Мокрицкий Борис Яковлевич, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Технология машиностроения»
681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27
Boris Ya. Mokritskiy, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Department of Mechanical Engineering Technology
27 Lenin Prospect, Komsomolsk-na-Amure 681013
Шелковников Владислав Юрьевич, магистрант
681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27
Vladislav Shelkovnikov, Master’s Degree Student
27 Lenin Prospect, Komsomolsk-na-Amure 681013
Цель – создать методику диагностирования динамического состояния звеньев «станок – приспособление – инструмент – деталь» технологической системы резания применительно к точению типовыми сменными твердосплавными пластинами специализированных нержавеющих сталей. Объектом исследований явились труднообрабатываемые коррозионностойкие нержавеющие стали марок 09Х17Н7Ю, 12Х18Н10Т и 13Х15Н5 АМ-3. Диагностирование выполнено путем имитационного моделирования покрытий пластин в программной среде Deform. В качестве критерия диагностирования использован период стойкости инструмента до достижения его износа 0,5 мм по задней грани. Оценка влияния покрытий на период стойкости осуществлена по параметрам «температура в зоне резания», «напряжения в инструментальном материале», «деформация инструмента». В результате моделирования было выбрано 10 рациональных покрытий, оказывающих наибольшее влияние на состояние технологической системы резания. Это позволяет осуществлять ее диагностику. Покрытия отличались своей архитектурой (конструкция, состав, структура и метод нанесения покрытий). Предложена методика диагностики состояния технологической системы резания и управления ее состоянием по результатам диагностики. Отклонение выявленного состояния технологической системы резания от желательного состояния оценено по периоду стойкости инструментов с разными покрытиями за равное время их работы. Эффективным считали такое состояние, при котором обеспечивался максимальный период стойкости за счет применения рационального покрытия. Разработана методика, позволяющая оценивать состояние технологической системы резания путем имитационного моделирования по параметрам «температура в зоне резания», «напряжения в инструментальном материале», «деформация инструмента». Методика также позволяет диагностировать состояние данной системы резания по параметру «период стойкости инструмента» и управлять ее состоянием по результатам диагностики за счет применения наиболее рациональных покрытий пластин. С помощью разработанной методики возможно выявить оптимальные параметры режима резания исследуемых труднообрабатываемых специализированных корроозионностойких сталей.
The aim was to develop a methodology for monitoring the dynamic state of the links “machine tool – device – cutting tool – detail” comprising a cutting technological system as applied to turning specialized stainless steels using replaceable standard hardmetal inserts. The research object was the hard-to-treat non-corrosive stainless steels 09Х17Н7Ю, 12Х18Н10Т and 13Х15Н5 АМ-3. Monitoring was carried out by simulating plate coatings in the Deform software environment. The diagnostic criterion was the tool life period up to the wear level of 0.5 mm along the rear edge. The effect of coatings on the tool life period was assessed according to the following parameters: temperature in the cutting zone, tension in the tool material and tool deformation. As a result, 10 optimal coatings having the greatest impact on the state of the cutting technological system under study were selected. These coatings can be used for diagnosing the state of cutting technological systems. The coatings were distinguished in terms of architecture (design, composition,structure and coating method). A technique for monitoring and managing the state of cutting technological systems according to the results of diagnostics was proposed. The deviation of the revealed state of the cutting technological system from the desired state was estimated by the life period of tools with different coatings for the same time of their operation. The state of the system under study was considered effective provided that the maximum tool life period due to the use of an optimal coating was achieved. A technique allowing assessment of the state of technological cutting systems by their simulation according to the parameters “temperature in the cutting zone”, “tension in the tool material” and “tool deformation” was proposed. This technique also permits monitoring of the state of cutting systems by the parameter "tool life period" and managing their state according to the results of diagnostics through the use of the most optimal plate coatings. The developed technique can be used to reveal the optimal parameters of the cutting mode of hard-to-treat specialized corrosion-resistant steels.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.