Технологические ограничения применения микрошлифования заготовок из легированных сталей
Автор: Батуев Виктор Анатольевич, Батуев Виктор Викторович
Рубрика: Технология
Статья в выпуске: 2 т.21, 2021 года.
Бесплатный доступ
В мировой практике находят все большее применение прогрессивные технологии обработки микродеталей. К таким технологиям относится микрошлифование. Микрошлифование позволяет обрабатывать мелкие детали с высокой производительностью и чистотой поверхности. Микрошлифование имеет преимущество перед другими процессами изготовления микродеталей, поскольку обеспечивает очень высокую шероховатость поверхности и минимальные заусенцы. Анализ литературных источников показал, что большинство работ направлены на исследование обработки таких материалов, как стекло, кремний, АД33, АД35, из-за широкой области их применения. Все работы, связанные с обработкой легированных сталей, носят эмпирический характер и заключались в подборе оптимальных режимов резания. Таким образом, универсальные технологии процесса микрошлифования, направленные на обработку деталей, отсутствуют, а технологию обработки конкретной детали из конкретного материала необходимо разрабатывать, основываясь на базовых понятиях «технологии машиностроения» и совершенствовать путем анализа эмпирических данных. В рамках данной работы проводились экспериментальные исследования возможности обработки детали из стали 40ХН2МА методом микрошлифования. Для проведения исследования был собран экспериментальный стенд на базе вертикально-фрезерного станка EMCOMILL 300, оснащенного высокоскоростным пневматическим шпинделем HTS1501S. В качестве режущего инструмента выбран бур фирмы Nakanishi диаметром 1,2 мм. На стенде последовательно обрабатывались заготовки с термообработкой и без нее. В результате исследования определена технологическая возможность и эффективность обработки детали из стали 40ХН2МА методом микрошлифования на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ с помощью высокоскоростного пневматического шпинделя и инструмента из кубического нитрида бора (CBN).
Микрошлифование, микромеханическая обработка, высокоскоростная обработка
Короткий адрес: https://sciup.org/147233502
IDR: 147233502 | DOI: 10.14529/engin210202
Список литературы Технологические ограничения применения микрошлифования заготовок из легированных сталей
- Къртунов, С. Състояние и тенденции в развитието на водещите технологии за изделия от микро- и нанотехниката / С. Къртунов. – ЮНС «35 г. катедра МУ». – Габрово, – 2003. – 23 с.
- Богачев, Ю.П. Основы для микропроизводства / Ю.П. Богачев, О.П. Сахарова. – https://ritm-magazine.ru/en/node/1586 (дата обращения: 10.05.2021).
- Къртунов, С. Микросистемна техника / С. Къртунов, В. Тодорова. – Габрово: УИ «В. Априлов», 2002.
- Park, H.W. Micro Grinding Mechanics and Machine Tools: Research on the Methodologies to Predict Micro-Grinding and Design Meso-Machine Tools / H.W. Park. – VDM Verlag, 2009. – 188 p.
- Chang, W. Development of Hybrid Micro Machining Approaches and Test-bed: PhD thesis / W. Chang. – Heriot-Watt University, 2012. – 143 p.
- Григорьев, С.Н. Инструментальное обеспечение микрообработки / С.Н. Григорьев, А.А. Борисов, А.Р. Маслов // Станкоинструмент. – 2015. – №12. – С. 32–37.
- Pratapa, A. Manufacturing Miniature Products by Micro-grinding: a Review / A. Pratapa, K. Patraa, A.A. Dyakonov // Procedia Engineering. – 2016. – No. 150. – P. 969–974.
- Дьяконов, А.А. Экспериментальное исследование температуры в зоне резания при микрошлифовании / А.А. Дьяконов, А.Е. Городкова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». – 2017. – Т. 17, №2. – С. 50–56. DOI: 10.14529/engin170206.
- Ultra-precision micro-grinding of germanium immersion grating element for mid-infrared super dispersion spectrograph / H. Ohmori, N. Ebizuka, S. Morita, Y. Yamagata // CIRP Annals – Manufacturing Technology. – 2001. – No. 50. – P. 221–224.
- Lee, P.H. Experimental characterization of micro-grinding process using compressed chilly air / P.H. Lee, S.W. Lee // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2011. – No. 51. – P. 201–209.
- Lee, P.H. An experimental study on micro-grinding processwith nano-fluid minimum quantity lubrication (MQL) / P.H. Lee, J.S. Nam, C. Li, S.W. Lee // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. – 2012. – No. 13. – P. 331–338.
- Gao, S. Recent advances in micro- and nano-machining technologies / S. Gao, H. Huang // Mech. Eng. – 2017. – No. 12. – P. 18–32. DOI 10.1007/s11465-017-0410-9.
- Mahabunphachai, S. Investigation of size effects on material behaviour of thin sheet metals using hydraulic bulge testing at micro/meso-scales / S. Mahabunphachai, M. Koc // International Journal of Machine Tools & Manufacture. – 2008. – No. 48. – P. 1014–1029.
- Hwang, T.W. Size effect for specific energy in grinding of silicon nitride / T.W. Hwang, C.J. Evans, S. Malkin // Wear. – 1999. – No. 225–229. – P. 862–867.
- Heinzel, C. The use of the size effect in grinding for work-hardening / C. Heinzel, N. Bleil// Annals of the CIRP. – 2007. – No. 56. – P. 327–330.
- Anand, R.S. Modeling and Simulation of Mechanical Micro-Machining – A Review/ R.S. Anand, K. Patra // Machining Science and Technology. – 2014. – No. 18. – P. 323–347.
- Jin, X. Slip-line field model of micro-cutting process with round tool edge effect / X. Jin, Y. Altintas // Journal of Materials Processing Technology. – 2011. – No. 211. – P. 339–355.
- The effect of tool edge radius on the contact phenomenon of tool-based micromachining / K.S. Woon, M. Rahman, K.S. Neo, K. Liu // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2008. – No. 48. – P. 1395–1407.
- Pratap, T. Modeling cutting force in micro-milling of Ti-6Al-4V titanium alloy / T. Pratap, K. Patra, A.A. Dyakonov // Procedia Engineering. – 2015. – No. 129. – P. 134–139.
- Jackson, M.J. Micro and nanomanufacturing / M.J. Jackson. – Springer-Verlag US. 2007. – 702 p.
