10.14489/hb.2025.03.pp.054-059

2025, 03 март (March)

DOI: 10.14489/hb.2025.03.pp.054-059

Еренков О. Ю.
К ВОПРОСУ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ
(c. 54-59)

Аннотация. Статья посвящена решению вопроса рационального выбора материала режущего инструмента, применяемого при токарной обработке термопластичных материалов. Для проведения исследований выбраны современные термопластичные полимерные материалы капролон В и фторопласт-4, которые предназначены для производства широкой номенклатуры деталей в различных отраслях промышленности. Для токарной обработки термопластов применяли сборные резцы, которые оснащались сменными многранными пластинами, выполненными из разных инструментальных материалов, а именно: одна – из вольфрамокобальтового сплава ВК8, другая – из керамического материала – безвольфрамового твердого сплава КНТ16. Проводилось исследование на электронном микроскопе структуры стружки, полученной при точении заготовок из капролона и фторопласта разными инструментальными материалами. Для контроля значений тангенциальной составляющей силы резания в процессе точения заготовок из термопластов применен балочный датчик силы, смонтированный под резцом, с отображением числовых значений составляющей силы резания на жидкокристаллическом экране индикатора. Проводилось экспериментальное исследование шероховатости обработанной поверхности термопластичных полимерных материалов после точения режущими инструментами из различных материалов. Установлено экспериментально, что вариант токарной обработки заготовок с режущим инструментом из кермета КНТ16 более предпочтителен по сравнению с вариантами точения инструментом из сплава ВК8. Об этом свидетельствуют более равномерные профили отклонений впадин и выступов профиля поверхности и показатели значений исследуемых параметров шероховатости.

Ключевые слова: термопласты; точение; режущий инструмент; вольфрамокобальтовый твердый сплав; режущая керамика; кермет; стружкообразование; шероховатость; сила резания.

Erenkov O. Yu.
ON THE ISSUE OF THE CUTTING TOOL MATERIAL SELECTING FOR THERMOPLASTIC POLYMERS TURNING
(pp. 54-59)

Abstract. The article is devoted to solving the issue of rational choice of cutting tool material used for turning thermoplastic materials. For the research, modern thermoplastic polymer materials caprolon B and fluoroplastic-4 were selected, which are intended for the production of a wide range of parts in various industries. For turning thermoplastics, prefabricated cutters were used, which were equipped with replaceable multifaceted inserts made of different tool materials, namely: one made of tungsten-cobalt alloy VK8, the other made of ceramic material – tungsten-free hard alloy KNT16. A study was carried out using an electron microscope of the structure of chips obtained by turning caprolon and fluoroplastic workpieces with different tool materials. To control the values of the tangential component of the cutting force during turning of thermoplastic workpieces, a beam force sensor is used, mounted under the cutter, with the numerical values of the cutting force component displayed on the liquid crystal display screen. An experimental study was carried out on the roughness of the machined surface of thermoplastic polymer materials after turning with cutting tools made of various materials. It has been established experimentally that the option of turning workpieces with a cutting tool made of KNT16 cermet is more preferable compared to the options of turning with a tool made of VK8 alloy. This is evidenced by more uniform deviation profiles of the depressions and protrusions of the surface profile and indicators of the values of the studied roughness parameters.

Keywords: Thermoplastics; Turning; Cutting tools; Tungsten-cobalt carbide; Cutting ceramics; Cermet; Chip formation; Roughness; Cutting force.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

О. Ю. Еренков (Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

O. Yu. Erenkov (Pacific State University, Khabarovsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Еренков О. Ю. Комбинированные способы точения полимерных материалов. Курск: Университетская книга, 2021. 194 с.
2. Шигин А. О. Физико-химические предпосылки эффективной механической обработки композиционных материалов. Современные наукоемкие технологии. 2023. №12. С. 258 – 263.
3. Особенности точения пластиков Ф-4, ПА-6, Ф-4К2 / Д. И. Токарев, А. А Дроздов, М. Н. Гуляев и др. // Вестник ПНИПУ. 2018. Т. 20, № 2. С. 35 – 42.
4. H. Hocheng. Machining technology for composite materials. Philadelphia, Woodhead Publishing Limited, 2012, 480 p.
5. Smith G. Cutting Tool Technology. Springer-Verlag London Limited, 2008, 559 p.
6. Сотова Е. С., Верещака А. А., Верещака А. С. Керамические режущие инструменты. М.: Изд-во ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2013. 149 с.
7. Карпушевский Б., Прилукова Ю., Верещака А. С. Особенности применения режущей керамики с функциональным покрытием при точении материалов повышенной твердости // Вестник двигателестроения. 2007. № 2. С. 95 – 101.
8. Trifunoviс M., Madiс M., Jankoviс P. Analysis of Chip Compression Ratio in the Turning of Polyoxymethylene Copolym. Journal of Production Engineering, 2023. V. 26(2), P. 13 – 17.
9. Boisse P. Advances in Composites Manufacturing and Process Design. Cambridge. Elsevier Ltd. 2015. 493 p.

Eng

1. Erenkov O. Yu. (2021). Combined methods of turning polymeric materials. Kursk: Universitetskaya kniga. [in Russian language]
2. Shigin A. O. (2023). Physicochemical prerequisites for efficient mechanical processing of composite materials. Sovremennye naukoemkie tekhnologii, (12), 258 – 263. [in Russian language]
3. Tokarev D. I., Drozdov A. A, Gulyaev M. N. et al (2018). Features of turning plastics F-4, PA-6, F-4K2. Vestnik PNIPU, 20(2), 35 – 42. [in Russian language]
4. Hocheng. H. (2012). Machining technology for composite materials. Philadelphia: Woodhead Publishing Limited.
5. Smith G. (2008). Cutting Tool Technology. Spring-er-Verlag London Limited.
6. Sotova E. S., Vereschaka A. A., Vereschaka A. S. (2013). Ceramic cutting tools. Moscow: Izdatel'stvo FGBOU VPO MGTU STANKIN. [in Russian language]
7. Karpushevskiy B., Prilukova Yu., Vereschaka A. S. (2007). Features of the application of cutting ceramics with a functional coating when turning materials of increased hardness. Vestnik dvigatelestroeniya, (2), 95 – 101. [in Russian language]
8. Trifunoviс M., Madiс M., Jankoviс P. (2023). Anal-ysis of Chip Compression Ratio in the Turning of Polyox-ymethylene Copolym. Journal of Production Engineering, 26(2), 13 – 17.
9. Boisse P. (2015). Advances in Composites Manufac-turing and Process Design. Cambridge: Elsevier Ltd.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2025.03.pp.054-059

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2025.03.pp.054-059

and fill out the form