Zła skrawalność materiałów lotniczych (stopów niklu, tytanu, intermetali γ-TiAl i kompozytów wzmacnianych włóknami) wymusza intensywne poszukiwania sposobów poprawy tej skrawalności przez rozwój zaawansowanych technik obróbki.
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.
W pracy przedstawiono wyniki badań rodzaju i kształtu wióra austenitycznej chromowo-niklowej stali nierdzewnej AISI 630 w procesie toczenia wykończeniowego. Badania realizowano w warunkach obróbki na sucho i z chłodzeniem przy zmiennych prędkościach skrawania i posuwach oraz stałej głębokości skrawania. W badaniach zastosowano metodę planowania badań Parameter Space Investigation (PSI), umożliwiającą realizację eksperymentu przy minimalizacji punktów doświadczeń. Ustalono, iż na rodzaj i kształt wióra nie wpływają prędkość skrawania oraz warunki chłodzenia. Podczas toczenia z chłodzeniem zmniejszają się wartości współczynnika zgrubienia wióra, a także intensywność wpływu prędkości skrawania i posuwu. Celem badań była obserwacja procesu kształtowania się wióra podczas toczenia wykończeniowego stali nierdzewnej AISI 630.
EN
The paper presents the results of research on the type and chips shape of austenitic, chromium-nickel stainless steel AISI 630 in the finishing turning process. The tests were carried out under dry machining and cooling conditions at variable cutting speeds and feeds as well as constant depth of cut. The research method was used to plan the Parameter Space Investigation (PSI), enabling the experiment to be realized while minimizing experience points. It was found that the type and shape of the chip are not affected by the cutting speed and cooling conditions. During rolling with cooling, the coarseness coefficient values decrease, as well as the intensity of the cutting speed and feed influence. Observation of the process was carried out in order to get to know it better.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zastosowanie chłodzenia z minimalną ilością czynnika w obróbce ma wiele zalet. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, podejmowane w celu określenia chropowatości powierzchni podczas wiercenia otworów w stopie magnezu AZ31. Proces wiercenia przeprowadzono, stosując smarowanie z minimalną ilością czynnika, emulsję, chłodzenie powietrzem i obróbkę na sucho. Testowano różne strategie wiercenia głębokich otworów.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano wyniki badań wpływu warunków chłodzenia na składowe siły skrawania podczas toczenia stali niestopowej C45. Rozpatrywano trzy sposoby chłodzenia: obróbkę na sucho, metodę MQCL oraz MQCL + EP/AW. Badania wykonano zarówno dla zmiennych parametrów skrawania, jak i dla zmiennych parametrów tworzenia mgły emulsyjnej. Zastosowanie metody MQCL + EP/AW pozwala zmniejszyć wartość siły skrawania w porównaniu do obróbki na sucho od 2,1% do 25%. W trakcie eksperymentu wykorzystano metodę parameter space investigation (PSI).
EN
The paper presents results of the influence of cooling conditions on the cutting force components during the turning of C45 steel. Three cooling methods were considered: dry cutting, MQCL method and MQCL + EP/AW. Experiments were performed for variable cutting parameters and for variable emulsion mist parameters. MQCL + EP/AW method reduces the cutting force compared to dry cutting from 2,1% to 25%. During the experiment Parameter Space Investigation (PSI) method was applied.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań wpływu metody chłodzenia na moc skrawania podczas toczenia stali austenitycznej 316L. Proces toczenia przeprowadzono dla trzech sposobów chłodzenia: obróbki na sucho, metody MQCL oraz metody MQCL z dodatkiem EP/AW. Ze względu na dużą liczbę zmiennych zastosowano metodę planowania badań zwaną metodą dowolnych kolejności (PSI). W całym zakresie zmiennych parametrów skrawania i tworzenia mgły emulsyjnej uzyskano najniższe wartości mocy czynnej i biernej w warunkach chłodzenia mgłą emulsyjną z dodatkiem EP/AW, a pobór mocy obrabiarki zmniejszył się od 6 do 65% w porównaniu z obróbką na sucho.
EN
In this paper, the research results related to the influence of cooling method on cutting power during turning of 316L austenitic steel was presented. Turning tests were carried out for the three distinct cooling methods, namely: dry turning, MQCL method and MQCL method with the addition of EP/AW. Because of large number of variables, the design of experiment, based on the arbitrary order method (PSI) has been applied. In the whole investigated range of cutting conditions and formation of emulsion mist, the lowest values of active and passive power were obtained during turning with the application of MQCL method with the addition of EP/AW. The MQCL + EP/AW method affects the reduction of machine’s power from 6% to 65% in comparison to dry turning.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań morfologii powierzchni stali nierdzewnej 316L po toczeniu. Dla zmiennych parametrów skrawania przeprowadzono analizę parametru Sa, krzywej udziału materiałowego oraz gęstości widmowej mocy w zmiennych warunkach chłodzenia: obróbka na sucho, MQCL oraz MQCL + EP/AW. Wykorzystano metodę parameter space investigation (PSI).
EN
The paper presents the results of investigation of the surface morphology 316L stainless steel after turning. For variable cutting parameters Sa parameter, Abbott-Firestone curve and power spectral density were analyzed. The analysis was conducted for variables cooling conditions: dry cutting, MQCL and MQCL + EP/AW. In the research Parameter Space Investigation (PSI) method has been used.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań chropowatości powierzchni stali austenitycznej 316L po procesie toczenia. W trakcie eksperymentu porównywano obróbkę na sucho oraz z chłodzeniem metodą MQCL. Badania przeprowadzono dla zmiennych parametrów skrawania i tworzenia mgły emulsyjnej. W związku z dużą liczbą zmiennych do planowania eksperymentu zastosowano metodę parameter space investigation (PSI).
EN
Presented are the results of the surface roughness investigation of austenitic stainless steel 316L after the turning process. During the experiment, different cutting conditions have been compared: dry and MQCL cooling method machining. Research was carried out for the variable cutting parameters and different parameters of emulsion mist generation. Due to the large number of variables Parameter Space Investigation (PSI) method have been applied in this investigation.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
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.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
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.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.