Hybrydowe procesy skrawania wspomagane mediami technologicznymi

Grzesik, W.

doi:doi.org/10.17814/mechanik.2018.12.186

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Hybrydowe procesy skrawania wspomagane mediami technologicznymi

Autorzy

Grzesik W.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.mechanik.media.pl/

Identyfikatory

DOI

doi.org/10.17814/mechanik.2018.12.186

Warianty tytułu

Media-assisted machining processes

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono hybrydowe sposoby skrawania, wykorzystujące wspomaganie mediami technologicznymi (media-assisted machining – MAM). Omówiono zasady i możliwości technologiczne intensywnego chłodzenia CCS pod dużym ciśnieniem (high pressure cutting – HPC), minimalnego chłodzenia (minimum quantity cooling/lubrication – MQC/MQL), chłodzenia kriogenicznego (cryogenic machining – CM) oraz integracji tych oddziaływań w procesie skrawania w różnych zastosowaniach przemysłowych – zwłaszcza w przypadku kształtowania elementów z materiałów trudnoskrawalnych. Opisano sposoby zasilania mediami technologicznymi oraz rozwiązania narzędzi/systemów narzędziowych i wyposażenie obrabiarek hybrydowych CNC. Podano przykład optymalizacji obróbki MAM z uwzględnieniem chłodzenia kriogenicznego.

A special group of hybrid assisted processes termed media-assisted processes which various liquid and gaseous media supplied to the cutting zone is highlighted. Special attention is paid on such cooling techniques as high-pressure machining (HPC), high-pressure jet assisted machining (HPJAM), minimum quantity cooling/lubrication (MQC/MQL) and a group of cryogenically cooled machining including such cryogenic media as CO2 snow and liquid nitrogen (LN2). Some important effects resulting from the various cooling strategies are outlined and compared. In particular, quantitative effects concerning chip breaking, thermal and tribological behavior of the cutting process as well as burr reduction, surface quality and subsurface layer are presented. The optimization procedure concerning both energy consumption and machining costs in terms of material removal rate (MRR) is presented.

Słowa kluczowe

obróbka hybrydowa media technologiczne obróbka z CCS pod dużym ciśnieniem obróbka z minimalnym chłodzeniem obróbka kriogeniczna materiały trudnoskrawalne

hybrid machining cooling strategies cooling media high-pressure machining minimum quantity lubrication cryogenic machining difficult-to-machine materials

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Mechanik

Rocznik

2018

Tom

R. 91, nr 12

Strony

1050--1056

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Grzesik W.

