Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Evaluation of the Surface Topography of Ti6Al4V Alloy after the Finish Turning Process under Ecological Conditions

Maruda Radosław W., Leksycki Kamil, Wojciechowski Szymon, Feldshtein Eugene, Łukaszewicz Andrzej

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 2

63--70

EN

This paper describes findings in the surface topography of Ti6Al4V alloy after finish turning process under dry and MQL (minimum quantity lubrication) machining. The research was fulfilled in the range of variable feeds per revolution of 0.005-0.25 mm/rev and cutting speeds of 40-100 m/min using the depth of cut of 0.25 mm that fits finish processing conditions. The test plan was developed on the way to use the Parameter Space Investigation (PSI) method. The topography features were measured by a Sensofar S Neox optical profilometer using the Imaging Confocal Microscopy technique. Ra parameters and surface roughness profiles as well as 2D images and contour maps were analyzed. Under the studied machining conditions, lower Ra roughness parameters are obtained in the feed rate of 0.005-0.1 mm/rev and cutting speeds of 40-60 m/min. In comparison with dry machining, up to 17% reduction in Ra parameter values was obtained using the MQL method and vc = 70 m/min and f = 0.127 mm/rev as well as vc = 47.5 m/min and f = 0.22 mm/rev. Depending on the machining conditions, peaks and pits as well as feed marks typical for the turning process are observed on the machined surfaces.

2

Experimental Investigations of Tool Wear in Vibration-Assisted Turning of Inconel 718

Dodla Srihari

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 3

949--953

EN

In the current paper, the effect of tool wear for a constant period of time (360 s) during conventional and ultrasonic assisted machining of Inconel 718 is investigated in terms of cutting forces, temperature, and deviation measurements. For fixed process parameters turning experiments have been performed with and without the application of tangential vibration. Ultrasonic assisted turning (UAT) experiments have been compared with conventional turning (CT). The experimental results reveal that cutting forces and temperature increase linearly in the case of UAT whereas remaining constant in CT for a constant period of time. Besides the tool wear rate in the case of UAT is more than that in the CT.

3

Formation of Surface Topography During Turning of AISI 1045 Steel Considering the Type of Cutting Edge Coating

Szczotkarz Natalia, Maruda Radosław W., Dębowski Daniel, Leksycki Kamil, Wojciechowski Szymon, Khanna Navneet, Królczyk Grzegorz M.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 4

253--266

EN

The paper presents evaluation of the surface topography obtained after turning of AISI 1045 steel with the use of cemented carbide tools diversified in terms of applied titanium-based coatings. During the research, three types of coatings deposited with the PVD method on a P25 sintered carbide insert were compared: nitride-titanium TiN, nitride-aluminum-titanium TiAlN and carbon-titanium TiC in a wide range of variable cutting speeds 125 - 325 m/min and variable feeds 0.05 - 0.25 mm/rev. The quality of the machined surface was assessed on the Sensofar S neox System optical profile meter using the confocal method. The paper presents the results of 3D parameters, contour maps, isometric views and material ratio curves. The surface topography analysis showed that for the TiAlN coated insert, lower surface roughness parameters were observed in the range of lower cutting speeds and higher feeds, while for higher cutting speeds, lower values of the selected 3D parameters were found for the insert with TiC coating. For the insert with TiC coating, the most even distribution of the valleys and ridges of the machined surface roughness was also observed. The research results determined the range of cutting parameters that allow the selection of the appropriate type of titanium-based coating when machining AISI 1045 steel.

4

Równoczesne smarowanie, chłodzenie i czyszczenie za pomocą CO2. Wyraźny wzrost wydajności procesów obróbki skrawaniem

Świat Obrabiarek i Narzędzi

|

2018

|

R. 13, nr 1-2

22

PL

Wykorzystując CO2 jako chłodziwo procesowe, można znacznie poprawić opłacalność obróbki. Dzięki systemowi quattroClean firma acp opracowała rozwiązanie odpowiednie do wykorzystania w produkcji seryjnej. Między innymi zwiększa produktywność o około jedną trzecią podczas obróbki detali wykonanych z PEEK i aluminium. Kolejną zaletą jest to, że komponenty i obrabiarki pozostają znacznie czystsze.

