Nataliia Balytska - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Nataliia Balytska
Lecture notes in mechanical engineering, Aug 30, 2023
Scientific journal of the Ternopil national technical university
The article is devoted to the designs improvement of face mills with round inserts on the basis o... more The article is devoted to the designs improvement of face mills with round inserts on the basis of a systems approach. The increasing a cutting efficiency with face mills is provided by improving their designs in the following aspects: increasing the tool life, accuracy and productivity, improving the quality of the machined parts surface. Analysis of the operating conditions of the milling cutters is carried out element by element (body, shank, inserts and their location, etc.), these components are considered as one system. The technological system (machine, holder, workpiece, tool) is presented as a supersystem, which is under the influence of active, intermediate acting, reactive and derivative factors. The article decomposes into elements (cutting, body, base and fastening parts) of a standard face mill with round inserts and performs their system analysis relatively the occurrence of adverse cutting conditions. On the basis of this the scheme of structural improvement aspects ...
Визначено найбільш характерні види відмов прорізних фрез. За впливом на ресурс роботи фрез виділе... more Визначено найбільш характерні види відмов прорізних фрез. За впливом на ресурс роботи фрез виділені дві основні групи руйнувань, що пов’язані з якістю виготовлення і підготовкою інструмента до роботи, а також з режимами обробки. Встановлено характерні види відмов фрез різної товщини.
Державний університет «Житомирська політехніка» Шляхи удосконалення процесу обробки плоских повер... more Державний університет «Житомирська політехніка» Шляхи удосконалення процесу обробки плоских поверхонь деталей фрезеруванням На основі аналізу зростаючих вимог до якості обробки деталей, підвищення надійності їх функціонування розглянуто питання щодо збільшення рівня продуктивності обробки плоских поверхонь деталей за рахунок використання торцевих фрез, оснащених надтвердими матеріалами. Встановлено напрями удосконалення процесу обробки плоских поверхонь шляхом використання нових комбінованих схем обробки поверхонь та удосконалення геометрії різальних частин фрез. Встановлено перспективні напрями створення нових конструкцій торцевих фрез із використанням складних формоутворюючих рухів. Визначено переваги кінематичного перетворення колової траєкторії формоутворюючих рухів різальних та деформуючих елементів, що дає можливість забезпечення рівномірної шорсткості по ширині обробленої поверхні. Запропоновано раціональні режими обробки плоских поверхонь деталей удосконаленими комбінованими методами. Ключові слова: торцеве фрезерування; торцева фреза; косокутне різання; ступінчасті фрези; різальні елементи. Постановка проблеми. Станини верстатів та інших машин з плоскими протяжними поверхнями, якими переміщуються рухомі вузли (супорти, каретки, шпиндельні бабки, задні центри, допоміжні пристрої тощо), напрямні планки, стійки вантажопідіймачів, базові деталі вимірювальних машин, накладні напрямні ковзання становлять більше 15 % об'єму продукції машинобудування і металообробки. Матеріалами для виготовлення таких деталей є чавуни, конструкційні й леговані сталі. У технологічних процесах виготовлення деталей від 10 до 50 % повинні мати шорсткість оброблених поверхонь не більше 1,6 мкм. Останнім часом чистова обробка плоских поверхонь все частіше виконується торцевим фрезеруванням, як правило, стандартними торцевими фрезами, які мають низку недоліків. Їх усунення є важливим завданням, що може вирішуватися у кількох напрямах. Одним з них є проєктування більш досконалих конструкцій фрез із комбінованими схемами різання з використанням, у тому числі, комбінування методів різання і поверхневого пластичного деформування (ППД). Під час розробки спеціальних торцевих фрез з комбінованими схемами різання основною метою є встановлення раціональних конструктивних параметрів фрез та режимів експлуатації. Крім цього, застосування чистових торцевих фрез із комбінованими схемами різання зумовлює необхідність вивчення особливостей кінематики обробки. Дослідження та вирішення питань, спрямованих на підвищення якості обробки плоских поверхонь деталей, є актуальним задачею і має велике значення на сучасному етапі розвитку інструментального виробництва та машинобудування в цілому. Аналіз останніх досліджень та публікацій. У низці досліджень [4-9] було розглянуто питання розробки нових способів обробки і проєктування більш досконалих конструкцій фрез із комбінованими схемами різання, а також з комбінованими схемами обробки (фрезерування-вигладжування тощо). Забезпечення якісної обробки плоских поверхонь деталей під час нестаціонарної обробки реалізується за рахунок використання нових методів обробки і конструкцій різальних інструментів, раціональних режимів різання. Для забезпечення стійкості торцевих фрез застосовуються ступінчасті схеми різання та безвершинна геометрія різальних ножів, оснащених надтвердими матеріалами (НТМ). Питанням забезпечення якісної і продуктивної обробки плоских поверхонь деталей машин торцевим фрезеруванням присвячено велику кількість робіт вітчизняних і закордонних вчених. Однак існуючі рішення в цьому напрямі мають частковий характер, у них відсутні основи створення ефективного інструменту для фрезерних верстатів, невирішені проблеми його працездатності, надійності, особливостей конструктивних елементів. Суттєвим резервом підвищення продуктивності обробки є можливість створення нових конструкцій торцевих фрез, які б дозволили поєднати декілька операцій обробки (чорнову, напівчистову і чистову) за один прохід. В умовах високої вартості верстато-годин на сучасних верстатах це має велике значення на сьогоднішньому етапі розвитку інструментального виробництва та машинобудування.
