Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Development of a cutting fluid with abrasive for increasing a tools life during milling

Tanabe Ikuo, Isobe Hiromi

Journal of Machine Engineering

|

2024

|

Vol. 24, No. 1

37--49

EN

In wet cutting, lubricants are used to improve lubrication, forced cooling and chip evacuation. In particular, improving the lubrication between the tool and the chip results in a lower coefficient of friction, suppressing the tool temperature change and improving the cutting properties. For this reason, tools coated with DLC (Diamond Like Carbon) or diamond have been developed to further reduce the coefficient of friction. However, the tool life is still not sufficiently long. Therefore, in this study, a cutting fluid for polishing tools during cutting was developed and evaluated. First, using the author's previous research, the function, effect and influence of several cutting fluids on milling were identified. Secondly, a new criterion for determining tool life was defined and, based on this criterion, a cutting fluid was proposed to polish the tool during the cutting process. Next, the machining conditions under which the proposed cutting fluid would be effective were identified. Finally, the cutting properties of the proposed cutting fluid were evaluated. The results showed that (1) the cutting fluid was developed to polish the tool during the cutting process and the optimum machining conditions were clarified, (2) the proposed cutting fluid was very effective in increasing the tool life.

2

Specyfika procesu wytwarzania elementów o dużych gabarytach

Gründer Joachim, Matuszewski Maciej, Otto Peter, Styp-Rekowski Michał

Obróbka Metalu

|

2023

|

nr 1

26--29

PL

W artykule przedstawiono specyficzne cechy procesu produkcyjnego elementów o dużych gabarytach. Wskazano cechy specyficzne obróbki dużych elementów. Wnioski sformułowano na podstawie własnych badań autorów: eksperymentalnych i analitycznych.

EN

In this paper the specific features of the production process of elements with large dimensions were presented. Specific features of machining large machines’ elements were indicated. The conclusions were formulated on the basis of the authors’ own research: experimental and analytical.

3

Simulation of the influence of cutting speed and feed rate on tool life in hard turning of AISI 4140 steel

Paengchit Phacharadit, Saikaew Charnnarong

Materials Science Poland

|

2023

|

Vol. 41, No. 2

311--324

EN

Tool life performances of Al2O3+TiC and TiN+AlCrN tool inserts were investigated experimentally under different cutting conditions in turning AISI 4140 steel. The tool life model is defined in accordance with a maximum surface roughness of 0.8 μm for the tool life criterion. The relationships between machining factors (i.e., cutting speed and feed rate) and tool life were obtained by Taylor’s formular. The sensitivity of cutting speed and feed rate to tool life was evaluated by Monte Carlo simulation. The results showed that turning with high cutting speeds and feed rates decreased the tool life of both inserts. At different cutting speeds and feed rates, Al2O3+TiC exhibited better tool life performance than TiN+AlCrN. In addition, the simulation results indicated the average tool life of Al2O3+TiC was approximately 40% greater than that of TiN+AlCrN by varying cutting speeds below and above the cutting speed of 220 m/min while keeping the feed rate constant at 0.06 mm/rev. Similarly, when keeping the cutting speed constant at 220 m/min, the average tool life of Al2O3+TiC was approximately 45% greater than that of TiN+AlCrN by varying feed rates below and above the feed rate of 0.06 mm/rev. Variations of tool life values by varying cutting speeds were more sensitive than those by varying feed rates for both tool inserts.

4

Improved machining performance through turn-milling

Berenji Kaveh Rahimzadeh, Budak Erhan

Journal of Machine Engineering

|

2022

|

Vol. 22, No. 2

5--17

EN

As a multi-axis metal cutting operation, turn-milling has the combined characteristics of conventional turning and milling operations involving rotating workpiece and milling tool with linear feed motion in the workpiece axis direction. Although turn-milling offers many advantages in machining complex and hard-to-cut materials due to its flexible kinematics, the process presents specific challenges. The main objective of this paper is to present an overview of turn-milling operations from different perspectives. In this regard, first, the advantages of turn-milling in terms of tool life are presented. An analytical approach is given based on process kinematics to achieve better surface quality and productivity simultaneously. Additionally, the uncut chip geometry and the cutting force models are presented with experimental verification.