5

Wpływ konstrukcji urządzeń do tworzenia mgły emulsyjnej na chropowatość powierzchni obrobionej po procesie skrawania stali C45

Maruda R., Michalski M., Królczyk G.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD2

204--212

PL

Zaprezentowano budowę i zasadę działania dwóch urządzeń wykorzystywanych podczas obróbki z minimalnym chłodzeniem i smarowaniem. Podano wartości wejściowych parametrów tworzenia mgły emulsyjnej dla urządzenia GAV 1500 i Micronizer Lenox (przepływ objętościowy powietrza i przepływ masowy emulsji). Wybrane parametry chropowatości uzyskane dla powierzchni obrobionej metodą MQCL poddano analizie regresyjnej i porównano z wynikami obróbki na sucho.

EN

The paper presents the design and principle of operation of two devices used during machining with minimum cooling and lubrication. The input parameter values for emulsion mist generation for the GAV 1500 and Micronizer Lenox device (air volume flow and emulsion mass flow) were given. The assorted roughness parameters obtained for a surface machined with the MQCL method were subject to regression analysis and compared with results of dry machining.

6

Silicon nitride – molybdenum cutting tools for the cast iron machining

Broniszewski K., Woźniak J., Petrus M., Czechowski K., Jaworska L., Olszyna A.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

167--175

EN

This article presents the result of the study of the properties of silicon nitride-molybdenum cutting tools. It describes the technological process of manufacturing composites with the use of Spark Plasma Sintering as the consolidation method. Obtained composites are characterized with high relative density and high values of Vickers hardness and fracture toughness. Dry machining tests performed on cast iron (ACO Eurobar GG FP) shows that produced cutting tools are characterized with good cutting performance comparable with commercial cutting tool. Si3N4 cutting tool edges wear uniformly without cracking or chipping.

PL

Artykuł prezentuje proces technologiczny wytwarzania ostrzy skrawających na osnowie azotku krzemu z dodatkiem molibdenu oraz wyniki badań ich podstawowych właściwości. Konsolidacja mieszanin proszkowych została przeprowadzona z wykorzystaniem metody Spark Plasma Sintering (SPS). Otrzymane kompozyty charakteryzują się wysoką gęstością względną oraz wysokimi wartościami twardości Vickersa i odporności na kruche pękanie. Przeprowadzone próby skrawania na sucho żeliwa (ACO Eurobar GG FP) wykazały, że wytworzone ostrza skrawające charakteryzują się wysoką wartością czasu życia ostrza, a ich zużycie przebiega w sposób równomierny bez widocznych pęknięć i wykruszeń.

7

Wpływ warunków skrawania ekologicznego (MQCL i MOL) na strukturę geometryczną obrobionej powierzchni ze stali nierdzewnej 2H13

Maruda R. W.

Przegląd Mechaniczny

|

2014

|

nr 10

36--40

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu sposobu chłodzenia na wybrane parametry chropowatości powierzchni obrobionej stali nierdzewnej ze stali 2H13. Porównywano metody skrawania na sucho, chłodzenia sprężonym powietrzem, metodami Minimum Quantity Cooling Lubrication (MQCL) oraz Minimum Quantity Lubrication (MOL) przy toczeniu z różnymi posuwami i prędkościami skrawania. Ustalono wpływ parametrów tworzenia mgły emulsyjnej i olejowej na wybrane parametry chropowatości. Przy planowaniu badań wykorzystano metodę Parameter Space lnvestigation. Metody MOL i MOCL okazały się bardziej skuteczne przy skrawaniu stali nierdzewnej, zapewniając mniejsze wartości parametrów chropowatości. Najniższe wartości uzyskano dla metody MOL, która powoduje zmniejszenie wartości parametru Ra i Rz od 2% do 86% i parametru RSm od 2% do 50% w porównaniu z obróbką na sucho.

EN

Research results of the impact of a cooling method on selected parameters of the roughness of a machined surface were presented in the paper. Methods of dry machining, compressed air cooling Minimum-Ouantity-Cooling-Lubrication (MOCL) as well as Minimum-Ouantity-Lubrication (MOL) while turning of 2H13 stainless steel with different feed rase and cutting speed were aIso compared. The impact of volumetric air flow and the liguid mass, which were the parameters of creating emulsion and oil mist, on the selected parameters of roughness were aIso determined. The research was carried out according to the Parameter Space lnvestigation method. MOCL and MOL methods proved to be more effective in cutting stainless steel, providing the smaller values of the roughness parameters. The Iowest values were obtained for the MOL method which resulted in reducing the value of Ra and Rz parameter from 2% to 86% as well as RSm parameter from 2% to 50% compared with the dry processing.

