The paper presents the results of the experiment on the processing of 105WCr6 steel ring blanks prehardened up to the HRC 55 hardness. This material is applied to produce cutting and measuring tools with the high requirements for the accuracy in size and flatness after the thermal treatment. The experiment involved the ring facing using the 16B16T1C1 machine with the CBN plate cutter without the use of a lubricating and cooling fluid. The cutting rate and the advancement and depth of cutting were varied during the three-factor experiment. For the wider industrial application, hard turning requires the additional research related to the study of special aspects of chip formation, the identification of the dependencies of cutting forces and temperature in the cutting zone on the processing mode. The authors studied the chip formation process and the quality of processed surface and carried out the systematization of chip types depending on the cutting modes. The main technology factor determining a chip type is the cutting rate. When it increases the chip type changes from a continuous chip through a transition form to a segmental chip. When zooming in a chip, the welldefined chip segmentation can be seen. When increasing the cutting rate the segments become more defined that causes the change of a chip type. At the critical value of the cutting rate, the chip comes from a discontinuous one to a segmental chip. In this case, the dynamic component of cutting force related to the chip formation process grows. Such change in the cutting process dynamics is accompanied by the corresponding traces of a tool on a processed surface. Stable type of chip formation promotes the formation of a surface with the regular minimum height microrelief. The growth of chip formation dynamism, when increasing the cutting rate, causes the formation of a moire effect on a processed surface. The study identified the processing modes optimal in terms of efficiency, surface condition and chip type. The results obtained can be used to organize an automated manufacturing with the use of CNC machines and automatic lines.
Представлены результаты эксперимента по обработке кольцевых заготовок из стали ХВГ, предварительно закаленных до твердости HRC 55. Данный материал применяется для изготовления режущего и мерительного инструмента с высокими требованиями к точности размеров и отсутствию коробления после термической обработки. Эксперимент представлял собой подрезку торца кольца на станке модели 16Б16Т1С1 резцом, оснащенным пластиной из кубического нитрида бора без применения смазывающе-охлаждающей жидкости. В ходе трехфакторного эксперимента варьировали скорость резания, подачу и глубину резания. Для более широкого промышленного применения твердое точение требует дополнительных исследований, связанных с изучением особенностей формирования стружки, выявления зависимостей сил резания и температуры в зоне резания от режима обработки. Исследовался процесс стружкообразования и качество обработанной поверхности. Проведена систематизация видов стружки в зависимости от режимов резания. Основным технологическим фактором, определяющим вид стружки, является скорость резания. При ее возрастании вид стружки меняется от сливной, через переходную форму, к стружке надлома. При увеличении вида стружки видно отчетливое разделение стружки на сегменты. Они при увеличении скорости резания становятся более выраженными, что ведет к изменению ее характера. При критическом значении скорости стружка от элементной переходит к стружке надлома. Динамическая составляющая силы резания, связанная с процессом стружкообразования, при этом растет. Такое изменение динамики процесса резания сопровождается соответствующими следами от инструмента на обработанной поверхности. Устойчивый характер стружкообразования способствует формированию поверхности с регулярным микрорельефом минимальной высоты. Повышение динамичности стружкообразования при увеличении скорости резания приводит к формированию муара на обработанной поверхности. Выявлены оптимальные с точки зрения производительности, качества поверхности и типа стружки режимы обработки. Полученные результаты могут быть использованы для организации автоматизированного производства с использованием станков с ЧПУ и автоматических линий.