5

Influence of Laser Heating on the Properties of Coated Cutting Inserts

Kupczyk M. J.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 4

61--71

EN

The article presents the results of the influence of laser heating on the properties of replaceable cutting inserts with various anti-wear coatings. Based on the existing own and external publications, it was found that in order to improve the cutting properties (durability in the cutting process of steel), it is extremely important to increase the adhesion strength of hard coatings to the cutting inserts. For this purpose, laser heating with different values of the laser beam power density was used. First, the measurements of the adhesion, and then the wear and durability of the cutting blades in the process of longitudinal turning of the commonly used nitriding steel were carried out. In order to confirm the adhesion measurements carried out on the basis of the vibration signal evaluation, observations were additionally made using a scanning microscope and using 2D and 3D images on a profilometer. As a result of the research, it was found, among other things, a significant correlation between the values of adhesion of coatings to cemented carbide substrates and the durability of the blades in the steel turning process. A significant effect of laser heating on the above-mentioned properties of replaceable cutting inserts was observed. The most favorable value of the applied power density was determined, for which the blades have the best cutting properties. The research indicate that significant increase in adhesion and tool life can be achieved for the laser beam power density of up to 8280 W/cm2. In the most favorable case, an increase in tool life of about 48% was obtained for the indexable cutting insert with a TiCN coating when turning 41CrAlMo7-10 steel.

6

The effect of EUV modification of WC-Co indexable knives on the tool life during particleboard milling

Wilkowski Jacek, Barlak Marek, Fiedorowicz Henryk, Bartnik Andrzej, Werner Zbigniew

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2020

|

No. 109

58--63

EN

The effect of EUV modification of WC-Co indexable knives on the tool life during particleboard milling. The paper presents the results of lifetime tests of WC-Co composite blades after modification of their flank surfaces using intense pulses of extreme ultraviolet (EUV). Wear tests consisting in milling a three-layer particleboard with constant cutting parameters were carried out on a CNC machining center. A statistically insignificant increase in the lifetime of modified tools was demonstrated, as well as an inversely proportional relationship with the duration of the EUV pulses. The EUV modification increased the coefficient of variation in the lifetime of WC-Co indexable knives.

PL

Wpływ modyfikacji EUV noży wymiennych WC-Co na ich trwałość podczas frezowania płyty wiórowej. W artykule przedstawiono wyniki badań trwałościowych ostrzy z kompozytu WC-Co po modyfikacji ich powierzchni przyłożenia przy użyciu intensywnych impulsów promieniowania ultrafioletowego (EUV). Testy zużyciowe przeprowadzono na centrum obróbczym CNC podczas frezowania trójwarstwowej płyty wiórowej przy stałych parametrach skrawania. Wykazano nieistotny statystycznie przyrost trwałości ostrzy modyfikowanych, a także odwrotnie proporcjonalną zależność od czasu trwania impulsu EUV. Modyfikacja EUV zwiększała współczynnik zmienności trwałości ostrzy WC-Co.

7

Theoretical study of dependence of screwing of drilling-pipe connectoron thread-process cutting tool profile

Panchuk Vitalii, Onysko Oleh, Lukan Tetiana, Medvid Iuliia

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2019

|

R. 57, nr 1

7--17

EN

Screwing is one of the main parameters of the quality of a drill string tapered thread tooljoint. It indicates the number of screwing operations that can be applied to this tool jointduring drilling. Tool joints that have undergone rejection (determined by a specific criterion – the distance between the end faces of the pin and the box before they are startthe screwing) are not permitted to screw. The value of this criterion is proportional to theworking height of the threadprofile, which decreases during operation. In this article, it isoffered to increase the initial value of the criterion of rejection due to the increase of thework height of the thread profile. This can be done without violating the standard butwith the use of a modernized profile of the tool for thread turning. This profile makes itpossible to increase the crest diameter of the thread and at the same time ensure sufficient tool life. Due to its usage, the resource of the tool joint can increase by 9–14.5%,while the cutter’s tool life and cost remain unchanged.

