Probabilistic approach to calculating the rational thickness of the tool's cutting insert for heavy machine tools

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKlymenko, Galyna
dc.contributor.authorKovalov, Viktor
dc.contributor.authorVasylchenko, Yana
dc.contributor.authorKorchma, Dmytro
dc.contributor.authorBoroday, Roman
dc.date.accessioned2023-12-11T03:26:58Z
dc.date.available2023-12-11T03:26:58Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe paper proves that the development of regulations for the operation of cutting tools on heavy machine tools, the formation of objective functions for optimising the parameters of machiningparts should be carried out based on a given level of reliability of the cutting tool. In this case, a large number of indicators are used to determine the tool's reliability, durability and maintainability separately. Based on statistical and theoretical studies of the probabilistic nature of the properties of the cutting tool and the parameter of load distribution on it, quantitative dependencies between the parameters of the scattering of properties and the thickness of the tool plate of a prefabricated tool were obtained. Thestochastic nature of the machining process on heavy machine tools causes a large dispersion of the properties of the machined and tool materials and other machining parameters. This leads to the need for a probabilistic approach to determining the design and technological parameters of the cutting tool. The reliability of a prefabricated cutter depends on both its load and the bearing capacity of the tool structure, which is the ultimate stress that characterises the strength of the structure. Using a probabilistic approach to calculating the thickness of the cutting plate of the cutters, a correction factor for the thickness was determined taking into account the level of reliability of the tool. The level of reliability was understood as the probability that the maximum stress arising under the action of the load will not exceed the bearing capacity. Typical structures that are most commonly used at modern heavy engineering enterprises were investigated. The law of distribution of cutting forces was determined on the basis of statistical data on the operation of carbide cutters. The thickness of the cutting element was calculated for the Rayleigh load distribution law, determined on the basis of statistical data on cutting forces during turning for different cutter designs. The distribution of the bearing capacity of the tool material of the tool inserts was determined on the basis of laboratory tests.
dc.description.abstractУ статті доведено, що розробка регламентів експлуатації різальних інструментів на важких верстатах, формування цільових функцій оптимізації параметрів обробки деталей повинні здійснюватися виходячи із заданого рівня надійності різального інструменту. При цьому використовується велика кількість показників, що визначають окремо безвідмовність, довговічність та ремонтопридатність інструменту. На основі статистичних і теоретичних досліджень імовірнісного характеру властивостей різального інструменту і параметра розподілу навантаження на нього отримані кількісні залежності між параметрами розсіювання властивостей і товщиною інструментальної пластини збірного інструменту. Стохастичний характер процесу обробки на важких верстатах зумовлює великий розкид властивостей оброблюваних і інструментальних матеріалів та інших параметрів обробки. Це призводить до необхідності імовірнісного підходу до визначення конструктивно-технологічних параметрів різального інструменту. Надійність роботи збірного різця залежить як від його навантаження, так і від несучої здатності конструкції інструменту, яка є граничним напруженням, що характеризує міцність конструкції. Використовуючи імовірнісний підхід до розрахунку товщини ріжучої пластини різця, було визначено поправочний коефіцієнт на товщину з урахуванням рівня надійності інструменту. Під рівнем надійності розуміли ймовірність того, що максимальне напруження, яке виникає під дією навантаження, не перевищить тримальної здатності. Досліджувалися типові конструкції, які найчастіше використовуються на сучасних підприємствах важкого машинобудування. Закон розподілу сил різання визначався на основі статистичних даних про роботу твердосплавних різців. Товщина ріжучого елемента розраховувалася для релеївського закону розподілу навантаження, визначеного на основі статистичних даних про сили різання при токарній обробці для різних конструкцій різців. Розподіл тримальної здатності інструментального матеріалу пластин визначено на основі лабораторних випробувань.
dc.identifier.citationProbabilistic approach to calculating the rational thickness of the tool's cutting insert for heavy machine tools / G. Klymenko [et al.] // Різання та інструменти в технологічних системах = Cutting & tools in technological systems : міжнар. наук.-техн. зб. – Харків : НТУ "ХПІ", 2023. – Вип. 99. – С. 110-118.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20998/2078-7405.2023.99.11
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1022-6324
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5091-5856
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4566-8827
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0000-1875-6285
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0009-6730-9540
dc.identifier.urihttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/71714
dc.language.isoen
dc.publisherНаціональний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
dc.subjectcutting tool
dc.subjectreliability
dc.subjectfailure probability
dc.subjectload-bearing capacity
dc.subjectcutting insert
dc.subjectcutting force
dc.subjectрізальний інструмент
dc.subjectнадійність
dc.subjectймовірність відмови
dc.subjectтримальна здатність
dc.subjectрізальна пластина
dc.subjectсила різання
dc.titleProbabilistic approach to calculating the rational thickness of the tool's cutting insert for heavy machine tools
dc.title.alternativeІмовірнісний підхід до розрахунку раціональноїтовщини ріжучої пластини інструменту для важких верстатів
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
RITS_2023_99_Klymenko_Probabilistic.pdf
Розмір:
591.9 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

2023 № 99 Різання та інструменти в технологічних системах