The technique of determining of the stress-strain state at an arbitrary point of the disc in a th... more The technique of determining of the stress-strain state at an arbitrary point of the disc in a thin metal slitting milling cutter, loaded with circumferential and radial cutting forces was developed. Tangential, radial, tangent and equivalent stresses were defined and corresponding graphic relations were received. Extreme degrees of equivalent stresses in the flutes were calculated by taking into consideration the stress concentration factor. Individual and simultaneous influence of radial runout and teeth blunting on the stress state of a thin metal slitting milling cutter was examined. It was found out that under the simultaneous influence of the maximum degrees of these factors equivalent stresses can reach critical level and cause the loss of cutter efficiency. Due to the developed technique the criterion of a thin metal slitting milling cutter blunting depending on the radial runout of the teeth was specified.
Технічна інженерія, 2021
При фінішній обробці матеріалів високої твердості все більш широке застосування знаходять торцеві... more При фінішній обробці матеріалів високої твердості все більш широке застосування знаходять торцеві фрези, оснащені надтвердими матеріалами, які повністю розкривають свій потенціал при високошвидкісній обробці. Однак вітчизняним машинобудівним підприємствам не завжди доступне металообробне обладнання такого рівня. Наслідком цього є застосування торцевих фрез, оснащених надтвердими матеріалами, при нераціональних занижених режимах різання, що зумовлює зменшення продуктивності обробки, періоду стійкості інструментів та погіршення якості оброблених поверхонь деталей. У роботі досліджуються особливості процесу фінішної обробки поверхонь заготовок малої ширини (20…50 мм), які виготовлені з матеріалів високої твердості, торцевими фрезами, оснащеними надтвердими матеріалами. Показано, що процес обробки характеризується неоптимальними режимами різання; використанням фрез малого діаметра; малою кількістю різальних елементів, що одночасно беруть участь у різанні, та погіршеною динамікою; низько...
The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Engineering, Dec 15, 2017
Параметрична оптимізація конструкції круглих компенсаційних отворів дискової фрези в середовищі S... more Параметрична оптимізація конструкції круглих компенсаційних отворів дискової фрези в середовищі Solidworks Simulation Робота присвячена питанням підвищення якості проектних рішень в ході автоматизації проектування конструкцій за рахунок параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation на прикладі круглих компенсаційних отворів дискової фрези. Визначено можливість підвищення динамічної стійкості дискових фрез від дії сили різання за рахунок впливу на частоту їх власних коливань. В роботі запропоновано забезпечувати підвищення частоти власних коливань дискових фрез за допомогою виконання круглих компенсаційних отворів, конструктивні параметри котрих визначаються за результатами параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation. Показані особливості формулювання інженерної задачі, проведені первинні статичний міцнісний та частотний аналізи, згідно яких встановлені обмеження та ціль цієї оптимізаційної задачі. Досліджено вплив відцентрових сил на власні частоти коливань фрези. Здійснено порівняльну характеристику ітеративного та прямого вирішуючого методу SolidWorks Simulation відповідно до результатів розрахунку. Оптимізаційне дослідження виконане в середовищі SolidWorks Simulation з використанням безлічі повторів (згідно плану Бокса-Бенкена), при цьому отримано оптимальні конструктивні параметри компенсаційних отворів дискової фрези для вказаних меж змінних параметрів дослідження. Здійснено аналіз впливу кількості отворів та діаметра колового масиву множини компенсаційних отворів на значення перших п'яти частот власних коливань дискової фрези. Ключові слова: параметрична оптимізація; SolidWorks Simulation; дискова фреза; частотний аналіз; міцність. Вступ. На сьогодні з урахуванням вимог до скорочення термінів проектування технологічної оснастки та інструменту та одночасними вимогами до підвищення їх якості, актуальним є питання застосування більш ефективних технологій проектування на базі використання CAD/CAE-систем [1]. Існуючі САПР надають досить великий вибір методів пошуку технічних рішень, що дозволяє на етапі проектування при недостатньо чіткому формулюванні технічної задачі проводити уточнення завдання з швидким пошуком інженерних