8

Zwiększanie produktywności obróbki skrawaniem

Czechowski Kazimierz

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 7

406--409

PL

Przedstawiono wybrane zagadnienia związane ze zwiększaniem produktywności obróbki skrawaniem. Podano przykłady wydłużania trwałości narzędzi poprzez osadzanie na ostrzach nanostrukturalnych powłok PVD. Omówiono podnoszenie produktywności poprzez dobór parametrów skrawania na podstawie badań obrabialności materiałów i możliwości Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w tym zakresie. Zaprezentowano niektóre aspekty oceny skrawalności materiałów i skrawności ostrzy narzędzi oraz wpływu cieczy obróbkowych na te właściwości.

EN

Selected issues related to increasing the productivity of machining were presented. Examples of increasing the tool life by depositing nanostructured PVD coatings on blades are presented. The increase of productivity through selection of machining parameters based on material machinability tests was discussed. The possibilities of The Institute of Advanced Manufacturing Technology in this regards are presented. Some aspects of materials machinability evaluation and cutting abilities of tool edges, as well as effects of metal cutting fluids on these properties are discussed.produktywność, narzędzia, trwałość narzędzia, powłoki, skrawalność materiałów, skrawność ostrzy narzędzi

9

Nanostrukturalne powłoki wielowarstwowe na ostrza narzędzi z węglików spiekanych i ze stali szybkotnących

Czechowski Kazimierz, Toboła Daniel, Wronska Iwona

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 3

174--178

PL

Przedstawiono zagadnienie nanoszenia powłok przeciwzużyciowych na ostrza narzędzi skrawających z węglików spiekanych i ze stali szybkotnących, ze szczególnym uwzględnieniem nowych możliwości w tym zakresie. Na podstawie wybranych wyników prowadzonych w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania badań nad opracowaniem powłok wielowarstwowych nanostrukturalnych i nadstrukturalnych, nanoszonych metodą łukową PVD, pokazano, że wytworzone powłoki mogą się przyczyniać do wzrostu trwałości narzędzi.

EN

The state of the art of deposition of wear resistant coatings on cemented carbide and high speed steel cutting tools is presented with special regard to new possibilities in this field. On the ground of some results of research carried out at the Institute of Advanced Manufacturing Technology on the PVD arc multilayer nanostructured and superlattice coatings development was shown that the obtained coatings can contribute to the tool lives increase.

10

Nano-scale hardness and elastic modulus of WC-Co composites and their relationship to the tools life during particleboard milling

Wilkowski Jacek, Barlak Marek, Wachowicz Joanna, Bottger Roman, Werner Zbigniew

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2019

|

No. 106

62--66

EN

Nano-scale hardness and elastic modulus of WC-Co composites and their relationship to the tool life during particleboards milling. The paper summarizes the results of the technique of hardness and elastic modulus determination using a load and displacement sensing indentation experiments. During the tests these properties were measured in nano-scale for different types of WC-Co composites using the Anton Paar TriTec Ultra Nano Hardness Tester (UNHT). In addition, durability examination of WC-Co tools during milling of particleboard was carried out. In the final stage, the correlation of the studied properties with the lifetime of tools was analyzed. The studies have revealed a relationship between micro-hardness and the total cutting length of the WC-Co tools.

PL

Twardość i moduł sprężystość kompozytów WC-Co w nano-skali i ich związek z trwałością narzędzi podczas frezowania płyt wiórowych. W artykule przedstawiono zastosowanie metody określania twardości i modułu sprężystości za pomocą techniki wgłębnika z rejestracją obciążenia i przemieszczenia. Mierzono ww. właściwości w nanoskali dla różnych rodzajów kompozytów WC-Co przy użyciu twardościomierza Anton Paar TriTec (UNHT). Ponadto przeprowadzono badania trwałości narzędzi WC-Co podczas frezowania płyty wiórowej. W końcowym etapie przeanalizowano korelację badanych właściwości z okresem trwałości ostrzy. Badania wykazały korelacyjny związek między twardością w nano-skali a całkowitą drogą skrawania ostrzy WC-Co.