8

Ocena trwałości płytek ostrzowych ZrO2/TiB2 w trakcie skrawania na sucho stali i żeliwa

Moskała N., Pyda W., Czechowski K.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 2

156-162

PL

W pracy przedstawiono wyniki prób trwałościowych płytek ostrzowych z kompozytu ziarnistego Y-ZrO2/TiB2 w trakcie skrawania na sucho stali C45 o twardości 165  6 HB oraz żeliwa specjalnego stopowego EN-GJL-XNiCuCr15-6-2 o twardości 121  2 HB. Materiał kompozytowy zawierał (12–37)% obj. submikronowych wtrąceń TiB2 i został wytworzony metodą in situ, bazującą na reakcji w fazie stałej. Zastosowano płytki ostrzowe typu SNGN 120408 T 02020, co jest zgodne z normą ISO 1832.1991. Jako próbki odniesienia wykorzystano komercyjne płytki typu TA-Z (Al2O3/ZrO2) oraz TW (Al2O3/TiC), produkcji Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w Krakowie. Próby trwałościowe przeprowadzono na tokarce numerycznej TZC-32 N Uniwersal. Prędkość skrawania na sucho wynosiła 150 m/min. Głębokość skrawania została ustalona na 1,0 mm, zaś posuw narzędzia wynosił 0,15 mm/obr. (stal) lub 0,10 mm/obr. (żeliwo). Jako kryterium trwałości ostrza przyjmowano czas potrzebny do stępienia narzędzia o 0,30 mm. Czas pracy płytek ostrzowych korelowano ze składem fazowym kompozytów oraz ich właściwościami mechanicznymi, a w szczególności opornością na ścieranie w teście „Dry Sand”, nawiązującym w metodyce do normy ASTM G 6585. W wyniku przeprowadzonych prób nie wykryto monotonicznej korelacji pomiędzy odpornością na ścieranie danego materiału i zawartością TiB2 a czasem pracy noża w trakcie toczenia stali C45. Jednakże kompozyt o zawartości 37% obj. TiB2 wykazywał bardzo korzystne cechy użytkowe w próbach toczenia. Było to najbardziej widoczne w kontekście wyników uzyskanych podczas badań w zakresie skrawania stali C45, w których ceramika ta wykazała się o 16% dłuższym czasem pracy niż komercyjny materiał Al2O3/ZrO2 gatunku TA-Z. Podobnymi właściwościami charakteryzował się nóż tokarski oparty na tworzywie zawierającym 20% obj. TiB2. Wymienione kompozyty Y-ZrO2/TiB2 ustępowały jednak ceramice TA-Z w trakcie toczenia żeliwa EN-GJL-XNiCuCr15-6-2.

EN

This paper presents the results of tool life tests of Y-ZrO2/TiB2 composite cutting inserts during dry machining of C45 steel (165HB 6 HB) and EN-GJL-XNiCuCr15-6-2 cast iron (121HB 2 HB). The composite contained 12-37 vol.% of sub-micrometric TiB2 inclusions and it was fabricated with in situ process, based on solid state reaction. Cutting inserts type SNGN 120408 T 02020 were used, which is compatible with ISO 1832.1991 standard. Commercial cutting plates, TA-Z (Al2O3/ZrO2 composite) and TW (Al2O3/TiC composite) made by The Institute of Advanced Manufacturing Technology in Cracow, were used as the reference samples. The tool life tests were conducted with numerical turning centre type TZC-32 N Uniwersal. A dry machine cutting velocity was 150 m/min. A depth of the cut was set to 1.0 mm, while its rate of feed was 0.15 mm/rev. and 0.10 mm/rev. for the steel and the cast iron respectively. Time required to blunt the cutting tool by 0.3 mm was used as criterion of the cutting edge lifespan. The cutting plates durability was correlated with their phase composition and also with their mechanical properties, particularly with “Dry Sand” wear resistance of the materials (test according to ASTM G 6585 standard). As result of research there was no monotonic correlation found between the wear resistance, influenced by TiB2 content, and a lifespan of composite cutting plate during turning of the C45 steel. However, the composite containing 37 vol.% of TiB2 performed very well during turning. It was especially visible in case of dry machining of the steel, in which that ceramics showed 16 % longer life than the commercial Al2O3/ZrO2 material (TA-Z grade). Similar performance was observed for cutting tool made of Y-ZrO2/TiB2 composite containing 20 vol.% of TiB2. Nevertheless above mentioned TiB2 containing composites played worse than TA-Z materials during turning EN-GJL-XNiCuCr15-6-2 cast iron.

