Actual contact area on the worn clearance face of the cutter with the round kyborite insert - Manovytsky, Olersandr; Klymenko, Sergii; Klymenko, Serhii; Kopeikina, Maryna (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023)
For a tool equipped with a circular cutting insert, a dependence is proposed for calculating the nominal area of the contact area on the back surface. It is proved that the actual area of the contact area of the tool differs significantly from the nominal one due to the presence of a system of micro-irregularities, which makes a difference in the assessment of machining process parameters. Using the example of a tool equipped with a circular cutting insert made of polycrystalline cubic boron nitride ciborite, an approach to determining the actual contact area of the back surface with the workpiece during finishing turning of hardened steel is considered. The possibility of taking into account the influence of the system of irregularities in the contact area, determined by the parameters of its topography, on the size of the actual area is shown, and the ratio of the actual and nominal areas of the contact areas of the tool is determined, and it is found that, depending on the degree of development of the microrelief, the ratio of the actual and nominal areas of the contact surface of the cutter differs by at least 20%. It is shown that the actual contact area is also related to the total length of the main and auxiliary cutting edges, determined by the maximum values of the main and auxiliary angles in the cutter plan, and the size of the wear chamfer on the back surface of the cutter.

Для інструменту, оснащеного круглої різальної пластиною, запропонована залежність для розрахунку номінальної площі контактної ділянки по задній поверхні. Доведено, що фактична площа контактної ділянки інструменту суттєво відрізняється від номінальної за рахунок наявності системи мікронерівностей, що вносить помилку під час оцінки показників процесу обробки. На прикладі інструменту, оснащеного круглою різальною пластиною із полікристалічного кубічного нітриду бору (ПКНБ) киборіт, розглянуто підхід до визначення фактичної площі контакту задньої поверхні інструменту з оброблюваною деталлю із загартованої сталі під час чистового точіння. Показана можливість врахування впливу системи нерівностей на контактній ділянці інструменту, визначеної за параметрами її топографії, на розмір фактичної площини та визначено співвідношення фактичної та номінальної площ контактних ділянок інструменту. Встановлено, що в залежності від ступеню розвиненості мікрорельєфу співвідношення фактичної і номінальної площ контактної поверхні різця відрізняються, щонайменше, на 60%. Отримані кількісні результати відображають виключно співвідношення контактних поверхонь в результаті взаємодії інструменту, оснащеного ПКНБ киборіт, з оброблюваною деталлю із загартованої сталі ШХ-15, але описана методика визначення фактичної площі зношеної ділянки може бути застосована і для інструментів з іншими композитами з аналогічною картиною зношування. В той же час, для більш обґрунтованого висновку про площу контактних ділянок інструменту, крім профілограми поверхні пластичної частини контакту, необхідно розглядати декілька профілограм поверхні пружної частини ділянки контакту, у зв'язку з тим, що висота мікронерівностей на цій ділянці зменшується до її рівня на незношеній поверхні. Наведено, що фактична площа контактної ділянки пов’язана також із загальною сумарною довжиною головних і допоміжних різальних кромок, визначених максимальними значеннями головного та допоміжного кутів у плані інструменту, а також величиною фаски його зносу по задній поверхні.
Фактичнa площa контактної ділянки на зношеній задній поверхні різця з круглою різальною пластиною кибориту
Keywords: cutting tool; clearance face; Kyborite PCBN; contact area; irregularities; actual contact area; різальний інструмент; задня поверхня; киборит ПКНБ; контактна ділянка; нерівності; фактична площа контакту