Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 49

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  siła skrawania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
In the present work optimization of cutting parameters is performed while hard turning of AISI 52100 steel with polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) tools using Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS). Experiments are planned and conducted based on Center Composite Rotatable Design (CCD) of the Response Surface Method (RSM). Cutting speed, feed, depth of cut, nose radius and negative rake angle are considered as input parameters. In this study machining force (F) and surface roughness (Ra) are measured during the experiment. Analysis of variance (ANOVA) is deployed to determine the influence of process parameters. Obtained optimal parameters are speed 200 rpm, feed 0.1 mm/rev, depth of cut 0.8 mm, nose radius 1.2 mm and negative rake angle 45º.
PL
W artykule zaprezentowano wpływ wartości parametrów modelu konstytutywnego Johnsona–Cooka na wyniki symulacji MES procesu toczenia. W symulacjach użyte zostały cztery dostępne w literaturze zestawy parametrów modelu J–C dla stopu tytanu Ti6Al4V. Wyniki symulacji zostały porównane pod kątem otrzymanych wartości siły skrawania, rozkładu naprężeń oraz postaci wióra. Odnotowano znaczący wpływ wartości parametrów modelu J–C na wyniki symulacji.
XX
The article presents the effect of different sets of Johnson–Cook constitutive model parameters on the results of an FEM turning process simulation. Four different sets of parameters available for Ti6Al4V titanium alloy taken from open literature were used. Simulation results were compared on the account of cutting force, stress distribution and chip shape. The research has shown a substantial effect of J–C model parameter values on simulation results.
3
Content available Monitorowanie sił skrawania podczas toczenia
EN
It is well known that machining is the basic technique for manufacturing machine parts. Over the years, the machining processes have intensified, and what is more, the machining of difficult-to-cut materials, such as nickel and titanium alloys, has become more and more popular. For this reason, the process of cutting is not fully understood. Therefore, knowledge of the distribution of cutting forces and phenomena occurring in the cutting zone allows, for example, for optimization of cutting parameters and monitoring of tool wear. In the literature, the measuring devices for the total cutting force components were rarely described. For this reason, the authors have decided to explore the subject in greater depth. This article presents examples of constructions of turning actuators and comparison of results obtained for strain gauges of own design and professional piezoelectric actuator for the same machining parameters.
PL
Powszechnie wiadomo, że obróbka skrawaniem jest podstawową techniką wytwarzania części maszyn. Z biegiem lat zauważalna jest intensyfikacja procesów obróbki, co więcej – coraz częściej obrabiane są materiały trudnoskrawalne, np. stopy niklu i tytanu. Z tego powodu proces ich skrawania nie do końca jest poznany. Znajomość rozkładu sił skrawania i zjawisk występujących w strefie skrawania pozwala np. na optymalizację parametrów skrawania oraz na monitorowanie zużycia narzędzia. W literaturze fachowej urządzenia do pomiaru składowych całkowitej siły skrawania były rzadko opisywane. Z tego powodu autorzy postanowili zgłębić ten temat. Artykuł niniejszy przedstawia przykładowe konstrukcje siłomierzy tokarskich oraz porównanie wyników uzyskanych dla siłomierzy tensometrycznych własnej konstrukcji i profesjonalnego siłomierza piezoelektrycznego dla tych samych parametrów obróbki.
PL
Przeanalizowano wpływ wybranych parametrów skrawania (prędkości i posuwu) na moment i siłę skrawania podczas wiercenia żeliwa EN-GJL-250. Operacja wiercenia została wykonana wiertłem składanym firmy Allied Machine z serii DEM22000S-20FM, na pionowym centrum frezarskim Hermle B300. Pomiar momentu i siły skrawania podczas wiercenia przeprowadzono siłomierzem firmy Kistler.
EN
The impact of selected cutting parameters (cutting speed and cutting feed) on the torque and cutting force during drilling gray cast iron EN-GJL-250 was analyzed. The drilling operation was carried out by Allied Machnie drill series: DEM22000S-20FM, on the Hermle B300 vertical milling center. The measurement of the torque and the cutting forces during drilling was carried out by Kistler device.
5
PL
Przedstawiono ocenę wyników badań eksperymentalnych przydatną do wyznaczania minimalnej grubości warstwy skrawanej podczas obróbki narzędziami jednoostrzowymi o zdefiniowanej geometrii. Po przeprowadzeniu badań dla kilku materiałów skrawanych i gatunków materiałów narzędziowych opracowano równania ekstrapolacji z zachowaniem stałej temperatury skrawania. Czynniki zakłócające mechanizm oddzielania, wpływające na pomiary składowych siły i temperatury skrawania, zależą od materiału skrawanego i zastosowanego narzędzia.
EN
The article presents an evaluation of the results of experimental tests useful for determining the minimum thickness of cut during machining of single-point tools of defined geometry. After completing the tests for several cut materials and types of tool materials, extrapolation equations were developed while maintaining constant temperature. Factors interfering with the mechanism of separation, influencing the measurements of the components of the cutting force and the cutting temperature depend on the cut material and the material of the tool.
