Cutting edge preparation in machining processes

• Autorzy: Kandráč L. , Maňková I. , Vrabel' M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2013.14

Warianty tytułu

PL

Przygotowanie krawędzi ostrza w procesie obróbki skrawaniem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In modern manufacturing industry it is essential to produce under low costs and high quality of products in a short time. This is possible by selecting the cutting parameters in order to achieve high accuracy and low processing time. Usually the desired cutting parameters are determined based on experience or by use of various handbooks but the cutting tool capability is not fully employed. The tool wear has detrimental effect on surface roughness and costs of production as well as on cut-ting tool performance and machining process reliability. The meso- and micro-geometries of tool design have long been poorly considered by end users and by researchers, because of the lack of manufacturing procedure leading to accurate edge radius preparation. The problem of cutting edge preparation requires considering the appropriate integration of the following aspects: workpiece, machining process, machine tool, surroundings and cutting tool. The application of the edge preparation process seeks to solve this problem by means of the elimination of defects and irregularities and by the generation of defined edge geometry and by modifying the micro-topography of the edge and the micro-structuring of the face and flank of the tool. This article is an outline of literature knowledge concerning the cutting edge design and cutting edge preparation.

PL

W nowoczesnym przemyśle wytwórczym ważne jest, aby produkować niskimi kosztami i uzyskiwać wysoką jakość produktów w krótkim czasie. Jest to możliwe poprzez wybranie parametrów cięcia w celu uzyskania dużej dokładności i krótkiego czasu wytwarzania. Zazwyczaj pożądane parametry skrawania są ustalane na podstawie doświadczeń lub wiedzy podręcznikowej, ale w takich warunkach możliwości narzędzi do obróbki skrawaniem nie są w pełni wykorzystane. Zużycie narzędzia ma niekorzystny wpływ zarówno na chropowatość powierzchni wyrobu i koszty produkcji, jak również na wydajność cięcia narzędzia oraz niezawodność procesu obróbki. Meso- oraz mikrogeometria projektowanych narzędzi długo nie była brana pod uwagę przez użytkowników ze względu na brak procedur produkcyjnych pozwalających na dokładne wykonanie promienia krawędzi ostrza. Przygotowanie krawędzi ostrza wymaga uwzględnienia odpowiedniej integracji takich aspektów, jak: przedmiot obrabiany, proces obróbki, obrabiarka, środowisko obróbki i narzędzie. Zastosowanie procesu przygotowania krawędzi ma na celu rozwiązanie tego problemu przez wyeliminowanie wad i nieprawidłowości, przez wygenerowanie określonej geometrii krawędzi, przez modyfikację mikrotopografii krawędzi i mikrobudowę powierzchni czołowej oraz powierzchni bocznej narzędzia. Praca przedstawia zarys wiedzy na temat projektowania i przygotowywania krawędzi narzędzia.

Słowa kluczowe

EN

cutting edge preparation; cutting edge geometry; micro-geometry

PL

przygotowanie krawędzi ostrza; geometria krawędzi ostrza; mikrogeometria

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 85[288], nr 2
• Strony: 149--159
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kandráč L.

• Technical University in Košice, Mäsiarska 74, 040 01 Košice, Slovakia

autor

Maňková I.

• Technical University in Košice, Mäsiarska 74, 040 01 Košice, Slovakia

autor

Vrabel' M.

• Technical University in Košice, Mäsiarska 74, 040 01 Košice

Bibliografia

• [1] Rodriguez C.J.C.: Cutting edge preparation of precision cutting tools by applying micro-abrasive jet machining and brushing, Kassel University Press GMBH, Kassel 2009.
• [2] Rech J., Yen Y.-C., Schaff M.J., Hamdi H., Altan T., Bouzakis K.D.: Influence of cutting edge radius on the wear resistance of PM-HSS milling inserts, Wear, 259 (2005), 1168-1176.
• [3] Denkena B., Lucas A., Basset E.: Effects of the cutting edge micro geometry on tool wear and its thermo mechanical load, CIRP J. Manuf. Sci. Technology, 4 (2011), 73-76.
• [4] Denkena B., García L., Basset E., Rehe M.: Cutting edge preparation by means of abrasive brushing, Key Eng. Materials, 438 (2010), 1-7.
• [5] Biermann D., Terwey I.: Cutting edge preparation to improve drilling tools for HPC processes, CIRP J. Manuf. Sci. Technology, 1 (2008), 76-80.
• [6] Wyen C.-F., Wegener K.: Influence of cutting edge radius on cutting forces in machining titanium, CIRP Annals – Manuf. Technology, 59 (2010), 93-96.
• [7] Denkena B., Koehler J., Rehe M.: Influence of the honed cutting edge on tool wear and surface integrity in slot milling of 42CrMo4 steel, Procedia CIRP, 1 (2012), 190-195.
• [8] Denkena B., Köhler J., Ventura C.E.H.: Customized cutting edge preparation by means of grinding, Precision Engineering, 34 (2013), 1-9.
• [9] Yussefian N.Z., Koshy P., Buchholz S., Klocke F.: Electro-erosion edge honing of cutting tools, CIRP Annals – Manuf. Technology, 59 (2010), 215-218.
• [10] Aurich J.C., Zimmermann M., Leitz L.: The preparation of cutting edges using a marking laser, Prod. Eng. Res. Devel, 5 (2011), 17-24.
• [11] Bassett E., Köhler J., Denkena B.: On the honed cutting edge and its side effects during orthogonal turning operations of AISI1045 with coated WC-Co inserts, CIRP J. Manuf. Sci. Technology, 5 (2012), 108-126.
• [12] Fang N., Wu Q.: The effects of chamfered and honed tool edge geometry in machining of three aluminum alloys, Int. J. Mach. Tools Manuf., 45 (2005), 1178-1187.
• [13] Denkena B., León-Garcia L., Bassett E.: Preparation of designed cutting edge microgeometries by simultaneous 5-axes brushing. Proc. of 3rd Int. Conf. Manu- facturing Engineering, Berlin 2008, 117-124.
• [14] Cselle et al.: Influence of edge preparation on the performance of coated cutting tools, Int. Conf. Metallurgical Coatings and Thin Films, San Diego 2007.
• [15] Tapp M.: Cutting tool coatings and edge preparation, FRAISA 2011, pp. 1-37.
• [16] Cheung F.Y., Zhou Z.F., Geddam A., Li K.Y.: Cutting edge preparation using magnetic polishing and its influence on the performance of high-speed steel drills, J. Mat. Proc. Technol., 208 (2008), 196-204.