en_US |
dc.subject |
розподільний вал |
en_US |
dc.subject |
шліфування |
en_US |
dc.subject |
моделювання |
en_US |
dc.subject |
шорсткість |
en_US |
dc.title |
Determination of the cutting force components while milling cylindrical surfaces with an oriented tool |
en_US |
dc.title.alternative |
Визначення складових сил різання при фрезеруванні циліндричних поверхонь орієнтованим інструментом |
en_US |
dc.type |
Article |
en_US |
dc.description.abstractalt1 |
просторової моделі процесу зняття припуску та формоутворення
при фрезеруванні круглих поверхонь обертання,
таких як шийки розподільних валів, циліндричні поверхні
валів коробок передач і інших. Визначення складових
сил різання при обробці зі схрещеними осями фрези й
деталі задля використання отриманих результатів при
призначенні режимів обробки.
Методика. Теоретична розробка модульної математичної
моделі процесу зняття припуску та формоутворення
при фрезеруванні циліндричних поверхонь проводилась
із використанням матричного апарату перетворення
систем координат. Були використані розроблені
уніфіковані модулі: інструментальний, орієнтації та формоутворення,
що дозволило більш наочно описати процес
обробки деталі. Здійснення всіх розрахунків проводилося
в математичному пакеті Mathcad. Із використанням
доступних у пакеті функцій отримано графічне відображення
математичної моделі інструментальної та обробленої
поверхні. За допомогою розроблених у програмі
логічних блоків досліджені характеристики обробленої
поверхні, такі як шорсткість в осьовій і радіальній площинах.
Досліджено вплив кута орієнтації інструмента й
кількості зубів фрези на шорсткість обробленої поверхні.
Уточнені відомі формули розрахунку сил різання при
фрезеруванні.
Результати. Побудована загальна модульна математична
просторова модель процесу зняття припуску та
формування при фрезеруванні орієнтованим інструментом
круглих поверхонь обертання, таких як шийки розподільних
валів, циліндричні поверхні валів трансмісій
та ін. Визначені параметри шорсткості обробленої поверхні.
Було досліджено витікання характеристик інструменту
й кут його орієнтації на геометричні шорсткості в
осьовому й радіальному перетинах. Визначена площа
шару, зрізаного одним зубом фрези. Вказані розрахункові
формули для знаходження складових сил різання при
фрезеруванні.
Наукова новизна. Запропонована модульна просторова
модель процесу фрезерування циліндричних поверхонь
орієнтованим інструментом, на базі якої розраховані
складові сил різання, що може бути використано при
конструюванні нових інструментів і поліпшенні умов обробки
існуючими.
Практична значимість. Із використанням сучасного
комп’ютерного обладнання та програмного забезпечення,
створена розрахункова програма дозволяє керувати
процесом формоутворення циліндричних поверхонь при
їх фрезеруванні орієнтованим інструментом. Також дозволяє прогнозувати вихідну точність обробки за рахунок
визначення параметрів геометричної шорсткості в осьовому
й радіальному перерізах, а також нормальної й тангенціальної
складових сил різання. Це дає можливість
обирати оптимальний кут орієнтації інструменту, параметри
фрези й режими різання для досягнення високої
продуктивності та якості обробки. |
en_US |