The authors considered the problems of technological preparation of processing of blank parts of the machine non-rigid elements (FE) and proposed the methodology for specifying the mill modes with regard to the conditions of rigidity implemented through the definition of possible combinations of the cutting mode elements. The factors having the greatest impact on the elastic pressing of the workpiece elements during processing are determined. The authors developed and tested the experimental plant with the thin wall with the height equal to 15 and more of its thicknesses that allows processing the standard blank parts using the ultrasonic field energy in the cutting zone. The experiments on the processing of VT6 titanium alloy with the subsequent assessment of the level of technological residual stresses (TRS) of a surface layer (PS) of the treated surface, as well as the changes in phase composition (PC) were carried out. The authors assessed the influence of the cutting mode elements on the technological residual stresses and phase composition when applying the ultrasonic field energy to the zone of formation of a surface layer of the nonrigid components surfaces and introduced the regression dependences for calculation of the cutting force components and the TRS level depending on the cutting mode elements. The study determined that when developing NC codes of the advanced CNC machines, it is possible to implement the automated specifying of the mill conditions for the blank parts of the machine non-rigid elements considering the conditions of their toughness. The authors proved the efficacy of the technique comparing it with the results of CAE-analysis. The increase of feed per minute when milling VT6 titanium alloy blank parts causes the improvement of its performance characteristics (heat resistance) by means of the increase of β-titanium content; the applying of ultrasonic vibrations to the cutting zone causes the greater growth.
Рассмотрены проблемы технологической подготовки обработки заготовок нежестких деталей (НД) машин. Предложена методика назначения режимов фрезерования с учетом условий жесткости, реализуемая через определение возможных сочетаний элементов режима резания. Определены факторы, оказывающие наибольшее влияние на упругие отжатия элементов заготовки в процессе обработки. Разработана и апробирована экспериментальная установка с тонкой стенкой высотой, равной 15 и более ее толщинам, позволяющая осуществлять обработку типовых заготовок с введением в зону резания энергии ультразвукового поля. Проведены экспериментальные исследования по обработке титанового сплава ВТ6 с последующей оценкой уровня технологических остаточных напряжений (ТОН) поверхностного слоя (ПС) обработанной поверхности и изменений фазового состава (ФС). Осуществлена оценка влияния элементов режима резания на ТОН и ФС при введении энергии ультразвукового поля в зону формирования ПС поверхностей нежестких деталей. Приведены регрессионные зависимости для расчета составляющих силы резания, уровня ТОН в зависимости от элементов режима резания. Установлено, что при разработке управляющих программ современных станков с ЧПУ имеется возможность осуществления автоматизированного назначения режима фрезерования элементов заготовок нежестких деталей машин с учетом условий их жесткости. Адекватность методики доказана при сравнении с результатами CAE-анализа. Увеличение минутной подачи при фрезеровании заготовок из титанового сплава ВТ6 приводит к улучшению его эксплуатационных свойств (жаропрочности) за счет увеличения содержания β-титана, еще большему росту способствует введение в зону резания УЗК.