THRUST FORCE INCUT USING SPHERICAL HEAD CUTTER

Abstract

Achievements of cutting materials science in Russia and abroad have been emphasized. Tooling operation specifics using a spherical milling cutter is characterized by slice thick-ness of work material burst layers located in close proximity of the axis and the cutting speed, which tends to zero. A scheme that al-lows calculating the value of the axial cutting force as an integral of the cutter bit angularity relative to the axis of the cutter from the point of origin of the burst layer to its end, is pro-posed. The calculation of the variable part of a certain integral, without taking into account the constant cutting force, was performed using the Mathcad mathematical package. To determine the ratio of the cutting force normal component to the main characteristic, the results of the work, where a special control experiment was carried out to determine the specified components of the cutting force when the burst layer thickness was changed from zero to the beginning of the stable chip separation process, were analyzed. It is found that at the beginning of the chip separation process, the main component of the cutting force rises exponentially (by 2,5 times), and the normal one does not spike.

About the authors

Maxim Nikolaevich Bogomolov

Tula State University

Email: yamnikovas@mail.ru

Aleksandr Sergeevich Yamnikov

Tula State University

Email: yamnikovas@mail.ru
doctor of technical sciences

Ol'ga Aleksandrovna Yamnikova

Author for correspondence.
Email: yamnikovaoa@mail.ru

doctor of technical sciences

References

  1. Грубый С.В. Расчет сил и момента резания при фрезеровании концевыми фрезами // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2020. № 10 (727). doi: 10.18698/0536-1044-2020-10-26-37. EDN: ASBBMG
  2. Пегашкин В.Ф., Старостин А.П. Повышение точности обработки нежестких деталей в центрах на станках с числовым программным управлением // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2018. Т. 18, № 1. С. 51-57. doi: 10.14529/engin180106. EDN: YTZAXZ
  3. Shchurov I.A., Nikonov A.V., Boldyrev I.S., Ardashev D.V. SPH modeling of chip formation in cutting unidirectional fiber-reinforced composite // Russian Engi-neering Research. 2016. Vol. 36. No. 10. pp. 883-887. doi: 10.3103/S1068798X1610018X; EDN: UXKSOU
  4. Shchurov I.A., Nikonov A.V., Boldyrev I.S. SPH-simulation of the fiber-reinforced composite workpiece cutting for the surface quality improvement // Procedia Engineering 2016. Vol. 150. pp. 860-865. doi: 10.1016/j.proeng.2016.07.029; EDN: XFHZNB
  5. Kozlov V.N., Zhang J.Y. Strength of Cutting Tool in Titanium Alloy Machining [Electronic resource] // Key Engineering Materials: Scientific Journal. 2016, V. 685: High Technology: Research and Applications 2015 (HTRA 2015). pp. 427-431.
  6. Zakovorotny V. L., Gvindjiliya V. E. Еvolution of the dynamic cutting system with irreversible energy trans-formation in the machining zone // Russian Engineering Research, 2019. 39, no, 5. pp. 423-430. doi: 10.3103/S1068798X19050204; EDN: DOESNC
  7. Zagórski I., Kulisz M., Semeniuk A., Malec A. Ar-tificial Neural Network Modelling of Vibration in the Milling of AZ91D Alloy // Advances in Science and Technology Research Journal. Letters 11, Issue 3, pp. 261-269 (2017).
  8. Comak A., Budak E. Research on the milling stabil-ity of thin-walled parts based on the semi-discretization method of improved Runge-Kutta method // Precision En-gineering, Letters 47, pp. 459-468 (2017).
  9. Малютин Г.Е. Определение усилий резания при чистовой объемной обработке вогнутых поверхностей сложной формы сферическими фрезами на станках с ЧПУ// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2014. № 4 (306). С. 74-81. EDN: SMOSYX
  10. Ямников А.С., Мягков Ю.В. Определение минимальной удельной нормальной силы, необходимой для начала резания // Известия вузов. М: Машиностроение, 1979. № 12. С. 111-115.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».