11

Analiza trwałości wkładek matrycowych do kucia na gorąco widłaka wykonanych ze stali 1.2343 i UNIMAX

Gronostajski Z., Widomski P., Kaszuba M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 8

9--18

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia trwałości narzędzi kuźniczych stosowanych w przemysłowym procesie kucia na gorąco. W pracy opisano próbę poprawy trwałości narzędzi przez dobór materiału narzędziowego. W pierwszej kolejności dokonano dokładnej analizy warunków pracy badanych narzędzi. W tym celu wykonano pomiary termowizyjne oraz przeprowadzono modelowanie numeryczne analizowanego procesu. Następnie przeprowadzono szczegółową analizę zużytych narzędzi wykonanych z obecnie stosowanej stali 1.2343. Na podstawie uzyskanych wyników i obserwowanego zużycia, podjęto decyzję o doborze innej stali narzędziowej o handlowej nazwie UNIMAX. W czasie testów eksploatacyjnych narzędzia wykonane ze stali UNIMAX umożliwiły kucie dwukrotnie większej liczby odkuwek. Ostatecznie efekt zwiększenia trwałości zweryfikowano przez przeprowadzenie kompleksowych badań narzędzi po ich eksploatacji. Badania te obejmowały: pomiar geometrii zużycia przez skanowanie 3D, badania mikroskopowe optyczne i SEM oraz badania mikrotwardości.

EN

This manuscript covers the results of the tool durability test performed to evaluate the tool’s material impact on the wear resistance of die inserts used in industrial hot forging process. First, the parameters of the forging process were measured and determined by FEM simulations to identify the working conditions of tools in the selected forging process. Next, the commonly used tools made 1.2343 steel were analyzed, because of its too low durability. For the purpose of comprehensive analysis of tool wear the 3D measurement was done using the measuring arm Romer Absolute 7520SI with RS3 laser scanner. Authors performed microscopic and SEM wear analysis to understand the reason of occurring wear. Base on the obtained results, the original steel material was replaced by different tool steel with the name Unimax, being produced by Böhler Uddeholm. Tools made of new material allowed to produce double number of forgings (16 000 pcs.), thanks to much higher durability. This effect was tested on many tools, from which one representative was selected for detailed investigations. Ultimately, the effect of increased durability was verified by carrying out comprehensive testing of selected tool made of Unimax and comparing it to the tool made of 1.2343 steel after finishing their exploitation. These tests included measurements of geometric wear by 3D scanning, optical and SEM microscopy and microhardness tests. The study explained the reasons for the increase in durability due to the material properties of the tool steels as well as the effectiveness of the applied heat treatments.

12

The possibility of applying reverse scanning techniques to analyse the wear of forging tools and forging defects

Hawryluk M., Ziemba J.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 6

215--222

EN

The study refers to the application of a 3D reverse scanning method for the analysis of the progressing wear of forging tools as well as for the detection of forging flaws in a selected hot die forging process. With the use of the POLYWORKS software, two parameters were determined: the volume increase (positive volume), describing the tool wear, and the volume loss of the forging material (outside volume), pointing to the forging defects, e.g. in the form of underfills. Both parameters (positive and outside volume) are interdependent and, on their basis, it is possible to elaborate the performance characteristics in time, e.g. the tool wear curve and the curve pointing to the possibility of the presence of forging defects. The presented approach can constitute a useful and effective tool enabling a fast analysis of the current state of the tools and the quality of the forgings (without the necessity of a significant disturbance of the production process), and it can also be an instrument used to analyse the stability and properness of the production process.

