Analysis of the selected machining factors influence on the milling process of grey cast iron

• Autorzy: Ziarkowski Piotr , Klamczyński Kamil , Sójka Radosław , Kowalska Natalia , Błasiak Sławomir , Nowakowski Łukasz , Skrzyniarz Michał

Identyfikatory

DOI

10.17814/mechanik.2022.11.22

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu wybranych czynników obróbki na przebieg procesu frezowania żeliwa szarego

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na jakość struktury geometrycznej powierzchni wpływają takie czynniki, jak: geometria narzędzia skrawającego, warunki skrawania oraz przemieszczenia w układzie narzędzie-przedmiot obrabiany. W artykule opisano wyniki badań, których celem była analiza wpływu wybranych czynników obróbki towarzyszących procesowi frezowania czołowego na strukturę geometryczną powierzchni. W trakcie prób skrawania rejestrowano przemieszczenia względne w układzie N-P oraz składowe sił i momentów procesu frezowania walcowo-czołowego próbek wykonanych z żeliwa szarego. Próby przeprowadzono na centrum frezarskim AVIA VMC 800. Sprawdzono dokładność wykonania powierzchni poddanej obróbce frezarskiej. Strukturę geometryczną powierzchni zmierzono profilometrem Talysurf CCI - Lite Non-contact 3D Profiler, wyposażonym w oprogramowanie TalyMap Platinum.

EN

The quality of the geometric structure of a surface is influenced by factors such as the geometry of the cutting tool, the cutting conditions and the displacements in the tool-workpiece system. This paper describes the results of a study to analyse the influence of selected machining factors accompanying the face milling process on the geometric structure of the surface. During the machining tests, relative displacements in the T-W system were recorded, as well as the components of forces and moments of the face milling process for specimens made of grey cast iron. The tests were carried out on an AVIA VMC 800 milling centre, and the accuracy of the machined surface was checked. A Talysurf CCI - Lite Non-contact 3D Profiler, which was equipped with TalyMap Platinum software, was used to measure the geometric structure of the surface.

Słowa kluczowe

PL

obróbka skrawaniem; frezowanie; żeliwo szare; struktura geometryczna powierzchni; składowe sił skrawania; przemieszczenia względne

EN

machining; milling; grey cast iron; geometrical structure of the surface; components of cutting forces; relative movements

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 95, nr 11
• Strony: 22--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ziarkowski Piotr

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, Polska

• https://orcid.org/0000-0002-1104-4928

autor

Klamczyński Kamil

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, Polska

• https://orcid.org/0000-0002-8380-210X

autor

Sójka Radosław

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, Polska

• https://orcid.org/0000-0003-2586-0237

autor

Kowalska Natalia

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, Polska

• https://orcid.org/0000-0003-3043-7812

autor

Błasiak Sławomir

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, Polska

• https://orcid.org/0000-0001-7333-4026

autor

Nowakowski Łukasz

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, Polska

• https://orcid.org/0000-0002-2425-7295

autor

Skrzyniarz Michał

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, Polska

• https://orcid.org/0000-0003-4590-5842

Bibliografia

• [1] Tatar K., Gren P. “Measurement of milling tool vibrations during cutting using laser vibrometry”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 48, 3-4 (2008): 380-387, https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2007.09.009.
• [2] Franco P., Estrems M., Faura F. “A study of back cutting surface finish from tool errors and machine tool deviations during face milling”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 48, 1 (2008): 112-123, https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2007.07.001.
• [3] Benardos P.G., Vosniakos G.-C. “Predicting surface roughness in machining: a review”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 43, 8 (2003): 833-844, https://doi.org/10.1016/S0890-6955(03)00059-2.
• [4] Shanshin I.K., Shagniev O.B., Burdakov S.F. “Adaptive self-excited vibrations suppression during milling”. Journal of Physics: Conference Series. 1236, 1 (2019): 12051, https://doi.org/10.1088/1742-6596/ 1236/1/012051.
• [5] Skrzyniarz M., Nowakowski Ł., Miko E. “Development of a measurement method of relative displacements of the tool and the workpiece during turning”. Mechanik. 8-9 (2015): 728/577-728/585, https://doi.org/10.17814/mechanik.2015.8-9.470.
• [6] Miko E., Nowakowski Ł. “Analysis and Verification of Surface Roughness Constitution Model After Machining Process”. Procedia Engineering. 39 (2012): 395-404, https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.043.
• [7] Heisel U., Milberg J. “Vibrations and Surface Generation in Slab Milling”. CIRP Annals. 43, 1 (1994): 337-340, https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)62226-4.
• [8] Jang D.Y., Choi Y.-G., Kim H.-G., Hsiao A. “Study of the correlation between surface roughness and cutting vibrations to develop an on-line roughness measuring technique in hard turning”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 36, 4 (1996): 453-464, https://doi.org/10.1016/0890-6955%2895%2900074-7.
• [9] Altintas Y., Engin S. “Generalized Modeling of Mechanics and Dynamics of Milling Cutters”. CIRP Annals. 50, 1 (2001): 25-30, https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)62063-0.
• [10] Miko E. „Konstytuowanie mikronierówności powierzchni metalowych obrobionych narzędziami o zdefiniowanej stereometrii ostrzy”. Kielce: Wydaw. PŚ (2004).
• [11] Cieloszyk J. „Badanie wpływu wybranych czynników geometrycznych i kinematycznych na stan obrobionej powierzchni w procesie frezowania czołowego”. Rozprawa doktorska. Wydział Mechaniczny Politechniki Szczecińskiej Szczecin (1992).
• [12] Kyun Baek D., Jo Ko T., Sool Kim H., “A dynamic surface roughness model for face milling”. Precision Engineering. 20, 3 (1997): 171-178, https://doi.org/10.1016/S0141-6359(97)00043-3.
• [13] Baek D.K., Ko T.J., Kim H.S., “Optimization of feedrate in a face milling operation using a surface roughness model”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 41, 3 (2001): 451-462, https://doi.org/10.1016/S0890-6955(00)00039-0.
• [14] Albrecht A., Park S.S., Altintas Y., Pritschow G., “High frequency bandwidth cutting force measurement in milling using capacitance displacement sensors”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 45, 9 (2005): 993-1008, https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2004.11.028.
• [15] Kuczmaszewski J., Pieśko P., Zawada-Michałowska M. “Analysis of cutting forces during in-cut and out-cut milling of EN AC-AlSi10Mg cast aluminum alloy”. Mechanik. 91, 10 (2018): 871-873, https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.10.148.
• [16] Nowakowski Ł. „Wpływ wybranych czynników obróbki na strukturę geometryczną powierzchni frezowanych czołowo”. Rozprawa Doktorska. Kielce: Politechnika Świętokrzyska (2014).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).