ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СИЛ І ТЕМПЕРАТУР РІЗАННЯ ПРИ МІКРОФРЕЗЕРУВАННІ СПЛАВІВ NITI В АУСТЕНІТНОМУ ТА МАРТЕНСИТНОМУ ФАЗОВИХ СТАНАХ НА ОСНОВІ СКІНЧЕННО-ЕЛЕМЕНТНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Анотація

На сьогодні мікрофрезерування активно застосовується в багатьох галузях промисловості через стрімко зростаючий попит на мініатюрні високоточні вироби. Порівняно зі звичайним фрезеруванням мікрофрезерування характеризується значно складнішими умовами стружкоутворення та кардинально вищими питомими силами різання. Низька оброблюваність сплавів NiTi спричиняє високі питому енергію різання, сили та температури різання, інтенсивне зношування інструменту та надмірне утворення заусенців при мікрофрезеруванні. Кристалографічна структура та фізико-механічні властивості сплаву NiTi залежать від його фазового стану і впливають на характеристики процесу різання. Метою роботи є порівняльний аналіз сил та температур різання, а також дослідження залежності питомої сили різання від масштабного коефіцієнта при мікрофрезеруванні аустенітного та мартенситного сплавів NiTi за допомогою скінченно-елементного моделювання. Для дослідження було застосовано скінченно-елементне моделювання процесу мікрофрезерування пазів на заготовках із сплавів NiTi фрезою діаметром 0,5 мм при змінних режимах різання в програмному середовищі DEFORM-3D. Адекватність розробленої скінченно-елементної моделі підтверджена порівнянням результатів моделювання і експериментальних досліджень сил різання. Отримано закономірності зміни складових сил і температур різання залежно від значення подачі, а також залежності питомих сил різання залежно від масштабного коефіцієнта. Порівняльний аналіз даних дозволив встановити тенденції зміни сил і температур різання при змінних умовах обробки сплаву NiTi в аустенітному і мартенситному фазовому стані, що має практичне значення для обгрунтованого призначення режимів різання. Отримані результати сприятимуть підвищенню ефективності виготовлення виробів з мікроелементами та вдосконаленню технологій мікрофрезерування сплавів NiTi.