Wpływ zminimalizowanego chłodzenia i smarowania strefy skrawania na kształt wióra i chropowatość powierzchni podczas toczenia stali węglowych

• Autorzy: Maruda R.

Warianty tytułu

EN

Effect of Minimum Quantity Cooling Lubrication on chip form and surface roughness when applied on carbon steel cutting zone in turning operation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu sposobu chłodzenia na: kształt wióra, współczynnik zgrubienia wióra, kąt poślizgu i chropowatość powierzchni obrobionej. Porównywano metody skrawania na sucho, chłodzenia sprężonym powietrzem oraz Minimum Quantity Cooling Lubrication (MQCL) przy toczeniu wykończeniowym stali węglowych z różnymi posuwami i prędkościami skrawania. Badania prowadzono metodą Parameter Space Investigation. Metoda MQCL okazała się bardziej skuteczna przy skrawaniu stali niskowęglowej, zapewniając użyteczny kształt wióra, ponieważ powoduje zmniejszenie wartości współczynnika zgrubienia wióra, parametrów chropowatości powierzchni obrobionej i zwiększenie wartości kąta poślizgu o 10÷30% w porównaniu z obróbką na sucho.

EN

Presented are the results of research on the effect produced by various methods of cooling on the chip form, chip swelling coefficient, shear angle and surface roughness. The finish turning of carbon steel was performed to compare the results obtained at different cutting speeds and feed rates under the dry cutting, compressed air cooling and Minimum Quantity Cooling Lubrication (MQCL) conditions. Parameter Space Investigation method was applied for estimation of the results. It has been found, that the MQCL method was more effective with carbon steels providing for better form of chip due to reduced swelling coefficient, better surface finish parameters and increase of the shear angle from 10 to 30% versus dry cutting operation.

Słowa kluczowe

PL

metoda MQCL; metoda badania parametrów przestrzeni; kształt wióra; chropowatość powierzchni

EN

MQCL method; space parameter investigation method; chip form; surface roughness

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 86, nr 11
• Strony: 936--938, 940--942
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Maruda R.

• Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski

Bibliografia

• 1. Dhar N.R., Islam M.W., Islam S., Mithu M.A.H. „The influence of minimum quantity of lubrication (MQL) on cutting temperature, chip and dimensional accuracy in turning AISI 1040 steel”. Journal of Materials Processing Technology 171 (2006), s. 93.99.
• 2. Dhar N.R., Kamruzzaman M., Ahmed M. „Effect of minimum quantity lubrication (MQL) on tool wear and surface roughness in turning AISI-4340 steel”. Journal of Materials Processing Technology 172 (2006), s. 299.304.
• 3. Gaitonde V.N., Karnik S. R., Davim J.P. „Selection of optimal MQL and cutting conditions for enhancing machinability in turning of brass”. Journal of Materials Processing Technology 204 (2008), s. 459.464.
• 4. Jashcheritsyn P.I., Feldshtein E.E., Kornievich M.A. „Theory of cutting”. New Knoledge, Mińsk, 2006 (in Russian).
• 5. Trent E.M., Wright P.K. „Metal Cutting”. 4th ed., Woburn: Butterworth-Heinemann, 2000.
• 6. Astakhov V.P. „Tribology of Metal Cutting”. Elsevier Ltd, 2006.
• 7. Adnan A.S., Subbiah S. „Experimental investigation of transverse vibration-assisted orthogonal cutting of AL-2024”. Int. Journal of Machine Tools & Manufacture 50 (2010), s. 294.302.
• 8. Germain G., DalSanto P., Lebrun J.L. „Comprehension of chip formation in laser assisted machining”. Int. Journal of Machine Tools & Manufacture 51 (2011), s. 230.238.
• 9. Weinert K., Inasaki I. Sutherland J.W., Wakabayashi T. „Dry Machining and Minimum Quantity Lubrication”. CIRP Annals – Manufacturing Technology 53/2 (2004), s. 511.537.
• 10. Astakhov V.P. „Ecological Machining: Near-dry Machining, in: Machining. Fundamentals and Recent Advances”. J. Paulo Davim (Ed.), Springer-Verlag London Limited, 2008.
• 11. Grzesik W. „Advanced Machining Processes of Metallic Materials”. Theory, Modelling and Applications, Elsevier, 2008.
• 12. Aoyama T. „Development of a Mixture Supply System for Machining with Minimal Quantity Lubrication”. CIRP Annals – Manufacturing Technology 51/1 (2002), s. 289.292.
• 13. Adler D.P., Hii W. W.-S., Michalek D.J., Sutherland J.W. „Examining the Role of Gutting Fluids and Efforts to Address Associated Enviromental/Health Concerns”. Machining Science and Technology 10 (1) (2006), s. 23.58.
• 14. Klocke F. „Dry machining”. CIRP Annals – Manufacturing Technology 46(2) (1997), s. 519.526.
• 15. Klocke F., Gerschwiler K. „Minimalmengenschmierung – Systeme, Medien, Einsatzbeispiele und okonomische Aspekte der Trockenbearbeitung, Trockenbearbeitung von Metallen”. Proc. of the VDI-Seminar, Stuttgart, Marz 18: 2.1-2.20, 2003.
• 16. Konold T. „Maschinentechnik fur die Trockenbearbeitung”. VDI-Z, Integrierte Produktion. 4 (2001), s. 61.63.
• 17. Kammermeier D., Kauper H., Borchert W. „Die zweite Generation der Trockenzerspanung heist High Performance Cutting (HPC)”, in: K. Weinert, Spanende Fertigung, Vulkan-Verlag, Essen, 2001, s. 136.150.
• 18. Brinksmeier E., Walter A., Brockhoff T. „Minimum Quantity Lubrication in Grinding”. 2nd International Machining and Grinding Conference. Dearborn, Michigan, 1997, Sept. 8.11, SME-Paper MR 97.230.
• 19. Klocke F., Eisenblaetter G. „Machinability Investigation of the Drilling Process Using Minimal Cooling Lubrication Techniques”. Production Engineering IV/1 (1997), s. 19.24.
• 20. ISO 3685:1993. „Tool-life testing with single-point turning tools”
• 21. Sedlacek M., Podgornik B., Vizintin J. „Influence of surface preparation on roughness parameters, friction and wear”. Wear 266 (2009), s. 482.487.
• 22. Kubiak K.J., Liskiewicz T.W., Mathia T.G. „Surface morphology in engineering applications: Inuence of roughness on sliding and wear in dry fretting”. Tribology International 44 (2011), s. 1427.1432.
• 23. Lee S. M., Lee W.G., Kim Y.H., Jang H. „Surface roughness and the corrosion resistance of 21Cr ferritic stainless steel”. Corrosion Science 63 (2012), s. 404.409.
• 24. Statnikov R.B. „Multicriteria Design: Optimization and Identification”. Springer, 1999.
• 25. Statnikov R.B., Matusov J.B. „Multicriteria Analysis in Engineering”. Springer, 2002.
• 26. Statnikov R.B., Statnikov A. „The Parameter Space Investigation Method Toolkit”. Artech House, Boston/London, 2011.
• 27. Astakhov V.P., Outeiro J.C. „Metal Cutting Mechanics, Finite Element Modelling, in: Machining. Fundamentals and Recent Advances”. J. Paulo Davim (Ed.), Springer-Verlag London Limited, 2008.
• 28. Feldshtein E., Maruda R. „Analysis of the cutting force and heat sink changes when turning of C45 steel in MQCL conditions on the basis of computer modeling”. International Journal of Applied Mechanics and Engineering 15 (4) (2010), s. 1037.1045.