PL

Artykuł dotyczy możliwości wykorzystania metody skanowania odwrotnego 3D za pomocą skanera laserowego w celu analizy postępującego zużycia warstwy wierzchniej narzędzi kuźniczych, jak również do detekcji wad odkuwek w procesie kucia matrycowego na gorąco koła czołowego. Za pomocą oprogramowania POLYWORKS wyznaczano dwa parametry: przyrosty objętości (positive volume) określające zużycie narzędzia oraz ubytki objętości materiału odkuwki (outside volume) wskazujące wadę odkuwek, np.: w postaci niewypełnienia. Oba te parametry (positive i outside volume) są od siebie niezależne i na ich podstawie można opracować charakterystyki eksploatacyjne w czasie, m.in. krzywej zużycia narzędzia oraz krzywej wskazującej na możliwość wystąpienia wad odkuwek. Zaprezentowane podejście może stanowić użyteczne i skuteczne narzędzie pozwalające na szybką ocenę bieżącego stanu narzędzi oraz jakości odkuwek (bez konieczności znaczącej ingerencji w proces produkcyjny), a także może być instrumentem analizy stabilności i poprawności procesu wytwarzania.

13

Experimental and analytical research on relationship between tool life and vibration in cutting process

Ghorbani S., Kopilov V. V., Polushin N. I., Rogov V. A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 3

844--862

EN

New identification and evaluation techniques for machining systems lead to an increase in the efficiency of a production system. This paper presents relationship between tool life, design features, fatigue strength and parameters of vibrations. To cope with this objective, vibration influence on tool wear is assessed, which considers the phase shift of vibration in different coordinates and forces on rake and rear faces of the tool. Tool life is predicted based on fatigue strength of tool material and parameters of tool vibrations. Static and dynamic characteristics of cutting tools during different machining conditions are analyzed using different cutting tools. Test results of cutting tools with different clamping types during static, dynamic and cutting processes, together with the simulation results suggest a relationship between the characteristics of the tool, the elastic system vibrations and tool life.

14

Badania wpływu głębokości skrawania na chropowatość powierzchni stopu Inconel 718 podczas toczenia wykończeniowego

Szablewski P., Dobrowolski T., Kieruj P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2017

|

z. 89 [295], nr 4

547--554

PL

Celem badań było określenie wpływu głębokości skrawania podczas wytaczania otworu w materiale Inconel 718 na chropowatość powierzchni obrobionej. Zbadano również w porównywalnych warunkach uzyskane chropowatości powierzchni po toczeniu wzdłużnym i wytaczaniu. Otrzymane wyniki wskazują na sensowność stosowania mniejszych wartości głębokości skrawania, ze względu na szybsze zużycie ostrza skrawającego, na co ma bezpośredni wpływ ograniczone chłodzenie w strefie skrawania. Przy najmniej korzystnych warunkach podczas wytaczania ostrze szybciej ulega zużyciu, co powoduje pogorszenie jakości powierzchni obrobionej. Ograniczona ilość cieczy chłodząco-smarującej w strefie skrawania jest efektem kłębiących się wiórów, które w przypadku małych średnic obrabianych otworów trudno usunąć z obrabianego przedmiotu. Takie same parametry, jakie stosowano w próbie, gdzie uzyskano najwyższą wartość chropowatości, zastosowano podczas toczenia wzdłużnego. W tym przypadku wiór swobodnie spływający po obrabianej części nie ograniczał ilości dostarczanego chłodziwa w strefie skrawania, czego efektem było mniejsze zużycie ostrza oraz mniejsza wartość chropowatości powierzchni.

EN

The aim of this study was to determine the impact of the depth of cut while boring a hole in the Inconel 718 on the roughness of the machined surface. The surface roughness after longitudinal turning and boring at comparable conditions were also measured. The obtained results indicated the meaningfulness of the application of lower cutting depth values, due to the faster wear of the cutting edge, which is directly affected by limited cooling in the cutting zone. With unfavorable conditions while boring, the cutting edge wears faster, resulting in deterioration in the quality of the work surface. The limited amount of cutting fluid in the cutting zone is the result of curling of chips, which, in the case of small workpiece diameters, are difficult to remove from the workpiece. The same parameters used in the trial where the highest roughness was obtained were applied during longitudinal turning. In this case, the free-flow chip after the machined part did not limit the amount of coolant supplied in the cutting zone, resulting in less cutting edge wear and less surface roughness.

