The aim of this work is to develop a methodology for graphically analytical calculation of angles of chip formation process for the case when the initial data are reliable empirical dependencies for the cutting forces’ components and value of shearing angle are obtained experimentally. The research method is based on the application of the elements of cutting theory with respect to flow chip formation scheme and the model of plastic deformation of metal with one slip surface with free cutting without a build-up on the front surface of the blade. Academic novelty is characterized by the developed algorithmic model which is based on the interrelation of shearing angles, external friction-slip chips on the front surface of the blade, internal friction-shear in the plane of shear and the front angle of the blade. The algorithmic model is implemented programmatically in the NI LabVIEW environment and graphically analytical in the KOMPAS-3D program. There were carried out computer experiments and identified the dependencies of chip formation angles on cutting speed and the front angle of the blade. The practical significance consists in the possibility to carry out an engineering analysis of the metal cutting mechanics without carrying out some valuable complex experiments.
Simplification of shearing angle determination during chip formation and improving the determination of chip-edge contact length with the corresponding derivation of new calculation empirical formulas. Methodology. The study is based on the use of analytical and probabilistic methods for calculating the shearing angle during chip formation, the shearing angle according to an empirical formula based on the cutting force components under a fine edge and a constant value of the friction-shift ratio, which adequately corresponds to the value of the most common formula based on the chip thickening ratio. Results. The formulas for determining the shearing angle during chip formation are obtained. Value constancy of the friction-shift ratio for certain groups of steels has been determined. Compared to steel 45 more ductile austenitic steel 12Х18Н9Т has lower values of the friction-shift ratio. The length formula of the chip-edge contact based on the chip texture angle compared to the formula based on the chip thickening (shortening) ratio has a difference of more adequately accounting for the impact of the build-up forming phenomenon and increased metal deformation at negative rake angles. In the wake of cutting speed and rake angle rising there is a corresponding increase in the shearing angle and reduction in the contact length of chip with edge. Scientific novelty. Functional dependances for determining the shearing angle during chip formation have been developed, which is achieved by introducing empirical dependences of the cutting force components under a fine edge on the operating and geometrical parameters of the cutting process, by establishing a constant value of the friction-shift ratio in the shear plane and corresponding formula derivation for determining the shearing angle, which excludes in each case time-consuming experiments to determine the shearing angle through the chip thickening ratio or holding the dynamometer test of the cutting force components. Practical value. The use of empirical formulas for calculating the shearing angle and in the contact length of chip with edge on the basis of cutting force components under a fine edge makes it possible to exclude the experimental determination of the chip thickening ratio, and for account of "backward" calculation method of the cutting force components under a fine edge to refuse the timeconsuming dynamometer test of the cutting force components in each case.
Purpose. Research on surface roughness in turning of traction motor shaft of electric vehicles, depending on the measure of the main cutting edge angle and roundedoff radius of the cutter. Analysis of the impact of vitrified aluminum oxide disk characteris tics on the surface profile after wheel dressing.Methodology. The research was based on existing empirical dependencies that describe the profile of the workpiece surface being machined during turning and grinding. In this case, probabilitytheoretical methods and methods of straightline strip chart recording before and after grinding were used.findings. The irregularity of the surface roughness that occurs after turning of the traction motor shaft of electric vehicles has a significant impact on the choice of geometric parameters of the cutting tool. Most often, roughness is considered as a determin istic set of irregularities of the same size and shape. There are dependencies built from the analysis of the kinematics of the treat ment process and the shape of the tool cutting part. It is advisable to consider the profile of the roughness of treated surface of the part as the sum of all random deviations superimposed on an ideal geometrically calculated profile. In this case, the roughness profile will have a probabilistic character, which was formed as a result of complex stochastic processes that occur during machin ing. Depending on the physical phenomena that accompany the treatment process of the material, the levels of the random com ponent should be adjusted depending on the cutting speed. originality. For the first time, a composite model of surface roughness is considered taking into account the influence of a random component on the geometric parameters of the cutting tool. Impact analysis of the vitrified aluminum oxide disk's char acteristics parameters on the surface profile after dressing the cutting wheel face was conducted.Practical value. The assignments of cutting conditions, taking into account the rational parameters of the main cutting edge angle and apex spherical radius of a cutter will ensure the necessary surface quality after machining motor shaft of electric vehicles and their collectorandbrush assembly units, which will significantly affect the overall efficiency of the electromechanical system of the vehicle. Regularities of forming and describing the relief of a cutting wheel face will make it possible to clarify the number of active gains in the wheelworkpiece contact, the thickness of the cut by individual grains and the components of the cutting force during grinding, which will lead to an increase in the quality of processing the traction motor shaft of an electric vehicle.