рішень з допомогою САПР [2]. Всі існуючі САПР можна поділити на три рівні за їх функціональною повнотою: легкі, середні та важкі [2-3]. До «легких» САПР відносять T-Flex, КОМПАС-ГРАФІК, CADLT, CADMECH, SputCAD та ін., котрі використовуються для 2-D та 3-D моделювання. До «середніх» САПР належать AutoCAD, Mecanical Desktop, SolidWork, Solid Edge, T-Flex CAD 3D, PATRAN та ін. Найбільш поширеними «важкими» САПР системами є CATIA, ANSYS, PRO/ENGINEER, NX, Nastran, MECHANICA та ін. [2-3]. Модулі оптимізації конструкції присутні в більшості «середніх» та «важких» САПР, котрі використовуються в машинобудуванні. Варто зазначити, що «важкі» САПР початково були зорієнтовані на великі виробничі підприємства, хоча наразі і спостерігається їх адаптація до середніх та дрібних підприємств. Ширше використання в машинобудуванні для вирішення задач на інженерному рівні знаходять «середні» САПР. Найчастіше «важкі» САПР використовуються прикладними спеціалістами в питаннях міцності, гідро-та газодинаміки, тощо. Але, як показує огляд літературних джерел [4-7], достатньо якісне вирішення розрахункових інженерних задач загального, важкого та середнього машинобудування можливе з використанням CAE пакетів «середніх» САПР. Тому на сьогодні розвиток САПР формує чітку тенденцію переносу специфічних методик інженерного аналізу в «загальні» [6]. Так, наприклад, нелінійні статичні та динамічні задачі, імітація протікання середовища в теплових задачах можуть бути вирішені на інженерному рівні, а не тільки на рівні прикладних спеціалістів [6]. В зв'язку з цим вирішення питань підвищення якості проектних рішень при автоматизованому проектуванні виробів, за допомогою параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation, на сьогодні є актуальним завданням.
Scientific journal of the Ternopil national technical university, 2019
The paper deals with the problem of determining the power characteristics of face milling process... more The paper deals with the problem of determining the power characteristics of face milling process by computer modelling in DEFORM 3D environment. The influence of the rake face shape of round face mill inserts on the contact area of the chips with the inserts surface, the conditions of the chip removal, the dynamic power loads both during the inserts entry into the workpiece and after the cutting are investigated. The efficient use of inserts with cylindrical rake face in the face mills designs proved, as these results in the decrease of the chip contact area with the inserts surface and improvement of the chip removal conditions. It results in the reduction of the tool dynamic force load, both at the time of entrance to the workpiece, and during cutting. Using computer modelling of the milling process for parts flat surfaces made from hardened high-strength steel and titanium alloy, strength characteristics are determined for the operation conditions with the stepped face mill with cylindrical rake face of the inserts and the standard mill with round inserts. For the stepped face mill the reduction of both impact loads during the entrance the insert to the workpiece and the average values of the component Pz of the cutting force is confirmed in comparison with the standard mills for the various processed materials. The reduction of torque from component Pz action creates the premises for reducing the effective power of the main movement of the machine drive, what can be used for machining with increased depth of cutting on low power machines. This may be another way of increasing the efficiency of the face milling of difficult-to-cut materials.
Scientific journal of the Ternopil national technical university
The feasibility of using face milling for the final formation of the parts surface layer is confi... more The feasibility of using face milling for the final formation of the parts surface layer is confirmed by a large number of scientific works. At the same time, there are significant advantages of technological processes using face mills for oblique cutting, equipped with superhard materials, with a spiral-stepped arrangement of cutting inserts. This work is devoted to the study of the influence of the inclination angle of the oblique face mill cutting edge on the cutting forces when processing the workpiece flat surface made of gray cast iron and carbon tool steel using the Deform-3D program. The influence of the cutting edge inclination in the range from 0 to -45º on the smoothness of penetration of the face mill inserts into the workpiece is discussed.
