EXPERIMENTAL STUDY OF THE PROCESS OF BORING MACHINE PARTS USING A CUTTER EQUIPPED WITH TENSOR SENSORS

N. T. Zubovetska; R. H. Redko; T. I. Chetverzhuk; R. A. Skliarov; V. V. Shanayda

doi:10.31471/1993-9965-2025-1(58)-88-96

Автор(и)

N. T. Zubovetska Lutsk National Technical University 43018, Lvivska Str., 75, Lutsk, Ukraine
R. H. Redko Lutsk National Technical University 43018, Lvivska Str., 75, Lutsk, Ukraine
T. I. Chetverzhuk Lutsk National Technical University 43018, Lvivska Str., 75, Lutsk, Ukraine
R. A. Skliarov Ternopil Ivan Puluj National Technical University 46001, Ruska Str., 56, Room 2-80, Ternopil, Ukraine
V. V. Shanayda Ternopil Ivan Puluj National Technical University 46001, Ruska Str., 56, Room 2-80, Ternopil, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-1(58)-88-96

Ключові слова:

режими різання; розточування; нежорсткі гвинтові деталі; тензорний давач; деформація.

Анотація

. У статті визначено методику експериментальних досліджень процесу розточування гвинтових нежорстких деталей машин. На основі проведеного аналізу останніх досліджень за даною тематикою встановлено вимоги до фізико-механічних властивостей матеріалу заготовки, технологічних і конструктивних параметрів гвинтових деталей, технології їх виготовлення. Описані результати експериментальних досліджень, зокрема зусиль проточування. В процесі оброблення отворів з невеликим внутрішнім діаметром у нежорстких гвинтових заготовках із матеріалів, які утворюють зливну стружку, спостерігається тертя стружки до обробленої поверхні та заклинювання її в отворі. Відповідно, якість обробленої поверхні залежить від характеру закручування стружки. Розроблено спеціальне оснащення розточного різця тензометричними давачами для точного визначення сил різання. Різець з змінною твердосплавною пластиною (CBN) використовувався для утворення різного типу профілю внутрішньої частини заготовки та для дослідження впливу форми різця на процес розточування. Для досягнення точності вимірювання проведено тарування тензометричних давачів на розробленому стенді, яке проводилось за допомогою важелів у статичному положенні. Під час проведення експериментальних досліджень було встановлено та оптимізовано рекомендовані значення подач при розточуванні відносно заданих параметрів шорсткості та глибини різання. Завдяки цим дослідженням також встановлено, що швидкість різання повинна мати певні значення, інакше гвинтова поверхня може деформуватись та згинатись. Одержані графіки дозволили встановити закономірності зміни параметрів розточування, відповідно з підвищенням швидкості різання зусилля зменшуються, а із зростанням подачі, глибини різання та товщини спіралі зусилля підвищуються.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

General Procedure for Determining the Geometric Parameters of Tools in the Technological Systems Involving Machining by Cutting. / S. Botvinovska et al. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 1, No. 1 (109). P. 6–12. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224897

Stephenson D.A., Agapiou J.S. Metal Cutting Theory and Practice (3rd ed.). CRC Press. 2014. 869 P. DOI: https://doi.org/10.1201/9781315373119

Koleva S., Enchev M., Szecsi. T. Analysis of the Mechanical Deformations of Boring Tools. Procedia Engineering. 2015. Vol. 132. P. 529–536. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.12.529

Shatskyi I. P., Ropyak L. Y., Makoviichuk M. V. Strength Optimization of a Two-Layer Coating for the Particular Local Loading Conditions. Strength of Materials. 2016. Vol. 48, No. 5. P. 726–730. DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-016-9817-5

Ropyak L. Y., Shatskyi I. P., Makoviichuk M. V. Influence of the Oxide-Layer Thickness on the Ceramic–Aluminium Coating Resistance to Indentation. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2017. Vol. 39, No. 4. P. 517–524. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.39.04.0517

Ropyak L. Y., Shatskyi I. P., Makoviichuk M. V. Analysis of Interaction of Thin Coating with an Abrasive Using One-Dimensional Model. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2019. Vol. 41, No. 5. P. 647–654. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.41.05.0647 (date of access: 05.06.2025).

