Енергоефективність імпульсного швидкісного зубофрезерування з урахуванням атомного підходу

Abstract

Розглянуто механізм утворення з'єднаної (сегментованої) стружки за високих швидкостей зубофрезерування. Показано, що це явище пов'язане зі збільшенням межі текучості металу та зменшенням його пластичності зі збільшенням швидкості різання, а отже, і швидкості деформації. Збільшення швидкості деформації зі збільшенням швидкості різання створює менш енергоємний крихкий механізм руйнування стружкових елементів. Це, своєю чергою, призводить до зменшення ступеня деформації розрізаного шару, зусиль різання та усадки стружки. Вплив типу кристалічної решітки оброблюваного матеріалу на зовнішній вигляд стружки проявляється через енергію розриву штабелювання, яка впливає на формування дислокаційної структури в зоні стружкоутворення, що визначає вихідні параметри процесу різання: опір пластичній деформації, сили різання, ступінь деформації та усадку різаного шару. Застосування атомного підходу відкриває широкі можливості вдосконалення швидкісного імпульсного зубофрезерування, зокрема, поліпшення енергоефективності фрезерування.

The mechanism of formation of connected (segmented) chips at high speeds of tooth milling is considered. It is shown that this phenomenon is associated with an increase in the yield point of the metal and a decrease in its plasticity with an increase in the cutting speed and, therefore, the deformation speed. An increase in the rate of deformation with an increase in the cutting speed creates a less energy-intensive fragile mechanism for the destruction of chip elements. This, in turn, leads to a decrease in the degree of deformation of the cut layer, cutting forces and chip shrinkage. The effect of the type of crystal lattice of the processed material on the appearance of the chip is manifested through the stacking fracture energy, which affects the formation of the dislocation structure in the chip formation zone, which determines the initial parameters of the cutting process: resistance to plastic deformation, cutting forces, the degree of deformation and shrinkage of the cut layer. The application of the atomic approach opens up wide possibilities for improving high-speed pulsed tooth milling, in particular, improving the energy efficiency of milling.