Lecture notes in mechanical engineering, Aug 30, 2023
Scientific journal of the Ternopil national technical university
The article is devoted to the designs improvement of face mills with round inserts on the basis o... more The article is devoted to the designs improvement of face mills with round inserts on the basis of a systems approach. The increasing a cutting efficiency with face mills is provided by improving their designs in the following aspects: increasing the tool life, accuracy and productivity, improving the quality of the machined parts surface. Analysis of the operating conditions of the milling cutters is carried out element by element (body, shank, inserts and their location, etc.), these components are considered as one system. The technological system (machine, holder, workpiece, tool) is presented as a supersystem, which is under the influence of active, intermediate acting, reactive and derivative factors. The article decomposes into elements (cutting, body, base and fastening parts) of a standard face mill with round inserts and performs their system analysis relatively the occurrence of adverse cutting conditions. On the basis of this the scheme of structural improvement aspects ...
Визначено найбільш характерні види відмов прорізних фрез. За впливом на ресурс роботи фрез виділе... more Визначено найбільш характерні види відмов прорізних фрез. За впливом на ресурс роботи фрез виділені дві основні групи руйнувань, що пов’язані з якістю виготовлення і підготовкою інструмента до роботи, а також з режимами обробки. Встановлено характерні види відмов фрез різної товщини.
Державний університет «Житомирська політехніка» Шляхи удосконалення процесу обробки плоских повер... more Державний університет «Житомирська політехніка» Шляхи удосконалення процесу обробки плоских поверхонь деталей фрезеруванням На основі аналізу зростаючих вимог до якості обробки деталей, підвищення надійності їх функціонування розглянуто питання щодо збільшення рівня продуктивності обробки плоских поверхонь деталей за рахунок використання торцевих фрез, оснащених надтвердими матеріалами. Встановлено напрями удосконалення процесу обробки плоских поверхонь шляхом використання нових комбінованих схем обробки поверхонь та удосконалення геометрії різальних частин фрез. Встановлено перспективні напрями створення нових конструкцій торцевих фрез із використанням складних формоутворюючих рухів. Визначено переваги кінематичного перетворення колової траєкторії формоутворюючих рухів різальних та деформуючих елементів, що дає можливість забезпечення рівномірної шорсткості по ширині обробленої поверхні. Запропоновано раціональні режими обробки плоских поверхонь деталей удосконаленими комбінованими методами. Ключові слова: торцеве фрезерування; торцева фреза; косокутне різання; ступінчасті фрези; різальні елементи. Постановка проблеми. Станини верстатів та інших машин з плоскими протяжними поверхнями, якими переміщуються рухомі вузли (супорти, каретки, шпиндельні бабки, задні центри, допоміжні пристрої тощо), напрямні планки, стійки вантажопідіймачів, базові деталі вимірювальних машин, накладні напрямні ковзання становлять більше 15 % об'єму продукції машинобудування і металообробки. Матеріалами для виготовлення таких деталей є чавуни, конструкційні й леговані сталі. У технологічних процесах виготовлення деталей від 10 до 50 % повинні мати шорсткість оброблених поверхонь не більше 1,6 мкм. Останнім часом чистова обробка плоских поверхонь все частіше виконується торцевим фрезеруванням, як правило, стандартними торцевими фрезами, які мають низку недоліків. Їх усунення є важливим завданням, що може вирішуватися у кількох напрямах. Одним з них є проєктування більш досконалих конструкцій фрез із комбінованими схемами різання з використанням, у тому числі, комбінування методів різання і поверхневого пластичного деформування (ППД). Під час розробки спеціальних торцевих фрез з комбінованими схемами різання основною метою є встановлення раціональних конструктивних параметрів фрез та режимів експлуатації. Крім цього, застосування чистових торцевих фрез із комбінованими схемами різання зумовлює необхідність вивчення особливостей кінематики обробки. Дослідження та вирішення питань, спрямованих на підвищення якості обробки плоских поверхонь деталей, є актуальним задачею і має велике значення на сучасному етапі розвитку інструментального виробництва та машинобудування в цілому. Аналіз останніх досліджень та публікацій. У низці досліджень [4-9] було розглянуто питання розробки нових способів обробки і проєктування більш досконалих конструкцій фрез із комбінованими схемами різання, а також з комбінованими схемами обробки (фрезерування-вигладжування тощо). Забезпечення якісної обробки плоских поверхонь деталей під час нестаціонарної обробки реалізується за рахунок використання нових методів обробки і конструкцій різальних інструментів, раціональних режимів різання. Для забезпечення стійкості торцевих фрез застосовуються ступінчасті схеми різання та безвершинна геометрія різальних ножів, оснащених надтвердими матеріалами (НТМ). Питанням забезпечення якісної і продуктивної обробки плоских поверхонь деталей машин торцевим фрезеруванням присвячено велику кількість робіт вітчизняних і закордонних вчених. Однак існуючі рішення в цьому напрямі мають частковий характер, у них відсутні основи створення ефективного інструменту для фрезерних верстатів, невирішені проблеми його працездатності, надійності, особливостей конструктивних елементів. Суттєвим резервом підвищення продуктивності обробки є можливість створення нових конструкцій торцевих фрез, які б дозволили поєднати декілька операцій обробки (чорнову, напівчистову і чистову) за один прохід. В умовах високої вартості верстато-годин на сучасних верстатах це має велике значення на сьогоднішньому етапі розвитку інструментального виробництва та машинобудування.
