Analityczny model rozpływu ciepła podczas toczenia stali ostrzami z powłokami wielowarstwowymi

• Autorzy: Niesłony P.

Warianty tytułu

EN

A model for the cutting heat partitioning in multilayer coating-steel couples

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano model wyznaczania rozpływu ciepła podczas toczenia stali ostrzami z naniesionymi powłokami wielowarstwowymi w powiązaniu ze zmiennymi parametrami procesu. Badania prowadzono dla dwóch stali poddanych obróbce toczeniem z zastosowaniem płytek niepo-wlekanych oraz z powłokami wielowarstwowymi. Do analitycznego modelu procesu zamiast indywidualnych właściwości cieplnych poszczególnych warstw powłoki wielowarstwowej wprowadzono zastępcze właściwości cieplne dla jednej, monolitycznej warstwy. Uzyskano model analityczny pozwalający na wyznaczenie partycji rozpływu ciepła w układzie wiór-powłoka/substrat.

EN

In this paper the variation of heat partitioning with the process parameters in turning with particular relevance to tools coated with multilayer films has been investigated. The analytical thermal models suitable for dry turning of two steels when using uncoated and multilayer coated tools are derived. The physics-based modelling concept, which applies both individual layers and composite layer approaches is used. The ratios of heat partitioning to the chip have been calculated for the steady-state chip-tool interface friction at various operating conditions.

Słowa kluczowe

PL

powłoka wielowarstwowa; współczynnik partycji ciepła; powłoka zastępcza; toczenie

EN

multilayer coatings; steel; heat partition; turning

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 24, nr 2
• Strony: 61--68
• Opis fizyczny: Bibbliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Niesłony P.

• Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Opolskiej

Bibliografia

• [1] Astakhov V.P., Metal cutting mechanics, Boca Raton, CRC Press 1999.
• [2] Grzesik W., Advanced protective coatings for manufacturing and engineering, Cincinnati, Hanser Gardner Publications 2003.
• [3] Grzesik W., Physics based modeling of heat partition and temperature in machining with multilayer coated tools, paper presented at Joint STC "C" and "F" Worshop on: Simulation on metal cutting and metal forming processes using FEM, Paris, 29 January 2003.
• [4] Grzesik W., An integrated approach to evaluating the tribo-contact for coated cutting inserts, Wear, 2000, vol. 240, s. 9-18.
• [5] Grzesik W., Niesiony P., Bartoszuk M., Thermophysical-property-based selection of coatings for dry machining of carbon and stainless steels, Transactions of the North American Manufacturing Research Institution of SME, 2001, vol. 30, s. 343-350.
• [6] Grzesik W., The influence of thin hard coatings on frictional behaviour in the orthogonal cutting process, Tribology International, 2000, vol. 33, s. 131-140.
• [7] Incropera F.P., De Witt D.P., Fundamentals of heat and mass transfer, 3^rd ed., New York, Wiley 1990.
• [8] Komanduri R., Hou Z.B., Thermal modeling of the metal cutting process - Part II: Temperature rise distribution due to frictional heat source at the tool-chip interface, Int. J. Mech. Sci., 2001, vol. 43, s. 57-88.
• [9] König W., Fritsch R., Kammermeier D., Physically vapour deposited coatings on tools: Performance and wear phenomena, Surface and Coatings Technology, 1991, vol. 49, s. 316-324.
• [10] Reznikov A.N., Thermophysical aspects of metal cutting processes, Moscow, Mashinostroenie 1981.