PhD (Engineering), assistant professor of Chair “Equipment and Technologies of Machine-Building Production”
кандидат технических наук, доцент кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»
postgraduate student of Chair “Equipment and Technologies of Machine-Building Production”
аспирант кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»
The paper deals with the development of a system for integrated assessment of machinability based on monitoring tool displacements and cutting temperatures. This system is characterised by its simplicity and low cost. The proposed approach to evaluating material machinability combines static and dynamic components of cutter displacements, as well as cutting temperature, each assigned specific weighting coefficients. The material machinability evaluation is differentiated for roughing and finishing operations through weighting coefficients that take into account the specific influence of each parameter on the machining results. This differentiated approach enables assessment of material machinability both from the perspective of resistance to deformation and fracture and considering specific cutting process characteristics. The dynamic displacement component serves as a diagnostic characteristic for the chip formation process (elemental, segmented, or continuous), surface roughness quality, and, when combined with temperature, for cutting tool life. Experimental results from end milling of 45 and 09G2S steels, along with VT6 and VT8M-1 titanium alloys with varying grain sizes, demonstrate the practical application of this methodology. Standardised experiments provided displacement and temperature data used to evaluate the machinability of tested materials. The results confirm the feasibility of using the proposed comprehensive indicator for assessing material machinability in cutting processes. This approach forms the basis for the development of a new comprehensive machinability assessment method that considers individual parameters and their combinations to determine technological constraints, thereby enabling process optimisation and production cost reduction.
Статья посвящена разработке системы комплексной оценки обрабатываемости на основе регистрации смещений инструмента и температуры резания. Рассматриваемая система отличается простотой, а также невысокой стоимостью. Предложенный подход к оценке обрабатываемости материалов основан на сложении статической и динамической составляющих смещений фрезы, а также температуры резания со своими весовыми коэффициентами. Оценка обрабатываемости материалов проводится дифференцированно для чернового и чистового этапов обработки через весовые коэффициенты, которые учитывают особенности влияния каждого параметра на результаты обработки. Такой дифференцированный подход позволяет оценить обрабатываемость материала не только с точки зрения его сопротивляемости деформированию и разрушению, но и с учетом характеристик самого процесса резания. Динамическая составляющая смещений выступает в качестве диагностической характеристики процесса стружкообразования (элементного, надлома или слитного), шероховатости обработанной поверхности, а также, в сочетании с температурой, стойкости режущего инструмента. Как пример применения данного подхода приведены результаты экспериментов по концевому фрезерованию сталей 45, 09Г2С, а также титановых сплавов ВТ6, ВТ8М-1 с различным размером зерна. В ходе однотипных экспериментов получены данные по смещениям и температуре, по которым произведена оценка обрабатываемости для исследуемых материалов. В результате обоснована возможность использования предложенного комплексного показателя для оценки обрабатываемости материалов резанием. Данный подход является основой для разработки нового метода комплексной оценки обрабатываемости с учетом каждого конкретного показателя и их сочетаний для получения технологических ограничений, что позволит оптимизировать процессы обработки и снизить затраты на производство.