Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Zawora J.

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: profile turning

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Podstawy technologiczne wielokryterialnej optymalizacji procesów toczenia złożonych powierzchni narzędziami punktowymi

Zawora J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

2013

z. 255

3--176

Praca poświęcona jest problematyce dotyczącej procesu toczenia złożonych powierzchni narzędziami punktowymi. Proces może być realizowany na tokarkach i automatach tokarskich CNC oraz tokarkach kopiarkach. Celem pracy jest rozwiązanie zagadnień niezbędnych do utworzenia technologicznych podstaw optymalizacji wielokryterialnej procesu toczenia złożonych zarysów narzędziami punktowymi. Utworzone podstawy wielokryterialnej optymalizacji mogą być wykorzystane do budowy postprocesorów technologicznych w modułach technologicznych systemów CAD/CAM. Proces toczenia kształtowego przebiega w bardzo złożonych warunkach fizycznych ze względu na zmienność parametrów obróbki, takich jak: prędkość skrawania, posuw, głębokość skrawania oraz kąty zarysu przedmiotu obrabianego. W czasie zmiennych warunków obróbki występują zmienne pola temperatur, naprężeń i odkształceń sprężysto-plastycznych, występuje zmiana wartości i rozkładu współczynnika tarcia, zmiana kształtu przekroju warstwy skrawanej, kąta ścinania, roboczych kątów przystawienia itp. Zmiany kątów zarysu są przyczyną zmiany kierunku i wartości wektora prędkości posuwu, co powoduje powstawanie składowych sił dynamicznych o znacznej wartości. Zmienność warunków pracy powoduje zmienne obciążenia, drgania i wpływa na zużycie ostrza. Przeprowadzono analizę złożonego przebiegu zjawisk odnośnie obliczania trwałości ostrza i wartości składowych sił skrawania w zmiennych warunkach obróbki oraz warunków tworzenia teoretycznej chropowatości powierzchni obrobionej. Opracowano zasady przeprowadzania badań procesu z zastosowaniem techniki planowania eksperymentu oraz opracowano model matematyczny procesu i dokonano jego oceny statystycznej. Do wyznaczenia charakterystyki zużycia ostrza w funkcji bezwymiarowej wielkości t/T oraz w/W opracowano algorytm aproksymacji z zadanym warunkiem wymuszenia przejścia funkcji przez punkt początku układu współrzędnych. Opracowano nową metodę badania dokładności tych charakterystyk umożliwiającej obliczanie trwałości ostrza w zmiennych warunkach obróbki. Opracowano nowy doświadczalny model matematyczny sił dynamicznych i czasu narastania głównej siły dynamicznej w strefach przejściowych. Podano zasady obliczania trwałości ostrza i innych wielkości wyjściowych w procesie toczenia złożonych powierzchni. Zaproponowano nową metodę obliczania trwałości ostrza w zmiennych warunkach obróbki z uwzględnieniem wpływu sił dynamicznych. Wykonano programy numeryczne optymalizacji jednokryterialnej i wielokryterialnej do optymalizacji parametrów skrawania w zmiennych warunkach obróbki procesu toczenia złożonych zarysów i wskazano na dalsze kierunki rozwoju prac w rozważanym procesie.

Contour turning with a point-tip tool is very a complex process due to variation of machining parameters: cutting speed, feed of the cut, depth of the cut and contour angle of the cut surface. Variable fields of temperature, stress and elastic-plastic deformation develop during the machining, friction coefficient varies, the shape of the cut section changes along with shear angle, instant tool cutting edge angle and so on. Changes in contour angle values imply changes of cutting feed direction and its value, which results in additional dynamic force components of considerable level. Due to varying conditions of operation, cutting force components fluctuate, which is connected with varying load and the resultant tool wear. The present CAD/CAM systems do not offer cutting parameter optimization in manufacturing modules. Elaboration of basic multi-criterion optimization of contour turning with a point-tip tool which could be applied in the NC post-processing development is the major goal of this work. Making use of experience gained when investigating the contour turning process and the works concerning the contour turning process carried out in varying conditions, the author elaborated an experimental mathematical model of the contour turning process. A new method for estimating the accuracy of the tool wear relationship on dimensionless t/T or w/W variable has been elaborated and a new model of dynamic forces has been proposed. The tool wear relationship is then not affected by cutting parameters. A new method of tool life calculation in varying machining conditions has been elaborated for the parts of complex shapes. The associated software has been developed using the FORTRAN language for the case of single criterion and limited weight-based multi-criterion case. New principles of tool life calculations have been elaborated, accounting for dynamic force components occurring in the areas where the shape changes instantly. This has been accomplished by elaboration of the tool wear relationship with the dimensionless operation parameter w/W. The author made an analysis of complex phenomena taking place in the contour turning process and the resultant surface roughness. The obtained results may be applied in contour cutting on tracer lathes or numerically controlled lathes.

