Истраживање утицаја резног сечива у процесу урезивања навоја

Abstract

У раду jе приказана анализа геометриjе резног дела машинског урезника са правим жлебовима и модел за предикциjу сила и момента процеса урезивања навоjа. Поред постављања аналитичког модела, урезници су моделирани у CAD пакету са главним параметрима из екстерне базе података. Геометриjа резног алата jе детаљно дефинисана у геометриjском систему коjи укључуjе сет гео- метриjских параметара коjи дефинишу апсолутне и релативне позициjе свих елемената у обрадном систему. Да би се одредили односи међу угловима коjи дефинишу геометриjу алата, одређене су матрице ориjентациjе за различите координатне системе урезника. Постављен jе линеарни модел између сила реза- ња и површине пресека струготине коjу представља производ дебљине резаног слоjа и ширине обраде. Усвоjени линеарни модел сила резања обухвата две компоненте, компоненте резања у зони смицања и компоненте коjе настаjу у зони резања а описуjу се као ивичне силе. Дефинисани су коефициjенти резања за комбинациjу материjала обратка ˇC4320 и материjала алата од брзорезног челика ˇC9780. Предложени модел за предикциjу сила и момента машинског урезника укључуjе ефекте геометриjе главних и помоћних сечива. Приказани су резултати експерименталне верификациjе обраде урезивања навоjа у отвору, стандардним урезницима са три права жлеба коjи су упоређени са предикова- ним вредностима сила и момената.

The paper presents cutting tools geometry analysis of the active part of straight fluted taps and a model for predicting the tapping forces and torque. In addition to setting the analytical models, the taps are modelled in CAD package with the main parameters from the external database. The geometry of the cutting tool is defined in detail in the geometry system, which includes a set of geometric parameters that determine the absolute and relative positions of all elements in the machining system. To derive the relation between the angles that define the geometry of the tools, the orientation matrices for coordinate systems of taps are defined. Cutting forces are expressed as linear functions of uncut chip thickness and width of cut and include both the forces due to shearing and the edge forces at the flank of the cutting edge. The cutting coefficients for material combination of the workpiece (16MnCr5) and tool (HSS-E, EMo5Co5) were identified using the orthogonal cutting mechanics. Proposed model for prediction the tapping forces and torque of the machine tap, in addition to the effects of the major cutting edges, includes an action from minor cutting edges too. Results of experimental verification of through hole tapping with three straight fluted standard taps are presented and comparison with the predicted values of the proposed procedures is shown.