9

Dry constant-load steel alumina grinding energy partition

Polasik R.

Journal of Polish CIMAC

|

2010

|

Vol. 5, no 3

143-148

EN

The paper deals with the new, original model of energy partition in dry constant-load steel grinding. Experimental setup, experiment conditions and analyses were shown and discussed in this article. New findings are presented for energy flux distribution and energy partition ratios. Energy partition ratios, determined during experiments were compared with theoretical values for constant, maximum energy carried away by the grinding chips ecc, approximately 6 J/mm3. Original model, based on grinding chips stream temperature measurements was used for chips energy partition ratio Rc evaluation. Measurements were made using high-class testing equipment, e.g. Kistler 9257B dynamometer and Minolta-Land Cyclops optical pyrometer. A case study based on constant-load grinding C45 (AISI 1045) with alumina grinding wheels is used to illustrate the variability of energy carried away by the grinding chips. Developed model of grinding energy partition can be useful for on-line grinding control systems, especially for low specific grinding energy and high efficiency grinding processes.

10

Machining strain hardening metals using nanostructured thin film end mills

Jackson M. J., Robinson G. M., Morell J. S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 21, nr 1

79-82

EN

Purpose: This paper discusses improvements associated with the tool life of cutting tools used to machine alloy steels. To achieve this in an efficient manner, experiments on a variety of tool coatings are conducted on AISI M42 tool steel (58-63 HRC). Design/methodology/approach: In order to assess the impact of different tool coatings on machining process, initial experiments simulate current machining operations; this provides a benchmark standard for tool life and surface finish. Findings: The findings in the paper show that TiAlCrN and TiAlCrYN coated WC-Co cutting tools perform better than uncoated and TiN coated cutting tools. Research limitations/implications: The implications of the paper tend to indicate that dry machining of M42 tool steels can be optimized using coated cutting tools. The limitations of the paper include machining at specific cutting speeds and the employment of a short-time tool wear method. Practical implications: The practical implications of the paper show that dry machinig of hardened tool steels can be achieved under specific circumstances. Further research is needed to explain how the wear mechanism changes under various machining conditions. Originality/value: The paper presents original information on the characteristics of dry machining of tool steels under specific machining operations. The paper is of interest to manufacturing engineers.

11

Doskonalenie strategii chłodzenia i smarowania w procesach obróbkowych

Oczoś K.E.

Mechanik

|

2004

|

R. 77, nr 10

597-606

PL

Ogólna charakterystyka strategii chłodzenia i smarowania w procesach obróbkowych. Obróbka na mokro. Obróbka z minimalnym smarowaniem i chłodzeniem. Obróbka na sucho. Perspektywy rozwoju obróbki na sucho i z minimalnym smarowaniem.

EN

General characteristics of cooling and lubrication strategies in machining processes. Wet machining. Machining with minimal quantity colling and lubrication. Dry machining. Perspectives of development of dry machining and machining with minimal quantity lubrication.

12

Rozwój innowacyjnych technologii ubytkowego kształtowania materiałów. Cz.1. Obróbka skrawaniem.

Oczoś K. E.

Mechanik

|

2002

|

R. 75, nr 8-9

537-550

PL

Ogólna charakterystyka podstawowych trendów rozwojowych obróbki skrawaniem. Obróbka z dużymi prędkościami (HSC). Obróbka wysoko wydajna (HPC). Obróbka na sucho i ze zminimalizowanym smarowaniem. Obróbka materiałów w stanie twardym. Obróbka kompletna.

EN

General characteristics of development tendencies in machining. High speed cutting. High performance cutting. Dry machining and minimal coolant imput. Machining of hard materials. Complete machining.

