Забезпечення параметрів якості поверхневого шару виробів, отриманих адитивними процесами, при торцевому фрезеруванні

Abstract

У статті досліджено закономірності формування параметрів якості поверхневого шару виробів, отриманих адитивними процесами, зокрема методом FDM, при їх механічній постобробці торцевим фрезеруванням. Розглянуто вплив режимів різання (швидкість обертання, подача, глибина різання), а також технологічних параметрів друку (товщина шару, орієнтація побудови, щільність заповнення) на формування мікрорельєфу поверхні та значення шорсткості. Проаналізовано особливості обробки полімерних матеріалів з анізотропною та пористою структурою, характерною для адитивного виробництва, з урахуванням ризиків розшарування, термічного розм’якшення та утворення дефектів. На основі експериментальних досліджень отримано залежності параметрів шорсткості поверхні від режимів обробки та напрямку різання відносно шарів матеріалу. Побудовано математичну модель формування шорсткості поверхні, що враховує основні технологічні фактори процесу фрезерування. Встановлено, що домінуюче на якість поверхні впливає подача, тоді як підвищення швидкості обертання у допустимому діапазоні сприяє стабілізації процесу різання. Показано, що обробка перпендикулярно шарам призводить до збільшення шорсткості через посилення міжшарових деформацій. Запропоновано раціональні режими торцевого фрезерування, які забезпечують мінімальні значення шорсткості при збереженні структурної цілісності матеріалу. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації процесів постобробки адитивних виробів та підвищення їх експлуатаційних характеристик.