Вплив режимів різання, типу покриття пластин і охолодження на сили різання при торцевому фінішному фрезеруванні високоміцного кулястого чавуну

Abstract

У статті наведено результати експериментального дослідження сил різання під час торцевого фінішного фрезерування високоміцного чавуну з кулястим графітом EN-GJS-600-3 торцевою фрезою Sandvik Coromant R200-051Q22-12H з круглими твердосплавними різальними пластинами з PVD- та CVD-захисними покриттями за умов застосування охолоджувальних рідин та без охолодження. Обробку здійснювали за таких режимів: швидкість різання V = 100 і 150 м/хв, глибина різання t = 0,08 і 0,15 мм, а також подача на зуб Sz = 0,15 і 0,25 мм/зуб. Визначено складові сили різання Px, Py, Pz та результуючі сил різання Pрез. Досліджено вплив швидкості різання, глибини різання та подачі на зуб на силові характеристики процесу торцевого фрезерування високоміцного кулястого чавуну. Встановлено, що найбільше на результуючі сили різання впливає глибина різання та подача на зуб, збільшення яких сприяє підвищенню сил різання, тоді як підвищення швидкості різання в більшості випадків супроводжується зменшенням сил різання. Виявлено, що за однакових режимів різання пластини з PVD-покриттям забезпечують нижчі значення сил різання порівняно з пластинами з CVD-покриттям. Крім того, для пластин із PVD-покриттям охолодження сприяє зниженню Pрез на 30–40 %, тоді як для пластин із CVD-покриттям у дослідженому діапазоні режимів значення сил різання зменшується в середньому на 10–15 %. Побудовано регресійні моделі для всіх варіантів обробки, адекватність яких підтверджено значеннями коефіцієнта детермінації R² = 0,98–0,99. Встановлено, що найменші значення Pрез досягаються за режимів V = 150 м/хв, t = 0,08 мм, Sz = 0,15 мм/зуб і не перевищують 207Н.