Аналіз впливу режимів різання на точність розмірів поверхонь деталей, виготовлених FDM друком, що оброблюються точінням та фрезеруванням з урахуванням їх пружних деформацій
Вантажиться...
Дата
2024
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
В роботі розглянуто вплив режимів різання на точність розмірів оброблюваних заготовок при точінні та
фрезеруванні з урахуванням пружних деформацій її поверхні. Проведено аналітично аналіз впливу режимів різання при точінні та фрезеруванні пластмасових заготовок, отриманих після FDM друку, на точність виконання відповідальних поверхонь. Побудовано діаграми зміни сил різання для точіння та фрезерування при чистовому та чорновому видах оброблення з яких визначено величини пружної деформації оброблених поверхонь. Для перевірки отриманих результатів було виготовлено FDM друком деталь складної форми «Робоче колесо» та за допомогою механічної обробки різанням (токарна, фрезерна) оброблено приєднувальні поверхні, для яких точність після друку є не достатня, що було виявлено вимірюванням відповідальних поверхонь. Після проведення механічного оброблення відповідних поверхонь було проведено вимірювання отриманої точності розмірів. Результати вимірювань показали розбіжність отриманих геометричних параметрів але вони знаходяться у допуску на відповідні розміри.
The quality of the resulting surface of elements manufactured by printing is a factor that determines their use in various areas, from prototyping to mass production, to eliminating workpiece defects, reducing surface roughness and adapting the shape of the part to technical requirements. However, the process uses several variables with a wide range of values, for example, the choice of turning tools, milling cutters including the material of the cutting inserts, the choice of cutting parameters and the determination of processing conditions. Conducting an analytical analysis of the influence of cutting modes of plastic parts after FDM printing, in connection with the emergence of new plastic materials, on the accuracy of the surfaces processed by turning and milling, taking into account elastic deformations of the workpiece surface, with the determination of technological parameters of the processes of turning and milling on CNC machines is an urgent task. The influence of cutting modes on the accuracy of the dimensions of the workpieces processed during turning and milling, taking into account elastic deformations of its surface, is considered. An analytical analysis of the influence of cutting modes during turning and milling of plastic blanks obtained after FDM printing on the accuracy of execution of critical surfaces was carried out. Diagrams of changes in cutting forces during turning and milling during finishing and roughing types of processing were constructed, from which the values of elastic deformations of the processed surfaces were determined. To verify the obtained results, a part of a complex shape “Improvement” was manufactured using the FDM printing method and the connecting surfaces were processed using mechanical cutting (turning, milling), for which the accuracy after printing was insufficient, which was revealed by measuring the corresponding surfaces. After mechanical processing of the corresponding surfaces, the obtained dimensional accuracy was measured. The measurement results showed a slight discrepancy between the obtained geometric parameters, but they are within the tolerance limits for the corresponding dimensions.
The quality of the resulting surface of elements manufactured by printing is a factor that determines their use in various areas, from prototyping to mass production, to eliminating workpiece defects, reducing surface roughness and adapting the shape of the part to technical requirements. However, the process uses several variables with a wide range of values, for example, the choice of turning tools, milling cutters including the material of the cutting inserts, the choice of cutting parameters and the determination of processing conditions. Conducting an analytical analysis of the influence of cutting modes of plastic parts after FDM printing, in connection with the emergence of new plastic materials, on the accuracy of the surfaces processed by turning and milling, taking into account elastic deformations of the workpiece surface, with the determination of technological parameters of the processes of turning and milling on CNC machines is an urgent task. The influence of cutting modes on the accuracy of the dimensions of the workpieces processed during turning and milling, taking into account elastic deformations of its surface, is considered. An analytical analysis of the influence of cutting modes during turning and milling of plastic blanks obtained after FDM printing on the accuracy of execution of critical surfaces was carried out. Diagrams of changes in cutting forces during turning and milling during finishing and roughing types of processing were constructed, from which the values of elastic deformations of the processed surfaces were determined. To verify the obtained results, a part of a complex shape “Improvement” was manufactured using the FDM printing method and the connecting surfaces were processed using mechanical cutting (turning, milling), for which the accuracy after printing was insufficient, which was revealed by measuring the corresponding surfaces. After mechanical processing of the corresponding surfaces, the obtained dimensional accuracy was measured. The measurement results showed a slight discrepancy between the obtained geometric parameters, but they are within the tolerance limits for the corresponding dimensions.
Опис
Ключові слова
режими різання, пружні деформації поверхні, точність розмірів, точіння, фрезерування, cutting modes, elastic deformations of the surface, dimensional accuracy, turning, milling
Бібліографічний опис
Кушнірчук А. Аналіз впливу режимів різання на точність розмірів поверхонь деталей, виготовлених fdm друком, що оброблюються точінням та фрезеруванням з урахуванням їх пружних деформацій / А. Кушнірчук, В. Ткачук // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2024. – Т. 337, № 3 (2). – С. 451-460.