The technique of determining of the stress-strain state at an arbitrary point of the disc in a th... more The technique of determining of the stress-strain state at an arbitrary point of the disc in a thin metal slitting milling cutter, loaded with circumferential and radial cutting forces was developed. Tangential, radial, tangent and equivalent stresses were defined and corresponding graphic relations were received. Extreme degrees of equivalent stresses in the flutes were calculated by taking into consideration the stress concentration factor. Individual and simultaneous influence of radial runout and teeth blunting on the stress state of a thin metal slitting milling cutter was examined. It was found out that under the simultaneous influence of the maximum degrees of these factors equivalent stresses can reach critical level and cause the loss of cutter efficiency. Due to the developed technique the criterion of a thin metal slitting milling cutter blunting depending on the radial runout of the teeth was specified.
Технічна інженерія, 2021
При фінішній обробці матеріалів високої твердості все більш широке застосування знаходять торцеві... more При фінішній обробці матеріалів високої твердості все більш широке застосування знаходять торцеві фрези, оснащені надтвердими матеріалами, які повністю розкривають свій потенціал при високошвидкісній обробці. Однак вітчизняним машинобудівним підприємствам не завжди доступне металообробне обладнання такого рівня. Наслідком цього є застосування торцевих фрез, оснащених надтвердими матеріалами, при нераціональних занижених режимах різання, що зумовлює зменшення продуктивності обробки, періоду стійкості інструментів та погіршення якості оброблених поверхонь деталей. У роботі досліджуються особливості процесу фінішної обробки поверхонь заготовок малої ширини (20…50 мм), які виготовлені з матеріалів високої твердості, торцевими фрезами, оснащеними надтвердими матеріалами. Показано, що процес обробки характеризується неоптимальними режимами різання; використанням фрез малого діаметра; малою кількістю різальних елементів, що одночасно беруть участь у різанні, та погіршеною динамікою; низько...
The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Engineering, Dec 15, 2017
Параметрична оптимізація конструкції круглих компенсаційних отворів дискової фрези в середовищі S... more Параметрична оптимізація конструкції круглих компенсаційних отворів дискової фрези в середовищі Solidworks Simulation Робота присвячена питанням підвищення якості проектних рішень в ході автоматизації проектування конструкцій за рахунок параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation на прикладі круглих компенсаційних отворів дискової фрези. Визначено можливість підвищення динамічної стійкості дискових фрез від дії сили різання за рахунок впливу на частоту їх власних коливань. В роботі запропоновано забезпечувати підвищення частоти власних коливань дискових фрез за допомогою виконання круглих компенсаційних отворів, конструктивні параметри котрих визначаються за результатами параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation. Показані особливості формулювання інженерної задачі, проведені первинні статичний міцнісний та частотний аналізи, згідно яких встановлені обмеження та ціль цієї оптимізаційної задачі. Досліджено вплив відцентрових сил на власні частоти коливань фрези. Здійснено порівняльну характеристику ітеративного та прямого вирішуючого методу SolidWorks Simulation відповідно до результатів розрахунку. Оптимізаційне дослідження виконане в середовищі SolidWorks Simulation з використанням безлічі повторів (згідно плану Бокса-Бенкена), при цьому отримано оптимальні конструктивні параметри компенсаційних отворів дискової фрези для вказаних меж змінних параметрів дослідження. Здійснено аналіз впливу кількості отворів та діаметра колового масиву множини компенсаційних отворів на значення перших п'яти частот власних коливань дискової фрези. Ключові слова: параметрична оптимізація; SolidWorks Simulation; дискова фреза; частотний аналіз; міцність. Вступ. На сьогодні з урахуванням вимог до скорочення термінів проектування технологічної оснастки та інструменту та одночасними вимогами до підвищення їх якості, актуальним є питання застосування більш ефективних технологій проектування на базі використання CAD/CAE-систем [1]. Існуючі САПР надають досить великий вибір методів пошуку технічних рішень, що дозволяє на етапі проектування при недостатньо чіткому формулюванні технічної задачі проводити уточнення завдання з швидким пошуком інженерних