Тульский государственный университет, Тула, Россия

С. Я. Хлудов, профессор кафедры технологий машиностроения (ТМ), докт. техн. наук, эл. почта: hs_tula_politeh@mail.ru
О. В. Чечуга, доцент кафедры ТМ, канд. техн. наук
А. В. Якушенков, доцент кафедры ТМ, канд. техн. наук

Щекинский политехнический колледж, Щекино, Россия

Д. С. Зябрева, заведующая учебной частью, преподаватель-исследователь

Показано, что при точении заготовок из сталей групп P и M по классификации ISO непрерывная сливная стружка является причиной незапланированной остановки оборудования и поломки инструмента. Непрерывная стружка затрудняет ее транспортировку и при переработке требует дополнительных затрат. Приведена классификация способов разрушения витка сливной стружки как процессов разделения, дробления и ломания. Установлено, что разрушение стружки (процесс стружколомания) происходит в результате дополнительного воздействия на виток со стороны препятствий, которые она встречает на пути движения после схода с передней поверхности инструмента. При точении препятствиями на пути движения витка являются задняя поверхность инструмента, обрабатываемая и обработанная поверхности заготовки и поверхности резания. Процесс стружколомания приводит к разрушению непрерывной стружки на одно- и многовитковые элементы. Доказано, что разрушению витка стружки на одновитковые элементы всегда сопутствует разрушение на многовитковые элементы. Установлено, что процесс стружколомания в зависимости от формы стружки осуществляется по разным схемам. Обоснованы необходимые условия разрушения витка стружки и установлено его достаточное условие. Определены критерии существования процесса стружколомания.

1. ГОСТ 1050–2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. — Введ. 01.01.2015.
2. ГОСТ 5632–2014. Нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. — Введ. 01.01.2015.
3. ГОСТ 2590–2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. — Введ. 01.07.2009.
4. Васин С. А., Хлудов С. Я. Проектирование сменных многогранных пластин. Методологические принципы. — М. : Машиностроение, 2006. — 352 с.
5. Злотников Е. Г., Максаров В. В. Современные технологии переработки и брикетирования металлической стружки в автоматизированных производствах // Записки Горного института. 2014. Т. 209. С. 37–41.
6. Хлудов С. Я., Маркова Е. В., Чечуга О. В., Чечуга А. О. Разработка методики для обеспечения устойчивого дробления стружки в процессе резания // III Международный научно-образовательный форум
«Хэйлунцзян Приамурье»: сборник материалов Международной научной конференции, Россия, Биробиджан, 3 октября 2019 г. — Биробиджан : ИЦ ПГУ им. Шолом Алейхема, 2019. С. 735–742.
7. Васин С. А., Иванов В. В. Стружкодробление при точении. — Тула : Изд-во ТулГУ, 2001. — 151 с.
8. Бобров В. Ф. Основы теории резания металлов. — М. : Машиностроение, 1975. — 344 с.
9. Максаров В. В., Ольт Ю. Управление процессом стружкодробления методом пластического воздействия на обрабатываемую поверхность заготовки // Известия вузов. Машиностроение. 2008. № 12. С. 61–66.
10. Ярославцев В. М. Резание с опережающим пластическим деформированием в технологиях утилизации металлической стружки // Наука и образование : научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2013. № 7.
С. 79–90.
11. Хлудов С. Я., Чечуга О. В., Якушенков А. В. Изменение формы витка сливной стружки в процессе точения как результат внешнего воздействия // Всероссийская научно-техническая конференция «От
качества инструментов к инструментам качества» : сборник докладов. 19–20 сентября 2023 г. — Тула : Изд-во ТулГУ, 2023. С. 92–97.
12. Куфарев Г. Л. Теоретические основы управления формой стружки и создание гаммы резцов для точения пластичных металлов и сплавов на станках с ЧПУ : автореф. дис. … докт. техн. наук. — Томск : ТПИ, 1985. — 24 с.
13. Куфарев Г. Л. Физическая модель формирования сливной стружки при непрерывном резании // Вестник машиностроения. 1981. № 10. С. 54–58.
14. Wu H., To S. Serrated chip formation and their adiabatic analysis by using the constitutive model of titanium alloy in high speed cutting // J. Alloys Compd. 2015. Vol. 629. P. 368–373.
15. Yılmaz B., Karabulut S., Güllü A. Performance analysis of new external chip breaker for efficient machining of inconel 718 and optimization of the cutting parameters // J. Manuf. Process. 2018. Vol. 32. P. 553–563.
16. Pacella M. A. New low-feed chip breaking tool and its effect on chip morphology // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2019. Vol. 104. P. 1145–1157.
17. Ee K. C., Balaji A. K., Jawahir I. S. Progressive tool-wear mechanisms and their effects on chip-curl/chip-form in machining with grooved tools: An extended application of the equivalent toolface (ET) model // Wear. 2003. Vol. 255. P. 1404–1413.
18. Cascón I., Sarasua J. A., Elkaseer A. Tailored chip breaker development for polycrystalline diamond inserts: FEM-based design and validation // Appl. Sci. 2019. Vol. 9. 4117.
19. Lotfi M., Farid A. A., Soleimanimehr H. The effect of chip breaker geometry on chip shape, bending moment, and cutting Force: FE analysis and experimental study // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2015. Vol. 78. P. 917–925.
20. Михайлов С. В., Евдокимов Д. Е. Оценка вероятности дробления стружки при обработке металлов резанием // Студенты и молодые ученые КГТУ — производству : материалы 57-й Межвузовской науч-техн.
конф. молодых ученых и студентов. — Кострома : Изд-во КГТУ, 2005. С. 131–132.
21. Хлудов С. Я., Маркова Е. В., Зябрев Д. С. Исследование разрушения витка сливной стружки как процесса «ломания» при точении материалов групп P и M по классификации ISO // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 3. С. 564–569.
22. Михайлов С. В., Ковеленов Н. Ю., Болотских С. В. Особенности проектирования и выбора сменных многогранных пластин с криволинейной передней поверхностью // Металлообработка : научно-производственный журнал. 2017. № 2 (98). С. 4–10.