The influence of machining conditions on burr shapes when drilling reach-through holes in difficult-to-cut materials

• Autorzy: Feldshtein E.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków obróbki na powstawanie zadziorów przy wierceniu otworów przelotowych w materiałach trudno obrabialnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the work presents the problem of burr shaping when drilling reach-through holes into plates from austenitic steel X5CrNi18-10 and titanium alloy Ti6Al4V ELI. Drills made of high speed steel were used without coating and with nanolayer TiAlN coating. The emulsion as cooling-lubricant medium was used. When drill exits hole, burrs of different shapes are formed. When machining stainless steel plates by uncoated drills the majority of burrs have shapes difficult to deburring (uniform burr of large height, crown burr or uniform burr of large height with drill cup). Cutting speed and feed ratio values no effect. Coating presence turns burrs into easy to deburring shapes (uniformed burr of very small height with drill cup or without a cup). When drilling titanium alloy plates burrs have shapes of crown, uniformed burr of small height with torn drill cup or uniformed burr of small height with petals. Cutting speeds and feed ratio values influence on burr shapes unimportant, but generally machining with greater speeds and small feeds may be recommended. The presence of coating do not influence burrs shape. Cause of coating inactivity in this case is the result of its chemical affinity to titan alloy.

PL

W pracy poddano analizie proces powstawania zadziorów podczas wiercenia otworów w płytach ze stali austenitycznej X5CrNi18-10 oraz stopu tytanu Ti6Al4V ELI. Stosowano wiertła ze stali szybkotnącej, niepowlekane oraz z powłoką TiAlN Balinit Futura Nano. Emulsją była ciecz chłodząco-smarująca. Przy wyjściu wiertła z otworu powstają zadziory różnych kształtów. Zdecydowana większość zadziorów dla wszystkich wartości prędkości wiercenia i posuwu przy obróbce stali nierdzewnej wiertłami bez powłok ma kształt utrudniający proces ich usuwania. Obecność powłoki zmienia kształty zadziorów na łatwo usuwalne. Wartości parametrów wiercenia przy obróbce stopu tytanu na kształty zadziorów oddziałują mniej znacząco. Zaleca się jednak stosować większe wartości prędkości wiercenia i mniejsze posuwu. Na kształt zadziorów nie wpływa natomiast obecność powłoki na wiertle. Oddziaływanie powłoki jest spowodowane jej powinowactwem chemicznym z tytanem. Potwierdzają to wartości współczynnika tarcia między wiórem i powierzchnią natarcia.

Słowa kluczowe

EN

burr; drilling; stainless steel; titanium alloy; coating

PL

zadzior; wiercenie; stal nierdzewna; stop tytanu; powłoka

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 35, nr 4
• Strony: 75--83
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Feldshtein E.

• Faculty of Mechanical Engineering, University of Zielona Góra, Prof. Z. Szafrana 4, 65-516 Zielona Góra Poland,

Bibliografia

• [1] J.C. AURICH: Untersuchung zur Beherrschung der Sauberkeit von zerspanend hergestellten Bauteilen, Ergebnisworkshop, Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation, Kaiserslautern Technische Universität, 2006.
• [2] International Standard ISO 13715:2000. Technical drawings - Edges of undefined shape - Vocabulary and indications.
• [3] H.M. BEIER: Handbuch Entgrattechnik: Wegweiser zur Gratminimierung und Gratbeseitigung für Konstruktion und Fertigung. Carl Hanser Verlag, München 1999.
• [4] Obróbka skrawaniem: Produkty i usługi, Katalog PL003(0812) firmy "Oerlikon Balzers".
• [5] L.K. GILLESPIE: Deburring and edge finishing handbook. Society of Manufacturing Engineers, Michigan 1999.
• [6] J. KIM., S. MIN., D. DORNFELD: Optimization and control of drilling burr formation of AISI 304L and AISI 4118 Based on drilling burr control charts. Inter. Journal of Machine Tools & Manufacture, 41(2001)7, 923-936.
• [7] J. STEIN, D.A. DORNFELD: Burr Formation in Drilling Miniature Holes. CIRP Annals, 46(1997)1, 63-66.
• [8] J. STEIN, D.A. DORNFELD: DA (1996) Influence of Workpiece Exit Angle on Burr Formation in Drilling Intersecting Holes. Trans. North American Manufacturing Research Institute. SME, 24(1996), 39-43.
• [9] U. HEISEL, J. ROTHMUND, M. STORTCHAK, R. EISSLER: Gratbildung beim Tiefbohren. ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 94(1999)6, 337-340.
• [10] D.A. DORNFELD, J.S. KIM, H. DECHOW, J. HEWSON, L.J. CHEN: Drilling Burr Formation in Titanium Alloy Ti-6AI-4V. CIRP Annals, 48(1999)1, 73-76.
• [11] W. GRZESIK: Advanced machining processes of metallic materials. Theory, modelling and applications. Elsevier 2008.
• [12] E.H. LEE, B.W. SHAFFER: The theory of plasticity applied to a problem of machining. Journal of Applied Mechanics, 18(1951), 405- 413.