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Actualité
L’efficacité du travail des métaux est le paramètre complexe qui tient compte parmi d’autres conditions du rôle des fluides de coupe (FDC), de leur influence sur la qualité des produits, de la productivité et d’autres paramètres technologiques des processus d’usinage des métaux par coupe.
Les FDCs modernes, c’est une partie intégrante de tout le complexe des moyens assurant l’exploitation efficace des équipements destinés à découper le métal. Puisqu’ à la pratique du travail des métaux les conditions de coupe se distinguent considérablement, on utilise un grand nombre de FDCs. Naturellement, les problèmes de la destination, de la classification et des principes physico-chimiques d’action des FDCs exigent une attention particulière et doivent être examinés en détail en premier lieu.
Les exigences les plus importantes des FDCs sont l’assurance de l’augmentation de la dureté de l’outil de coupe et l’augmentation de la qualité de la surface à usiner tout en respectant la précision exigée de la surface usinée. Le respect de ces exigences amène à la diminution du prix de travail des métaux à cause de la baisse des frais pour l’outil de coupe, de la diminution des rebuts et des temps morts des machines-outils liés au remplacement de l’outil émoussé.
Conformément aux tendances actuelles en fonction des conditions d’usinage, les FDCs doivent assurer l’action de graissage et de refroidissement ou celle de dispersement et de lavage. Il est difficile de séparer des effets différents d’action du FDC car ils peuvent se manifester simultanément ou bien séparément dans de différentes zones de la surface de contact de l’outil, des copeaux et de l’ébauche en dépendance des particularités de phases et de régimes de coupe, de caractéristiques des matériaux à usiner et d’outil.
En majorité de cas les FDCs doivent assurer simultanément quelques actions au différent degré. C’est pourquoi à la création ou bien au choix des FDCs, il est nécessaire de savoir quelle action le FDC doit assurer dans les conditions données.
Malgré les recherches importantes faites par les savants nationaux et étrangers sur l’élaboration des FDCs et sur l’étude de leur influence sur les processus de frottement et d’usure, il n’y a pas dans les publications scientifiques et techniques de données concernant les recherches complexes des caractéristiques du FDC obtenues en tenant compte des modes et des régimes du travail de métaux, de l’influence du matériau de l’ébauche et de l’outil. Donc, l’élaboration de la méthodologie de détermination des propriétés optimales et du choix du FDC est le problème actuel du point de vue scientifique et pratique.
Le résultat pratique planifié
Par des recherches des principes physico-chimiques du choix des FDCs, les connaissances dans ce domaine sont systématisées et puis celles-ci sont exprimées au modèle mathématique du choix optimal des FDCs.
Ce modèle mathématique est élaboré en tenant compte de l’influence des modes et des régimes du travail des métaux, de l’influence des matériaux de l’ébauche et de l’outil. Le choix du FDC est réalise selon les critères suivants d’optimisation : la qualité de la pièce à usiner, la productivité d’usinage, la dureté de l’outil de coupe, la consommation et la sécurité écologique des FDCs.
A la base de ce modèle mathématique, l’élaboration du logiciel du choix optimal des FDCs est réalisée.
Résultat scientifique de prévision
Le travail actuel du point de vue des particularités du type de processus du travail des métaux (étant un facteur principal) et en tenant compte du matériau de la pièce à usiner, de l’outil, des régimes d’usinage considère et systématise des connaissances dans le domaine des FDCs et résout le problème du choix des FDCs dans les conditions données par la détermination de l’optimum.
Pour cela, les problèmes suivants sont résolus :
des propriétés physico-chimiques du choix des FDCs dont l’influence sur le processus de la coupe est la plus forte sont déterminées
des contraintes du champ thermique dans la zone de coupe au cours du tournage, du perçage, du fraisage sont examinées
les conditions du travail de l’outil de coupe au cours du tournage, du perçage, du fraisage sont examinées
les conditions de l’atteinte du FDC dans la zone de coupe au cours du tournage, du perçage, du fraisage sont examinées
les conditions du transport de copeaux par le FDC au cours du tournage, du perçage, du fraisage sont examinées
l’influence du type d’usinage (le tournage, le perçage, le fraisage) sur l’efficacité d’application du FDC est examinée
l’influence de la composition chimique et de la structure du matériau d’ébauche à usiner sur l’efficacité d’application du FDC est examinée
l’influence des propriétés principales des FDCs sur les processus dans la zone de coupe ainsi que sur l’efficacité d’application du FDC est examinée
l’influence des régimes de coupe sur l’efficacité d’application du FDC est examinée
les phénomènes thermiques au cours de la coupe avec l’utilisation de différents FDCs sont examinés
le modèle mathématique du choix optimal du FDC est élaboré
le logiciel du choix optimal du FDC est élaboré
Conclusions et perspectives de recherche
Le travail actuel contribue à la détermination du choix optimal du FDC dans les conditions données d’usinage des métaux par coupe. La précision donnée et la qualité de la pièce à usiner sont assurées, la productivité du travail des métaux est augmentée, la dureté de l’outil de coupe est augmentée aussi. Ce système est avantageux économiquement pour des raisons des facteurs énumérés ci-dessus ainsi que pour des raisons de la diminution de la dépense du FDC et de l’utilisation des FDCs de bon marché dont l’efficacité n’est pas diminuée.
Dans la perspective, le système élaboré du choix de FDC peut être élargi et perfectionné. On peut y ajouter des facteurs d’influence comme par exemple le type d’amenée du FDC ; la gamme des modes d’usinage, des matériaux, des outils peut être élargie en tant que l’ensemble de paramètres qui influent sur le choix du FDC.
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