Analytical Model of Deformation of a Functionally Graded Ceramic Coating under Local Load / I. Shatskyi et al. Ceramics. 2023. Vol. 6, no. 3. P. 1879–1893. DOI: https://doi.org/10.3390/ceramics6030115

Determination of Radial Displacement Coefficient for Designing of Thread Joint of Thin-Walled Shells / T. Tutko et al. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Cham, 2021. P. 153–162. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-77719-7_16 (date of access: 05.06.2025).

Shatskyi I. P., Makoviichuk M. V., Ropyak L. Y. Equilibrium of Laminated Cu/Ni/Cr Coating Under Local Load. Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii. 2023. Vol. 21, No. 2. DOI: https://doi.org/10.15407/nnn.21.02.379 (date of access: 05.06.2025).

Stressed State of Chrome Parts During Diamond Burnishing / M. Bembenek et al. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2023. Vol. 45, No. 2. P. 239–250. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.45.02.0239 (date of access: 05.06.2025).

Shatskyi I., Makoviichuk M., Ropyak L. Plane deformation of contrast layered coating under local load. Procedia Structural Integrity. 2024. Vol. 59. P. 407–412. DOI: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.04.058 (date of access: 05.06.2025).

Poparov A., Izmirliqn A. Characteristics of Movements When Cylindrical Turning, Drilling, Coredrilling and Reaming. Environment. Technologies. Resources. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference. 2023. Vol. 3. P. 200–203. DOI: https://doi.org/10.17770/etr2023vol3.7259

Storchak M, Stehle T, Möhring H-C. Determination of the Shear Angle in the Orthogonal Cutting Process. Journal of Manufacturing and Materials Processing. 2022; Vol. 6, No. 6. art. No. 132. DOI: https://doi.org/10.3390/jmmp6060132

Моделювання адгезійно-пресового з’єднання склопластикового стержня зі сталевою оболонкою / І.І. Чудик та інші. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 2024, № 6(286). С. 156–165. DOI: https://doi.org/10.33216/1998-7927-2024-286-6-156-165

Dobrotă D, Oleksik M, Chicea AL. Ecodesign of the Aluminum Bronze Cutting Process. Materials. 2022; Vol. 15, No. 8. art. no. 2735. DOI: https://doi.org/10.3390/ma15082735

Probabilistic Approach to Calculating the Rational Thickness of the Tools Cutting Insert For Heavy Machine Tools. / Klymenko G. et al. Cutting & Tools in Technological System. 2023. Vol. 99. P. 110–118. DOI: https://doi.org/10.20998/2078-7405.2023.99.11

An Experimental Study of the Cutting Forces in Metal Turning. Korka, Z. et al. Analele Universităłıi «Eftımie Murgu» Reşiła Anul. 2013. Vol. XX, no. 2. P. 25–32.

Oborskyi H., Orgiyan A., Balaniuk A. Balancing Spindles with Tools for Finishing and Boring Machine. Proceedings of Odessa Polytechnic University/Odes' kyi Politechnichnyi Universytet Pratsi. 2023. Vol. 67, no. 1. P. 5–13. DOI: https://doi.org/10.15276/opu.1.67.2023.01.

Investigation of Cutting Force During Boring of Screw Non-Rigid Machine Parts. / R. Redko et al. Modern Technologies in Mechanical Engineering and Transport 2023. Vol 20, no. 1. P. 26–32. DOI: https://doi.org/10.36910/automash.v1i20.1030

Erkoçak, Y., Kayır, Y. Analyzing the Impacts of Cutting Parameters on Cutting Forces in the Taguchi Method for Boring High-Alloy White Cast Irons with CBN Inserts. Arab J Sci Eng. 2023. Vol. 48. P. 12569–12585. DOI: https://doi.org/10.1007/s13369-023-08008-z

An Embedded 3D Strain Tensor Sensor Based on the Eshelby’s Inclusion. / François, M.L.M. et al. Exp. Mech. 2017. Vol 57. P. 801–811. DOI: https://doi.org/10.1007/s11340-017-0266-2