15

Obróbka wykończeniowa superstopów i stali zahartowanej

Walczak J.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

855--857

PL

Przedstawiono wyzwania związane z optymalizacją obróbki wykończeniowej superstopów oraz stali zahartowanej. Podkreślono właściwe podejście do doboru narzędzi do obróbki wykończeniowej oraz wpływ doprowadzenia chłodziwa na parametry procesu i możliwości optymalizacji.

EN

Presented are challenges of finishing machining of superalloys and hardened steel. The right approach to tool selection for finishing and the effect of coolant delivery on process parameters and optimization options will be described.

16

Development and manufacturing of customized milling cutters for individual tool-making industry

Kopač J., Pušavec F.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 82, nr 1

26--32

EN

Purpose: Purpose of this paper is to present results obtained during developing new cutting tools for individual tool industry. The aim of the research was to develop customized ball end milling tools with longer tool-life. Design/methodology/approach: to this study of development of new tools was over four successive sets of experiments, where the tool material, cutting edge preparation (cutting edge radius), rake angle and coating were selected for achieving longer tool-life. Tool-life was monitored over measuring tool wear on the flank face of the tool; maximum allowed tool wear was set to VB = 0.3 mm. Findings: of this study are showing that with right combination of the tool material, cutting edge radius, rake angle and appropriate coating, tool-life can be prolonged significant. Research (and practical) implications: implications are reflected in the substituting of all used milling tools from renowned manufacturers with these newly developed tools in this tool industry. Originality/value: of this paper is visible over significant improvement in tool-life of milling tools, especially for the company who will be using these tools in their production.

17

The influence of machining parameters and tool wear on the delamination process during milling of melamine-faced chipboard

Szwajka K., Trzepieciński T.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2017

|

vol. 60, nr 199

118--131

EN

The results of investigations into the wear of a high-speed steel double-bit mill during the milling of melamine-faced chipboard are presented in this paper. The experimental investigations identified the effect of the cutting speed and feed per tooth on the value of force parameters in the cutting process as well as on the value of the factor of chipboard edge delamination. The significance of the effect of cutting process parameters and tool wear on the value of the delamination factor was determined using multivariate analysis of variance. In the research, we used an industrial cutting force sensor. The possibility of the application of the industrial sensor to measure the signals of force parameters during milling is investigated. In the case of feed per tooth, there was no clear effect of this parameter on intensification of the delamination phenomenon.

18

Wpływ strategii zagłębiania na zużycie narzędzi podczas frezowania stopów tytanu

Pałka T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 3-4

60--62

PL

Rosnące wymagania co do frezowania materiałów trudno skrawalnych wiążą się z możliwością zwiększenia prędkości skrawania. Wymaga to lepszego zrozumienia wpływu strategii skrawania na wydajność i trwałość narzędzia. Ti-6Al-4V jest najczęściej stosowanym stopem tytanu w przemyśle lotniczym i biomedycznym ze względu na właściwości. W celu zbadania wpływu strategii frezowania na zużycie narzędzia porównano nową strategię frezowania z podejściem konwencjonalnym.

EN

Growing demands for the milling of hard-to-machine materials are connected with the possibility of increasing the cutting speed. This requires a better understanding of the impact of the milling strategy on cutting performance and tool life. Ti-6Al-4V is the most widely used titanium alloy in aerospace and biomedical industries due to its properties. To study the effect of the milling strategy on tool wear, the novel constant engagement milling strategy has been compared with the conventional approach.