w.grzesik@po.opole.pl

Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Opolskiej

Bibliografia

1. Grzesik W. „Hybrydowe procesy obróbki ubytkowej. Definicje, zasady tworzenia i znaczenie w przemyśle”. Mechanik. 91, 5–6 (2018): s. 338–341.
2. Grzesik W. „Hybrydowe procesy kształtowania wyrobów, integrujące techniki przyrostowe i ubytkowe”. Mechanik. 91, 7 (2018): s. 468– –475.
3. Grzesik W. „Polepszanie jakości technologicznej i użytkowej części z materiałów utwardzonych. Cz. I. Obróbka wspomagana i hybrydowa”. Mechanik. 7 (2011): s. 564–569.
4. Lauwers B., Klocke F., Klink A., Tekkaya A.E., Neugebauer R., McIntosh D. “Hybrid processes in manufacturing”. Annals of the CIRP – Manufacturing Technology. 63/2 (2014): s. 561–583.
5. Jawahir I.S., Attia H., Biermann D., Duflou J., Klocke F., Meyer D., Newman S.T., Pusavec F., Putz M., Rech J., Schulze V., Umbrello D. “Cryogenic manufacturing processes”. Annals of the CIRP – Manufacturing Technology. 65/2 (2016): s. 713–736.
6. Grzesik W. „Wizje i strategie wytwarzania Cz. I i II”. Mechanik. 83, 3, 4 (2010): s. 145–148; 83, 4 (2010): s. 232–239.
7. Grzesik W. „Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych”. Warszawa: PWN, 2018.
8. Materiały firmowe: High pressure coolant machining, www.sandvik.coromant.com; Precision Cooling Technology, www.kennametal.com.
9. Courbon C., Kramar D., Krajnik P., Pusavec F., Rech J., Kopac J. ”Investigation of machining performance in high-pressure jet assisted turning of Inconel 718: An experimental study”. Int. J. Machine Tools and Manufacture. 49 (2009): s. 1114–1125.
10. Braham-Bouchnak T., Germain G., Robert P., Lebrun J.L. ”High pressure water jet assisted machining of duplex steel: machinability and tool life“. Int. Journal of Material Forming. 3 (2010): s. 507–510.
11. Ayed Y.,Germain G. “High-pressure water-jet-assisted machining of Ti555-3 titanium alloy: investigation of tool wear mechanisms. Int J. Advanced Manufacturing Technology. 96 (2018): s. 845–856.
12. Globočki Lakić G., Sredanović B., Kramar D., Kopač J. “Possibilities of application of high pressure jet assisted machining in hard turning with carbide tools”. Tribology in Industry. 39 (2017): s. 238–247.
13. Wstawska I., Ślimak K. “The influence of cooling techniques on cutting forces and surface roughness during cryogenic machining of titanium alloys”. Archives of Mechanical Technology and Materials. 36 (2016): s. 12–17.
14. Laskowski P., Krupa K., Habrat W., Przestacki D., Sieniawski J. „Toczenie stopu Ti-6Al-4V z zastosowaniem wysokiego ciśnienia cieczy chłodząco-smarującej“. Mechanik. 87, 8–9 CD (2014): s. 403–410.
15. M’Saoubi R., Axinte D., Leung Soo S., Nobel Ch., Attia H., Kappmeyer G., Engin S., Wei-Ming S. “High performance cutting of advanced aerospace alloys and cmposite materials”. Annals of the CIRP – Manufacturing Technology. 64, 2 (2015): s. 557–580.
16. Lu T., Dillon O.W., Jawahir I.H. “A thermal analysis framework for cryogenic machining and its contribution to product and process sustainability”. Proc. 11th Global Conference on Sustainable Manufacturing – Innovative Solutions, Berlin (2013): s. 262–267.
17. Sadik M.I., Isakson S., Malakizadi A., Nyborg L. “Influence of coolant flow rate on tool life and wear development in cryougenic and wet milling of Ti-6Al-4V”. Procedia CIRP. 46 (2016): s. 91–94.
18. Stefansson T. “Application of Cryogenic Coolants in Machining Processes”. Stockholm: KTH, 2014.
19. Tapoglou N., Lopez M.A., Cook I., Taylor Ch.M. “Investigation of the influence of CO2 coolant application on tool wear”. Procedia CIRP. 63 (2017): s. 745–749.
20. Shokrani A., Dhokia V., Munoz-Escalona P., Newam S.T. “State-of-the-art cryogenic machining and processing”. Int. Journal of Computer Integrated Manufacturing. 26 (2013): s. 616–648.
21. Prins C., Treurnicht N.F. “An overview of advanced cooling techniques for titanium alloy machining in aerospace”. SAII25 Proceedings, 2013 (online).
22. Knopf J., Grimm L., Ghosh R., Gibson D. “Cryogenic machining of PEEK”. Proc. 1st PEEK Conf., Philadelphia, 2013.
23. Grzesik W. “Energy consumption optimization in machining processes”. Davim J.P. (red.). Metal Cutting Technologies. Progress and Current Trends, s. 36–56.
24. Neugebauer R., Drossel W., Wertheim R., Hochmuth C., Dix M. “Resource and energy efficiency in machining using high-performance and hybrid processes”. Procedia CIRP. 1 (2012): s. 3–16.
25. Hybrid machining processes in cutting technology, Fraunhofer IWU, www.iwu.fraunhofer.de.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-4fed8ccf-79a6-4ddb-b78d-144e6f0bd3fb