Evaluation of machining parameters of the part with a cellular structure printed using selective laser melting (SLM) technology

Authors

  • Є.Ю. Щербина Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • В.А. Дербаба Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • П. Нєслони Політехніка Опольська, Ополе, Польща Author

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/79.175

Keywords:

точіння, верстат, інструментальна сталь, адитивні технології, режими, різання, SLM.

Abstract

Purpose.Solving a scientific and technical problem related to the technological support of machining of parts with a cellular structure made of tool steel printed by selective laser melting (SLM) technology by optimizing cutting modes on a CNC lathe. Methods. The methodological basis of the work is a systematic approach and analysis of the object of study, based on the use of numerical and graphical analytical research methods to establish a systematic relationship between turning parameters and the properties of the processed material, cutting modes and cutting forces. The analytical comparison is carried out on one variable in the parameters of cutting modes to establish a clear understanding of the effect of changing the operating parameters for a lathe. Results. The research obtained results for a scientifically based approach to solving the technical problem of optimizing the parameters of cutting modes for parts with a cellular structure printed using SLM technology showed a certain dependence, which gives an understanding for correcting and optimizing the parameters of cutting modes on a CNC lathe. The data obtained were compared with the parameters of cutting modes on the principle of one variable, which gives a clear understanding of the influence of each parameter on the result of the data obtained. Scientific novelty. Establishing a complete and systematic connection between the parameters of cutting modes and the properties of the machined part design and material to optimize the machining process. The analytical and statistical processing of the experimental data made it possible for the first time to obtain complex dependencies in a form convenient for analysis, which gives a clear picture of the influence of each parameter of the turning process when developing a rational technology for machining a printed part. Practical significance. The aim is to select and justify the optimal parameters of cutting modes for printed parts with a cellular structure, to establish the nature of the influence of turning conditions on the main process indicators - cutting forces. Practical recommendations for the optimal selection of machining mode parameters and correction of cutting modes are given.

References

1. Rehme, O. (2009). Cellular Design for Laser Freeform Fabrication .

2. Simoni, F., Huxol, A., & Villmer, F.-J. (2021). Improving surface quality in selective laser melting based tool making. Journal of Intelligent Manufacturing, 32 (7), 1927–1938. https://doi.org/10.1007/s10845-021-01744-9

3. Kurzynowski, T. (2019). Metoda projektowania i implementacji technologii selektywnej laserowej mikrometalurgii proszków. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, (1), 190. http://www.oficyna.pwr.edu.pl .

4. Ruban, V., Derbaba, V., Bohdanov, O., & Shcherbyna, Y. (2023). Optimization of product processing modes in modeling and programming of machining on machine tools with program control. Collection of Research Papers of the National Mining University, 72 , 222–238. https://doi.org/10.33271/crpnmu/72.222

5. Щербина, Є.Ю., Дербаба, В.А. & Козечко, В.А (2022).Критерії стійкості ріжучого інструменту для висошвідкістної обробки. Збірник наукових праць НГУ, 67, 77–95 https://doi.org/10.33271/crpnmu/67.077 .

6. Kravchenko, Yu., & Derbaba,V. (2020). Empirical definition of the shearing angle and chip-edge contact length when cutting. Збірник наукових праць НГУ, 63, 123–133. https://doi.org/10.33271/crpnmu/63.123

7. Проців, В.В., Козечко, В.А., Дербаба, В.А., & Богданов, О.О. (2021). Сучасні полімерні матеріали та технології в 3D-прінтингу. Збірник наукових праць НГУ, 65 , 107–117. https://doi.org/10.33271/crpnmu/65.107

8. Д'яченко, Ю., Воронько, І., & Воронько, В. (2023). Методика розрахунку режиму різання для токарної обробки на верстатах із ЧПК. Grail of Science, 24 , 380–388. https://doi.org/10.36074/grail-of-science.17.02.2023.069

9. Дербаба, В.А., Носачов, В.С., & Різо, З.М. (2021). Дослідження і удосконалення методики випробувань верстата на геометричну і кінематичну точність. Збірник наукових праць НГУ, 64 , 198–212 https://doi.org/10.33271/crpnmu/64.198

Published

2020-01-01

Issue

Section

Статті