13

Potentials and limitations of tool condition monitoring for MoS/sub 2/- and TiN-coated drills with acoustic emission in dry machining

Krimmel O., Tonnessen K., Zhong Wen Li

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2000

|

Vol. 76, nr 35

138-149

EN

Tool condition monitoring is a means to increase the reliability and efficiency of machining through tool breakage detection and wear monitoring. This paper provides the relevant knowledge about the state of the art in monitoring drill condition with acoustic emission to support a successful choice of sensors for a monitoring system. In drilling acoustic emission (AE) sensors are successfully applied for breakage detection. Attempts have been made to monitor wear with acoustic emission. The theory for the effect of wear on acoustic emission is reviewed. A set of experiments has been evaluated in order to illustrate characteristics of the AE-signal in drilling. Experiments for 4 and 10 mm drills with MoS/sub 2/- and TiN-coating have been chosen to show the effect of the coating on acoustic emission. The soft MoS/sub 2/ coating provides a dry lubrication layer whereas the hard TiN coating protects the tool through wear resistance. Additionally, the feed force, which is the common signal used for drill wear monitoring, has been recorded during the experiments to illustrate the difference in the validity of the signals.

14

Environmentally clean metal cutting processes - machining on the way to dry cutting.

Popke H., Emmer Th., Steffenhagen J., Streubel A.

Postępy Technologii Maszyn i Urządzeń

|

1999

|

Vol. 23, nr 1

113-120

EN

The growing importance of environmental aspects cannot be denied by manufacturing business. An important factor to be considered is the use of cutting fluids in machining processes. This paper presents concepts, which need to be considered in companies that extensively use cutting fluids and not only for environmental reasons. Based on these concepts, the environment and practical realization of Minimum Cutting Fluid Application and Dry Cutting are shown. In this paper experimental results and effects on tool life and part quality are presented and discussed particulary for drilling, counterboring and reaming processes.

PL

Przemysł wytwórczy musi uwzględnić rosnącą rolę ekologicznych aspektów wytwarzania. Ważnym czynnikiem do rozpatrzenia jest rola cieczy chłodząco-smarującej w procesie obróbki. W pracy przedstawiono koncepcję, która może być wzięta pod uwagę w zakładach szeroko stosujących ciecze chłodząco-smarujące. Na podstawie tej koncepcji przedstawiono praktyczną realizację minimalnego chłodzenia podczas skrawania. W pracy przedstawiono wyniki badań zależności trwałości narzędzi i jakości obrobionych przedmiotów dla wiercenia, pogłębiania i rozwiercania.

15

Światowa Wystawa Obrabiarek EMO '99 w Paryżu. Cz. II. Rozwój materiałów narzędziowych i narzędzi skrawających.

Oczoś K.E.

Mechanik

|

1999

|

R. 72, nr 10

613-621

PL

Charakterystyka branży i rynku narzędzi skrawających. Nowe materiały narzędziowe i geometrie przestawnych płytek wieloostrzowych. konstrukcje narzędzi skrawających. Narzędzia do obróbki na sucho i ze zminimalizowanym smarowaniem. Mocowanie narzędzi w uchwytach. Urządzenia do nastawiania narzędzi. usprawnianie zarządzania narzędziami.

EN

Characteristic of the branche and market for cutting tools. New cutting tools material and geometry of disposable cutting inserts. Cutting tools design. Cutting tools for dry machining and for machining with minimum lubrication. Clamping cutting tools in tool-holders. Equipment for cutting tool setting. Improvements in cutting tool management.

16

Postęp w obróbce skrawaniem. Cz. 2.: Obróbka na sucho i ze zminimalizowanym smarowaniem.

Oczoś K.E.

Mechanik

|

1998

|

R. LXXI, nr 5-6

307-318

PL

Przyczyny rozwoju obróbki na sucho (bez stosowania cieczy chłodząco-smarujących). Podstawy i technika obróbki na sucho. Obróbka ze zminimalizowanym smarowaniem (SM). Możliwości zastosowań operacji obróbki na sucho w różnych sposobach skrawania.

EN

Reasons for development of dry machining (without using lubricants). Principles and techniques of dry machining. Machining with minimal quantities of lubricant. Possibilities of application of dry machining in different methods.

17

Micro- and nano- structural observations of the surface layer of hardened bearing steel.

Barbacki A., Kozubowski J.A., Kawalec M.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

978-981

EN

The paper presents the results of TEM and HREM investigations of the surface layer produced in a hardened 1% C, 1.5% Cr steel by dry machining. The investigations have revealed extremly small micro- and nano- grains probably resulting from large plastic deformation accompanied by localised stress-induced martensite to ferrite transformation and dynamic recovery.