A new method for determining and evaluating the accuracy of the cutting tool wear curve independent of the cutting parameters in profile turning processes with point-tip tools

Zawora J.

Advances in Manufacturing Science and Technology

2012

Vol. 36, nr 2

15-29

The major goal of this work is to present a new method for determining the relationship of the cutting tool wear VBB = f(t/T) independent of the cutting parameters and to perform local statistical evaluation of its accuracy. It is connected with contour turning processes employing form tools, in varying machining conditions. The method is valid for a particular machine tool-clamping device-part-tool system, and accepted range of machining parameters: cutting speed, feed rate, depth of cut taken as perpendicular to the axis, angle of the contour. Processes of contour turning with point-tip tool may be implemented on CNC lathes, auto-lathes and tracer lathes with hydraulic control. The wear function which would be independent of the cutting parameters is founded on the sets of experimental results using the technique of experimental design. Box Wilson 5-level experimental design of second order, orthogonal, rotatable, compositional, for four-dimensional factor space was employed. Analytical description of the function was adopted, as a certain degree polynomial satisfying a condition of passing through the point at the coordinate system origin. Tool wear characteristics was determined by two methods: averaging of polynomials representing individual experiments and the approximation of all the tests together. The following requirements were taken into account: positive value of the function derivative and the lowest possible curve undulations. The averaging the coefficients of polynomials was selected as the best method. The local assessment of tool point wear curve accuracy has been performed by analyzing the course of the confidence level local values in the measurement points determined using dimensionless, coordinate t/T. The possible applications of tool wear curve were mentioned, VBB - tool edge wear level, the wear land on the flank in the B zone.

W pracy zaprezentowano nową metodę wyznaczania krzywej zużycia ostrza VBC = f(t/T) niezależnej od parametrów skrawania i statystyczną lokalną ocenę jej dokładności. Dotyczy procesów toczenia kształtowego narzędziami punktowymi w zmiennych warunkach obróbki. Metoda jest prawidłową dla określonego układu OUPN i przyjętego zakresu wartości parametrów obróbki: prędkości skrawania, posuwu wypadkowego, głębokości skrawania oraz kąta zarysu. Procesy toczenia kształtowego narzędziami punktowymi są realizowane na tokarkach i automatach tokarskich CNC oraz tokarkach kopiarkach ze sterowaniem hydraulicznym. Podstawą do wyznaczenia krzywej zużycia niezależnej od parametrów skrawania są zbiory wyników badań doświadczalnych z zastosowaniem techniki planowania eksperymentów. Wprowadzono pięciopoziomowy plan doświadczeń Boxa Wilsona drugiego rzędu, ortogonalny, rotatabilny, kompozycyjny dla czterowymiarowej przestrzeni czynnikowej. Przyjęto analityczny opis krzywej w postaci wielomianu określonego stopnia z zadanym warunkiem przejścia krzywej przez punkt początku układu współrzędnych. Charakterystykę zużycia ostrza wyznaczono dwoma metodami: uśredniania wielomianów poszczególnych doświadczeń oraz aproksymacji wszystkich doświadczeń łącznie. Uwzględniono warunki: dodatniej wartości pochodnej i możliwie najmniejszego pofalowania. Jako najlepszą wybrano metodę uśredniania współczynników wielomianów. Dokonano lokalnej oceny dokładności krzywej zużycia ostrza za pomocą przebiegu lokalnych wartości poziomu ufności w punktach pomiarowych bezwymiarowej współrzędnej t/T. Wskazano na zastosowanie krzywej zużycia, VBB - współczynnik zużycia ostrza - wysokość starcia na powierzchni przyłożenia w strefie B.