6
Content available remote Badania symulacyjne siły skrawania w procesie obróbki frezem baryłkowym
PL
Przedstawiono badania symulacyjne przebiegu siły skrawania w procesie obróbki frezem baryłkowym. Analizy przeprowadzono na modelach powierzchni wklęsłych oraz wypukłych o różnych promieniach krzywizny.
EN
The paper presents simulation tests of cutting force in the process of barrel milling. The analyzes were carried out on concave and convex surfaces with different radii of curvature.
PL
Zjawisko formowania się zadziorów jest nieodzownym elementem procesu skrawania. Narzędziami przeznaczonymi do usuwania zadziorów są szczotki z włóknami ceramicznymi. Istnieje wiele czynników zmiennych związanych z konstrukcją szczotek ceramicznych, które dobiera się w zależności od rodzaju materiału obrabianego, wielkości zadziorów i spodziewanych efektów obróbki. Do czynników zmiennych zalicza się: rodzaj włókna ceramicznego, wartość wysunięcia włókien z tulei korpusu, sztywność sprężyny uchwytu kompensacyjnego. Poza zmiennymi wynikającymi z konstrukcji szczotek, podczas procesu można dodatkowo sterować parametrami technologicznymi (prędkość posuwu, prędkość skrawania i dosuw). W pracy analizowano wpływ wybranych czynników konstrukcyjnych szczotek ceramicznych na siłę osiową w procesie szczotkowania. Do badań użyto próbek prostopadłościennych wykonanych ze stopu aluminium 7075. Badania przeprowadzono na autorskim siłomierzu tensometrycznym o częstotliwości próbkowania 80 Hz. Szczotkowano płaską powierzchnię próbek ustawioną prostopadle do osi narzędzia. Wykazano, że dla ustalonych w eksperymencie warunków procesu w większym stopniu na wartość siły osiowej wpływa rodzaj zastosowanej sprężyny w uchwycie kompensacyjnym niż rodzaj zastosowanego włókna.
EN
The formation of burrs is an inevitable part of the cutting process. Dedicated tools for deburring are brushes with ceramic fibres. There are many variable factors relating to the construction of ceramic brushes, which are selected depending on the type of the workpiece, the size of burrs and the expected machining effects. Variable factors include the type of ceramic fibre, projection of ceramic fibre from sleeve, the spring stiffness of the floating holder. In addition to variables related to the construction of the brushes, the process parameters (feed rate, cutting speed and depth of cut) can be controlled during the process. The article analyzes the influence of selected ceramic brush construction factors on the axial force in the brushing process. Cuboid samples made of 7075 aluminium alloy were used during the studies. The tests were carried out on a strain gauge with a sampling frequency of 80 Hz. Flat surfaces of specimens perpendicular to the tool axis were subjected to brushing. It has been shown that the type of spring used in the floating holder has a greater effect on the value of axial force than the type of fibre used.
EN
In the paper, the experimental investigations on hobbing cutting of the gears with the use of cooling fluids with minimal quantity lubrication (MQL) has been presented. The experiments were prepared during milling of 42CrMo4 alloy steel at of 32 ± 2 HRC hardness using high speed steel HS6-5-2 hobs without coating. Gears have been generated made in one single pass, to the full depth of the cut. As a cooling fluid in the MQL method, the vegetable oil and synthetic mineral oil MICRO 3000 was used. During the experiment, the size of the clamping was measured on the worm blade application surface, thus determining the direct VBC wear indicator and the FC cutting force value was recorded. Based on the obtained results, the influence of the type of used oil with MQL on the wear of the tool was assessed. The carried out analysis revealed that the use of vegetable oil in the field of assessed conditions gave better results than dry milling.
EN
The paper presents the use of the PIV method in experimental studies on the speed distribution of oil particles contained in oil mist delivered into a cutting zone with minimum quantity (MQL). During investigations an orthogonal sample was of an aluminum alloy PA7N was machined using HS18-0-1 high-speed steel cutter. The oil mist was delivered into the cutting zone by a single spray nozzle directed at the tool rake surface. Two angular settings of the spray nozzle were applied in relation to the surface of the machined sample. Based on the images obtained by the PIV method, the distribution of the oil particles in the cutting area was determined according to the setting the spray nozzle. Studies have indicated more favorable conditions for the delivery of oil mist at the angle of spray nozzle at 85°. These conclusions were confirmed by measuring the cutting force in tangential direction to the machined surface.