19

Analiza zużycia wkładek do spęczania podczas kucia w warunkach przemysłowych

Gronostajski Z., Kaszuba M., Zwierzchowski M., Polak S., Nowak B.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 1

21--31

PL

Intensywność zużycia narzędzi w procesach kucia na gorąco zależy głównie od warunków procesu oraz od materiału narzędzi. Duża ilość i różnorodność czynników wpływających na trwałość matryc oraz ich wzajemne oddziaływanie powoduje, że zagadnienie to jest bardzo trudne do analizy. W pracy opisano zjawiska zachodzące na powierzchni matryc do spęczania swobodnego na gorąco. Na skutek długotrwałej pracy narzędzia, niezależnie od ilości wytworzonych odkuwek, najbardziej intensywne zużycie zachodzi w miejscu najdłuższego kontaktu z kutym materiałem. Przeprowadzono analizę wymiarów za pomocą skanowania powierzchni roboczych narzędzi. Następnie z każdej matrycy pobrano wycinek do badań. Wybrane zostały charakterystyczne obszary na rozwinięciu profilu narzędzia wzdłuż promienia. W obszarach tych wykonano pomiar twardości oraz dokonano obserwacji mikrostruktury w warstwie wierzchniej, a także zmian powierzchni przy użyciu mikroskopu skaningowego. Niebezpiecznym sposobem zużycia narzędzi podczas kucia na gorąco jest odkształ- cenie plastyczne oraz zmęczenie cieplno-mechaniczne, które prowadzi do powstania małych pęknięć. Dalszy ich rozwój, uwarunkowany parametrami procesu, interakcją między matrycą a odkuwką, prędkością płynięcia materiału, prowadzi najczęściej do powstania wtórnej siatki pęknięć na całej powierzchni kontaktu. W świetle badań, ogólnie przyjęty pogląd, że dominującym mechanizmem zniszczenia matryc w procesie kucia na gorąco jest zużycie ścierne, jest dyskusyjny. Wykazano, że mechanizmy takie, jak: cieplno-mechaniczne pękanie, zużycie ścierne oraz odkształcenia plastyczne występują równocześnie od samego początku procesu i mogą być (w danych warunkach) mniej lub bardziej intensywne.

EN

The intensity of tool wear in hot forging processes mainly depends on the conditions of the process and on the material from which a tool is made. The large number and variety of factors having an impact on die lifetime and their mutual interaction makes this a problem that is very difficult to analyze. This paper describes phenomena occurring on the surface of dies for hot open die upset forging. As an effect of long-term tool work, regardless of the number of produced forgings, the most intensive wear takes place at the point of longest contact with the forged material. Analysis of dimensions was conducted by scanning of tools’ working surfaces. Next, a slice was collected for testing from each die. Characteristic areas were selected on the development of the tool’s profile along its radius. Hardness measurement was performed in these areas, and the microstructure in the surface layer and changes in the surface were examined under a scanning electron microscope. Plastic deformation and thermomechanical fatigue are dangerous tool wear mechanisms during hot forging, which lead to the formation of small cracks. The further development of these cracks, conditioned by process parameters, interaction between the die and forging, and material flow rate, most often leads to the formation of a secondary network of cracks on the entire contact surface. In light of this study, the generally accepted view that the dominant mechanism of die destruction in hot forging processes is abrasive wear is called into question. It is shown that mechanisms such as: thermomechanical cracking, abrasive wear, and plastic deformations occur simultaneously from the very beginning of the process and may be (under specific conditions) of greater or lesser intensity.

20

Optymalizacja parametrów toczenia rowka pod pierścienie tłokowe

Lisiak P., Twardowski P., Wojciechowski S.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 8-9

1024--1025

PL

Praca dotyczy optymalizacji procesu toczenia rowków pod pierścienie tłokowe. Badania obejmowały dobór prędkości skrawania vc i posuwu f umożliwiający poprawę efektów ekonomicznych toczenia. Przeprowadzono optymalizację procesu ze względu na trwałość ostrza w celu minimalizacji kosztów jednostkowych Kj oraz maksymalizacji wydajności obróbki W.

EN

This work concerns the optimization of cutting parameters for the groove turning of piston rings. The research included the selection of cutting speed and feed per tooth values enabling the improvement of turning economics. The tool life optimization was carried out in order to minimize machining unit costs and maximize the productivity.