Mathematical model describing the course of the process of wear of a hob cutter for various methods of cutting fluid supply

• Autorzy: Stachurski W. , Midera S. , Kruszyński B.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2016.1.16

Warianty tytułu

PL

Model matematyczny opisujący przebieg zużycia frezu ślimakowego dla różnych metod podawania cieczy obróbkowej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

In the paper the method of determining the mathematical relationship for calculating the flank wear VBc of the most worn hob tooth is discussed. The relationship, in the form of a multiple regression function, was determined based on the acceptance and rejection method. The data for the calculations was obtained from experiments carried out for hobbing of carbon steel C45 with the use of a cutting fluid supplied in flood mode (WM) and with a minimum quantity lubrication mode (MQL). Based on the developed equations the impact of the selected machining parameters the course of the hob wear was assessed. In the final part of the paper, the obtained mathematical relationships were analysed and verified.

PL

W artykule omówiono metodę wyznaczania zależności matematycznej do obliczania wielkości starcia VBc najbardziej zużytego ostrza frezu ślimakowego. Zależność w postaci funkcji regresji wielorakiej wyznaczono metodą dołączania i odrzucania. Dane do obliczeń uzyskano przeprowadzając badania eksperymentalne frezowania stali węglowej C45 z udziałem cieczy obróbkowej podawanej w trybie obfitym oraz z minimalnym wydatkiem (MQL). W oparciu o wyznaczone równania dokonano oceny wpływu wybranych warunków obróbki na przebieg zużycia frezów ślimakowych. W końcowej części artykułu dokonano analizy uzyskanych zależności matematycznych oraz przeprowadzono ich weryfikację.

Słowa kluczowe

EN

hobbing; hob; wear; cutting fluid; MQL

PL

frezowanie obwiedniowe; frez ślimakowy; zużycie; ciecz obróbkowa; MQL

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 18, no. 1
• Strony: 123--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stachurski W.

• Institute of Machine Tools and Production Engineering Lodz University of Technology ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Poland

autor

Midera S.

• Institute of Machine Tools and Production Engineering Lodz University of Technology ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Poland

autor

Kruszyński B.

• Institute of Machine Tools and Production Engineering Lodz University of Technology ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Azizpour Jalali M., Majd Mohammadi H. Wear mechanisms in high speed steel gear cutting tools. World Academy of Science, Engineering and Technology 2010; 4: 739-741.
• 2. Belis T., Antoniadis A. Hobbing wear prediction model based on 3D chips determination. Bulletin of the Polytechnic Institute of Iasi 2010; LXI(LX) 2: 9-20.
• 3. Bouzakis K.-D., Kombogiannis S., Antoniadis A., Vidakis N. Gear hobbing cutting process simulation and tool wear prediction models. Journal of Manufacturing Science and Engineering 2001; 124(1): 42-51, http://dx.doi.org/10.1115/1.1430236.
• 4. Bouzakis K.-D., Lili E., Michalidis N., Friderikos O. Manufacturing of cylindrical gears by generating cutting processes: A critical synthesis of analysis methods. CIRP Annals - Manufacturing Technology 2008; 57: 676-696, http://dx.doi.org/10.1016/j.cirp.2008.09.001.
• 5. Byrne G., Dornfeld D., Denkena B. Advancing cutting technology. CIRP Annals - Manufacturing Technology 2003; 52/2: 483-507.
• 6. Claudin C., Rech J. Development of a new rapid characterization method of hob's wear resistance in gear manufacturing-Application to the evaluation of various cutting edge preparations in high speed dry gear hobbing. Journal of Materials Processing Technology 2009; 209:
• 5152-5160, http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2009.02.014.
• 7. Fratila D. Evaluation of near-dry machining effects on gear milling process efficiency. Journal of Cleaner Production 2009; 17: 839-845, http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2008.12.010.
• 8. Gawlik J., Karbowski K. Matematyczne modelowanie procesu zużycia narzędzi skrawających-Nadzorowanie stanu narzędzi. Kraków: Politechnika Krakowska, Monografia 231, seria Mechanika, 1998.
• 9. Grzesik W. Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych. Warszawa: WNT, 2010.
• 10. Ren Q., Balazinski M., Baron L., Jemielniak K. TSK fuzzy modeling for tool wear condition in turning processes: An experimental study. Engineering Applications of Artificial Intelligence 2011; 24/2: 260-265, http://dx.doi.org/10.1016/j.engappai.2010.10.016.
• 11. Kiepuszewski B., Legutko S., Wieczorowski K. Skrawanie metali. Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1980.
• 12. Korzyński M. Metodyka eksperymentu-Planowanie, realizacja i statystyczne opracowanie wyników eksperymentów technologicznych. Warszawa: WNT, 2013.
• 13. Królczyk G., Gajek M., Legutko S. Predicting the tool life in the dry machining of duplex stainless steel. Eksploatacja i Niezawodnosc -– Maintenance and Reliability 2013; 15 (1): 62-65.
• 14. Kruszyński B., Midera S., Kaczmarek J. Forces in generating gear grinding-theoretical and experimental approach. CIRP Annals - Manufacturing Technology 1998; 47: 287-290, http://dx.doi.org/10.1016/S0007-8506(07)62835-2.
• 15. Mańczak K. Technika planowania eksperymentu. Warszawa: WNT, 1976.
• 16. Matsuoka H., Tsuda Y., Suda S., Yokota H. Fundamental research on hobbing with minimal quantity lubrication of cutting oil (effect of quantity of oil supply). JSME International Journal 2006; C 49/2: 590-599.
• 17. Matsuoka H., Tsuda Y., Suda S., Yokota H. Fundamental research on hobbing with minimal quantity lubrication of cutting oil (effect of cutting speed). JSME International Journal 2006; C 49/4: 1140-1150.
• 18. Rech J. Influence of cutting edge preparation on the wear resistance in high speed dry gear hobbing. Wear 2006; 261: 505-512, http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2005.12.007.
• 19. Stachurski W. Wpływ warunków podawania cieczy obróbkowej w strefę skrawania z minimalnym wydatkiem na zużycie frezu ślimakowego. Łódź: Praca doktorska, 2008.
• 20. Stachurski W. Application of minimal quantity lubrication in gear hobbing. Mechanics and Mechanical Engineering 2012; 16/2: 133-140.