ДО ПИТАННЯ ВИЗНАЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЛЕЗОВОЇ ОБРОБКИ FDM ВИРОБІВ

Анотація

У статті розглянуто проблему визначення ефективності лезової механічної постобробки виробів, виготовлених методом адитивного FDM-друку з термопластичних матеріалів. Показано, що структура таких виробів є неоднорідною та порожнистою, з вираженою анізотропією властивостей, що суттєво впливає на перебіг процесів різання та формування якості поверхневого шару. Проаналізовано роль постоброблення як завершального етапу формування експлуатаційних характеристик адитованих деталей, зокрема геометричної точності, шорсткості поверхні та цілісності міжшарових і міжвиткових з’єднань. Запропоновано підхід до оцінювання ефективності механічного оброблення на основі товщини модифікації поверхневого шару, яка узагальнює зміни напружено-деформованого стану та структурні перетворення матеріалу в зоні дії різального клина. Наведено аналітичні залежності для опису перерозподілу напружень у шаруватій структурі FDM-виробів та результати математичного моделювання процесу різання в середовищі SolidWorks для матеріалів PLA та ABS. Експериментально встановлено вплив режимів різання на виникнення дефектів, рівень залишкових напружень, точність форми та параметри шорсткості поверхні. Показано, що зменшення товщини зйому та подачі, а також використання гостро заточеного інструменту дозволяє знизити інтенсивність деструкції приповерхневого шару та забезпечити прийнятну якість оброблених поверхонь. Отримані результати можуть бути використані для обґрунтованого вибору режимів механічної постобробки FDM-виробів з урахуванням їх структурних особливостей та вимог до кінцевих експлуатаційних характеристик.