The article reveals a problem of improving the production technology of cutting tools made of high-speed steels by the method of generating nanostructures on their surface with the help of laser ablation. The spiked microstructures obtained on the surface of the instrument are coated with nanostructures. Experimental studies to modify the surfaces of cutting tools with laser ablation method are performed in air and in liquids. As a result of the analysis of the experimental samples surface morphology we can conclude that the modification of the surface of cutting tools made of P6M5 high-speed steel with laser pulses of nanosecond duration can be used in air and in liquids as a method of increasing the resistance characteristics of a cutting tool.
The article discusses the possibility of using pulsed laser ablation of nanosecond duration to modify the surface of a cutting tool after regrinding and restoration. Experimental studies of the resistance characteristics of cutting tools with modified surfaces via laser ablation in air and in liquid have been carried out. It was found that after modifying the surface of cutting plates via laser ablation in air, the wear on the trailing surface of the cutting tool at a processing speed of V = 50 m/min is 8 times less than that of the untreated one, the build-up is 20 times less. The wear of the trailing surface of the plates at V = 70 m/min is 2 times less than that of the untreated sample. The resistance studies show surface modification of the cutting tool increases the tool life of the remanufactured tool, overall tool life and savings in tool costs.
Рассматриваются подходы к оптимизации траектории движения исполнитель-ного устройства технологического оборудования с числовым программным управлением, осуществляющего обработку лазерным излучением поверхностей сложной формы. В качестве основного критерия оптимизации используется время обработки. Представлены два основных способа минимизации времени: повышение скорости обработки поверхности объекта за счет плавного совме-щения кривых разгона-торможения и сокращение продолжительности вспомо-гательных ходов. Для сокращения вспомогательных ходов предлагается ис-пользовать генетический алгоритм с кроссинговером, аналогичным используе-мому в задаче коммивояжера.
Ключевые слова: оборудование с ЧПУ, оптимизация траектории, обработка излучением, генетические алгоритмы, задача коммивояжера, высокоскорост-ная обработкаВведение. В современном приборостроительном производстве широко используется технологическое оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). В последнее время актуальность приобретают новые типы установок, такие как трехмерные принтеры, трехмерные сканеры, системы роботизированной сборки и монтажа, лазерные гравировщики, маркировщики, а также гибридные и адаптивные технологические системы [1].Проектирование и разработка алгоритмов функционирования контроллеров с ЧПУ включает в себя комплекс задач, основная из которых -минимизация времени обработки поверхности объекта с учетом возможностей программного и аппаратного обеспечения уста-новки, а также механических характеристик используемых электроприводов [2,3].Отметим, что любое технологическое оборудование с ЧПУ имеет в своем составе ис-полнительный механизм, осуществляющий движение определенного инструмента по задан-ной траектории. Очевидно, что производительность оборудования (время обработки) зависит от правильности выбора траектории и скорости движения исполнительного механизма.Экспериментальная установка для лазерной обработки. Рассмотрим основные способы минимизации времени обработки поверхности объекта на примере работы установки, предназна-ченной для селективного отверждения фотополимера.Экспериментальная установка (рис. 1) представляет собой устройство для обработки лазер-ным излучением поверхностей произвольной формы. В состав установки входят неподвижный
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.