PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

Friction modelling in metal cutting with integrated tool wear effects

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Modelowanie tarcia w skrawaniu metali ze zintegrowanym wpływem zużycia narzędzia
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In this paper, friction in longitudinal turning operations when using chamfered uncoated ceramic tools is investigated. Both tool-chip and workpiece - tool interactions are integrated in the friction model. The values of three force components were consequently measured during tool wear tests at different cutting speeds they were used as input data for computing the friction and normal forces acting on the rake and flank faces and, as a result, for determining the relevant friction coefficients. It was observed that both friction coefficients are sensitive to tool wear progression depending on the cutting speed used. For comparison the values of friction coefficient were determined for orthogonal (2D) friction model. The 3D friction model was tested for the machining of spheroidal cast iron (SCI) using uncoated nitride ceramic inserts.
PL
Prowadzono analizę tarcia w operacjach toczenia wzdłużnego z użyciem narzędzi z niepowlekanej ceramiki azotowej. W przyjętym modelu tarcia uwzględniono synergię oddziaływania na styku ostrze - wiór i przedmiot - ostrze. Wykonano pomiary wartości trzech sił składowych w czasie próby zużycia ostrza dla różnych wartości prędkości skrawania. Określane wartości użyto jako dane wejściowe do wyznaczenia wartości siły tarcia i siły normalnej, i w kolejności do wyznaczenia wartości określonego współczynnika tarcia. Stwierdzono, że współczynnik tarcia jest wrażliwy na przyrost zużycia narzędzia, zależnie od prędkości skrawania. W celu porównania wyznaczono wartości współczynnika tarcia dla ortogonalnego (2D) modelu tarcia. Weryfikację modelu 3D tarcia prowadzono dla skrawania żeliwa sferoidalnego z zastosowaniem niepowlekanych płytek ostrzowych z ceramiki azotowej.
Rocznik
Strony
5--19
Opis fizyczny
Bibliogr. 21 poz., rys.
Twórcy
autor
  • Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 45-271 Opole, 5 Mikołajczyka Str.
autor
  • Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 45-271 Opole, 5 Mikołajczyka Str.
Bibliografia
  • [1] W. GRZESIK: Advanced machining processes of metallic materials. Elsevier, Amsterdam 2008.
  • [2] M.C. SHAW: Metal cutting principles. Clarendon Press, Oxford 1989.
  • [3] F. ZEMZENI, J. RECH, W. Ben SALEM, Ph. KAPSA: Identification of friction and heat partition model at tool-chip-workpiece interfaces in dry cutting of an INCONEL 718 alloy with CBN and coated carbide tools. Advances in Manufacturing Science and Technology, 38(2014)1, 5-21.
  • [4] W. GRZESIK: Experimental investigation of the influence of adhesion on the frictional conditions in the cutting process. Tribology International, 32(1999), 1523.
  • [5] T.H.C. CHILDS: Friction modeling in metal cutting. Wear, 260(2006), 310-318.
  • [6] T. OZEL: The influence of friction models on finite element simulations of machining. Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 46(2006), 518-530.
  • [7] P.J. ARRAZOLA, D. UGARTE, X. DOMINGUEZ: A new approach for the friction identification during machining through the use of finite element modeling. Int. Journal of Machine Tools and Manufacture. 48(2008), 173-183.
  • [8] H. REN, Y. ALTINTAS: Mechanics of machining with chamfered tools. Trans. of ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 122(2000), 650-659.
  • [9] J.M. ZHOU, H. WALTER, M. ANDERSSON, J.E. STAHL: Effect of chamfer angle on wear of PCBN cutting tool. Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 43(2003), 301-305.
  • [10] M.F. POLETIKA: Contact Loads on the Active Parts of Cutting Tools (in Russian). Masinostroenie, Moscov 1969.
  • [11] W. GRZESIK: The mechanics of continuous chip formation in oblique cutting with single-edged tool - Part I. Theory. Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 30(1990), 359-371.
  • [12] W. GRZESIK: The mechanics of continuous chip formation in oblique cutting with single-edged tool - Part II. Experimental verification of the theory. Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 30(1990), 373-388.
  • [13] W. GRZESIK, K. ŻAK: Friction quantification in the oblique cutting with CBN chamfered tools. Wear, 304(2013), 36-42.
  • [14] W. GRZESIK, D. KOWALCZYK, K. ŻAK: A new mechanistic friction model for the oblique cutting with tool wear effect. Tribology International, 66(2013), 49-53.
  • [15] W. GRZESIK, P. KISZKA, D. KOWALCZYK, J. RECH, Ch. CLAUDIN: Machining of nodular cast iron (PF-NCI) using CBN tools. Proc. 4th HPC Conf., Zurich, Procedia CIRP, (2012)1, 500-504.
  • [16] I.M. Hutchings: Tribology. Friction and Wear of Engineering Materials. Edward Arnold, London 1992.
  • [17] W. GRZESIK: The influence of thin hard coatings on frictional behaviour in the orthogonal cutting process. Tribology International, 33(2000), 131-140.
  • [18] W. GRZESIK, K. ŻAK: Mechanical, thermal and tribological aspect of the machining process of nodular iron with coated carbide and ceramic tools. Advances in Manufacturing Science and Technology, 33(2009)1, 31-43.
  • [19] W. GRZESIK, J. MAŁECKA, D. KOWALCZYK, P. KISZKA: Wear behaviour of nitride ceramic cutting tools in the machining of nodular cast iron. Advances in Manufacturing Science and Technology, 35(2011)2, 5-16.
  • [20] K. HOLMBERG, A. MATTHEWS: Coating Tribology. Elsevier, Amsterdam 1998.
  • [21] V.A. OSTAFEV: Physical fundamentals of the metal cutting process (in Russian). Visša Škola, Kiev 1976.
  • [22] W. GRZESIK: An investigation of the thermal effects in orthogonal cutting associated with multilayer coatings. CIRP Annals Manufacturing Technology, 50(2001), 53-55.
  • [23] W. GRZESIK, J. MAŁECKA: Documentation of tool wear progress in the machining of nodular ductile iron with silicon nitride-based tools. CIRP Annals Manufacturing Technology, 60(2011), 121-124.
  • [24] W. GRZESIK, J. RECH, K. ŻAK: Determination of friction in metal cutting with tool wear and flank face effects. Wear, 317(2014), 8-16.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-e537cc33-3c3b-4a9d-a916-5045a45c2e51
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.