рішень з допомогою САПР [2]. Всі існуючі САПР можна поділити на три рівні за їх функціональною повнотою: легкі, середні та важкі [2-3]. До «легких» САПР відносять T-Flex, КОМПАС-ГРАФІК, CADLT, CADMECH, SputCAD та ін., котрі використовуються для 2-D та 3-D моделювання. До «середніх» САПР належать AutoCAD, Mecanical Desktop, SolidWork, Solid Edge, T-Flex CAD 3D, PATRAN та ін. Найбільш поширеними «важкими» САПР системами є CATIA, ANSYS, PRO/ENGINEER, NX, Nastran, MECHANICA та ін. [2-3]. Модулі оптимізації конструкції присутні в більшості «середніх» та «важких» САПР, котрі використовуються в машинобудуванні. Варто зазначити, що «важкі» САПР початково були зорієнтовані на великі виробничі підприємства, хоча наразі і спостерігається їх адаптація до середніх та дрібних підприємств. Ширше використання в машинобудуванні для вирішення задач на інженерному рівні знаходять «середні» САПР. Найчастіше «важкі» САПР використовуються прикладними спеціалістами в питаннях міцності, гідро-та газодинаміки, тощо. Але, як показує огляд літературних джерел [4-7], достатньо якісне вирішення розрахункових інженерних задач загального, важкого та середнього машинобудування можливе з використанням CAE пакетів «середніх» САПР. Тому на сьогодні розвиток САПР формує чітку тенденцію переносу специфічних методик інженерного аналізу в «загальні» [6]. Так, наприклад, нелінійні статичні та динамічні задачі, імітація протікання середовища в теплових задачах можуть бути вирішені на інженерному рівні, а не тільки на рівні прикладних спеціалістів [6]. В зв'язку з цим вирішення питань підвищення якості проектних рішень при автоматизованому проектуванні виробів, за допомогою параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation, на сьогодні є актуальним завданням.
Scientific journal of the Ternopil national technical university, 2019
The paper deals with the problem of determining the power characteristics of face milling process... more The paper deals with the problem of determining the power characteristics of face milling process by computer modelling in DEFORM 3D environment. The influence of the rake face shape of round face mill inserts on the contact area of the chips with the inserts surface, the conditions of the chip removal, the dynamic power loads both during the inserts entry into the workpiece and after the cutting are investigated. The efficient use of inserts with cylindrical rake face in the face mills designs proved, as these results in the decrease of the chip contact area with the inserts surface and improvement of the chip removal conditions. It results in the reduction of the tool dynamic force load, both at the time of entrance to the workpiece, and during cutting. Using computer modelling of the milling process for parts flat surfaces made from hardened high-strength steel and titanium alloy, strength characteristics are determined for the operation conditions with the stepped face mill with cylindrical rake face of the inserts and the standard mill with round inserts. For the stepped face mill the reduction of both impact loads during the entrance the insert to the workpiece and the average values of the component Pz of the cutting force is confirmed in comparison with the standard mills for the various processed materials. The reduction of torque from component Pz action creates the premises for reducing the effective power of the main movement of the machine drive, what can be used for machining with increased depth of cutting on low power machines. This may be another way of increasing the efficiency of the face milling of difficult-to-cut materials.
Scientific journal of the Ternopil national technical university
The feasibility of using face milling for the final formation of the parts surface layer is confi... more The feasibility of using face milling for the final formation of the parts surface layer is confirmed by a large number of scientific works. At the same time, there are significant advantages of technological processes using face mills for oblique cutting, equipped with superhard materials, with a spiral-stepped arrangement of cutting inserts. This work is devoted to the study of the influence of the inclination angle of the oblique face mill cutting edge on the cutting forces when processing the workpiece flat surface made of gray cast iron and carbon tool steel using the Deform-3D program. The influence of the cutting edge inclination in the range from 0 to -45º on the smoothness of penetration of the face mill inserts into the workpiece is discussed.