АЛГОРИТМ ВЫБОРА МАТЕР ИАЛА ЭЛЕКТРОДА ПРИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОМ ЛЕГИРОВАНИИ ДЕТАЛЕЙ Богданов А.А., Процив В.В., Пацера С.Т., Дербаба В.А. Национальный технический университет «Днепровская политехника» Аннотация. Повышение качества поверхностного слоя новых и восстанавливаемых деталей машин легированием. Разработка алгоритма выбора материала электрода для электроискрового легирования деталей на основе метода последовательного приближения.
розрахункові формули суми кутів зсуву, внутрішнього тертя-зсуву в площині зсуву і зовнішнього тертя-ковзання стружки через складові сили різання при гострому лезі. Провести порівняльні розрахунки для кута зсуву по найбільш поширеним формулам відомих авторів та визначити кут тертя стружки через кут зсуву і постійне значення кута тертязсуву для окремих груп сталей. Методика. Дослідження базується на застосуванні аналітично-ймовірнісних способів розрахунків визначення залежності між кутами зсуву, внутрішнього тертя-зсуву в площині зсуву і зовнішнього тертя-ковзання стружки по передній поверхні леза. Величини осьової і нормальної складових визначалися методом динамометрування для конкретних умов різання або на підставі емпіричних залежностей методом «зворотнього розрахунку». Прийнята модель стружкоутворення дозволила методом проеціювання сил тертя і тиску стружки на передній поверхні леза в напрямку дотичної і нормальної складових сили зсуву аналітично отримати формули коефіцієнта тертя-зсуву і суми співвідношення досліджуваних кутів. Результати. Одержана формула дослідження суми кутів зсуву, внутрішнього тертя-зсуву і зовнішнього тертя-ковзання. Наукова новизна. Виконано дослідження і установлено параметричний взаємозв'язок кутів стружкоутворення. Отримані значення і функціональні залежності кутів стружкоутворення призначені для застосування при аналітичному розрахунку сил і температури різання. Експериментально підтверджено, що для окремих груп оброблювальних матеріалів сума кутів зсуву і діє величиною постійною. Доведено, що визначення всіх кутів може виконуватися через обчислення складових сили різання із емпіричних залежностей методом «зворотнього розрахунку». Це дає можливість визначати указані кути без застосування трудомісткого динамометрування складових сили різання при гострому лезі різця. Практична значимість. Практичний здобуток виявленої постійності кута тертя-зсуву для окремих груп оброблювальних матеріалів міститься в можливості визначити кут тертя і тертяковзання із суми кутів через один простий вихідний показник процесу різання-кут зсуву як функції коефіцієнта потовщення стружки. Ключові слова: точіння сталей, гостре лезо, передня поверхня, стружка, кут зсуву, кут тертя-зсуву, кут тертя-ковзання. Вступ. Однією з важливих проблем теорії різання, пов'язаних з дослідженням і розрахунками складових сили стружкоутворення і густини теплових потоків через відповідні дотичні напруження [1-4] є визначення кутів нахилу площини зсуву Р Ф до площини різання Р (кута зсуву Ф), внутрішнього тертя-зсуву
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.