Analysis of accuracy of the shape of sculptured surfaces in simultaneous five-axis machining of parts made from difficult to machine materials used in aviation technology

• Autorzy: Gdula M. , Burek J. , Żyłka Ł , Turek P.

Warianty tytułu

PL

Analiza dokładności wykonania powierzchni złożonych w symultanicznym pięcioosiowym frezowaniu części ze stopów trudno obrabialnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this paper is to analyze the accuracy of a sculptured surface after machining. The object of the research was a turbine blade, whose profile has been built based on the different values of the radius of curvature. The object of research in the final machining step was shaped in the process of simultaneous five axis milling with the toroidal cutter. The experiments were carried out on nickel-based alloy INCONEL 718, which is difficult for machining. Variable parameters of the machining process were a radius of curvature of the profile and the lead angle (a) of the tool axis in the direction of feed. The research revealed that both variable radius curvature of the turbine profile and the values of the lead angle have a significant influence on the accuracy of sculptured surface.

PL

Celem prezentowanych badań była analiza dokładności wykonania powierzchni złożonej. Badano łopatkę turbiny, której profil utworzono z promieni krzywizny o różnych wartościach. Ostatnim etapem jej obróbki było symultaniczne pięcioosiowe frezowanie frezem toroidalnym. Doświadczenia prowadzono na trudno obrabialnym stopie na bazie niklu INCONEL 718. Parametrami zmiennymi obróbki były promień krzywizny profilu oraz kąt prowadzenia (a) osi narzędzia w kierunku posuwu. Badania wykazały, że zarówno zmienny promień krzywizny profilu turbinowego, jak i wartości kąta prowadzenia mają istotny wpływ na dokładność wykonania powierzchni złożonej.

Słowa kluczowe

EN

accuracy; simultaneous 5-axis milling; toroidal cutter; sculptured surface

PL

dokładność; symultaniczne pięcioosiowe frezowanie; frez toroidalny; powierzchnia złożona

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archives of Mechanical Technology and Automation
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 34, no. 4
• Strony: 11--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Gdula M.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology

autor

Burek J.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology

autor

Żyłka Ł

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology

autor

Turek P.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology

Bibliografia

• [1] Altmüller S., Simultanes fünfachsiges Fräsen von Freiformflächen aus Titan, Dissertation Fraunhofer IPT 2001.
• [2] Burek J., Żyłka Ł., Gdula M., Płodzień M., Wpływ orientacji osi frezu toroidalnego na chropowatość powierzchni w obróbce 5-osiowej, in: VII Konferencja Szkoły Obróbki Skrawaniem, Mechanik, 2013, nr 8-9.
• [3] Cao L. X., Gong H., Liu J., The offset approach of machining free form surface Part 2: Toroidal cutter in 5-axis NC machine tools, Journal of Materials Processing Technology, 2007, 184, p. 6-11.
• [4] Gilles P., Monies F., Walter R., Optimum orientation of a torus milling cutter: Method to balance the transversal cutting force, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2007, 47, p. 2263-2272.
• [5] Khalick El A., Naoki Uchiyama M., Estimation of tool orientation contour errors for five-axis machining, Robotics and Computer - Integrated Manufacturing, 2013, January.
• [6] Ko T.J., Kim H.S., Lee S.S., Selection of the machining inclination angle in high-speed ball end milling, International Journal Advanced Manufacture Technology, 2001, 17, p. 163-170.
• [7] Mucha M., Modeling, construction and control of the HSM process taking into consideration the configurated machine-instrument-detail system. Conference materials, 24-25 June 2013.
• [8] Mucha M., Modeling, construction and control of the HSM process taking into consideration the configurated machine-instrument-detail system. Conference materials, 23-24 June 2014.
• [9] Ozturk E., Tunc T., Budak E., Investigation of lead and tilt angle effects in 5-axis ball-end milling processes, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2009, 49, p. 1053-1062.
• [10] Rida T., Shiqiao L., Optimal tool orientation control for 5-axis CNC milling with ball-end cutters, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California, Davis, CA 95616, USA 2011.
• [11] Tae-Soon L., Chea-Moon L., Seok-Won K., Deug-Woo L., Evaluation of cutter orientations in 5-axis high speed milling of turbine blade, Journal of Materetial Processing Technolology, 2002, 130-131, 401-406.