10
Content available Accuracy analysis of the micro-milling process
EN
Machining errors can be caused by various factors, such as thermal deformations of milling machine, drives and milling machine accuracy, tool run out, tool deflections during the machining process, and workpiece setup errors. The main purpose of this paper is to determine and compare machining errors of a Kern Pyramid Nano milling machine and a prototype micro milling machine built at West Pomeranian University of Technology in Szczecin. Since not all of the errors can be measured with specialized measurement equipment, a milling experiment of a complex part with various geometrical features was performed. Machining errors can change in time due to thermal deformations; therefore, the milling experiment was performed on a cold machine and for machine after a warm up procedure. In order to avoid workpiece set up errors, the workpiece surface was first milled before machining. The influence of tool run out and tool deflections were neglected. Major factors that affect the milling process are both the machine and drive accuracy. During the milling experiment, cutting forces were recorded. The machined sample was measured in order to compare machining errors with the reference geometry.
PL
Błędy obróbki skrawaniem mogą być spowodowane różnymi czynnikami takimi jak: odkształcenia termiczne obrabiarki, dokładność napędów oraz obrabiarki, bicie osiowe narzędzia, odkształcenia narzędzia podczas obróbki oraz błędy ustawienia przedmiotu obrabianego. Głównym celem prezentowanego artykułu jest określenie i porównanie błędów obróbki precyzyjnej frezarki Kern Pyramid Nano oraz prototypowej mikrofrezarki zbudowanej w Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie. Nie wszystkie błędy frezarki mogą być zmierzone za pomocą wyspecjalizowanej aparatury pomiarowej. Z tego względu zdecydowano się wykonać frezowanie części o złożonej geometrii. Błędy obróbki mogą zmieniać się w czasie z powodu odkształceń termicznych obrabiarki. Z tego względu eksperyment mikrofrezowania wykonano zarówno dla maszyny zimnej, jak i dla maszyny po procedurze rozgrzewania jej. Aby uniknąć błędów ustawienia przedmiotu obrabianego, powierzchnia przedmiotu obrabianego została najpierw przefrezowana. Wpływ bicia osiowego oraz odkształceń narzędzia podczas obróbki został pominięty. Głównym czynnikiem, który wpływa na dokładność obróbki, to dokładność obrabiarki oraz dokładność napędów. Podczas eksperymentu rejestrowano siły skrawania. Obrobiona próbka została zmierzona, aby porównać błędy obróbki z geometrią odniesienia.
EN
In this paper, the basic cutting characteristics such as cutting forces, cutting power and its distribution, specific cutting energies were determined taking into account variable tool corner radius ranging from 400 to 1200 m and constant cutting parameters typical for hard turning of a hardened 41Cr4 alloy steel of 551 HRC hardness. Finish turning operations were performed using chamfered CBN tools. Moreover, selected roughness profiles produced for different tool corner radius were compared and appropriate surface roughness parameters were measured. The measured values of Ra and Rz roughness parameters are compared with their theoretical values and relevant material distribution curves and bearing parameters are presented.
PL
W artykule zaprezentowano zastosowanie danych pochodzących z układu obróbkowego – siły skrawania i drgań układu – do analizy przebiegu procesu, w tym do oszacowania intensywności procesu skrawania.
EN
The paper presents the application of signal analysis – (cutting force and vibrations) for the analysis of machining process, including estimates of the intensity of cutting.
13
Content available remote Wpływ warunków chłodzenia na siłę skrawania podczas toczenia stali C45
PL
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.
PL
Niniejsza praca powstała w celu prezentacji możliwości optymalizacji programów sterujących na obrabiarki sterowane numerycznie z wykorzystaniem dedykowanego oprogramowania. Optymalizację procesu pokazano na przykładzie frezowania czołowego. Dokonano porównania różnych strategii optymalizacji, wraz z prezentacją i analizą wyników.
EN
This work aims to present possibilities for optimization of milling operations with the use of commercial FEM software. A face milling operation was chosen for this study. Several optimization strategies were described and compared. Their results were presented, analyzed and discussed.
15
Content available remote Termodynamiczne zależności w toczeniu swobodnym
PL
W badaniach zajęto się zagadnieniem pracy ostrza skrawającego w warunkach toczenia swobodnego. Przedstawiono wyniki analizy siły skrawania i siły termoelektrycznej dla skrawania wałków. Wnioski z badań wskazują, że przebiegi składowych siły skrawania i siły termoelektrycznej w funkcji prędkości skrawania mają charakter nieliniowy.
EN
The study addresses the problem of a single point orthogonal cutting. The results of the analysis of cutting force and SEM turning of shaft for were presented. The conclusions of the research indicate that components of the cutting force and SEM behave nonlinearly in a function of cutting speed.
PL
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów składowych siły skrawania Fc, Ff, Fp podczas toczenia przedmiotów schłodzonych do temperatury –180 °C. W badaniach skrawano stop stali EN C45. Do chłodzenia wykorzystano ciekły azot. Pomiar składowych siły skrawania przeprowadzono dla dwóch wartości posuwu f = 0,05; 0,1 mm/obr i głębokości skrawania ap = 0,2 mm.
EN
In the paper the results of components Fc, Ff, Fp of cutting forces measured during turning of shaft preliminarily cooled at –180 °C using cryogenic liquid. The study embraced the machining of the steel EN C45. Liquid nitrogen was applied for cooling of the workpiece. Measurement of cutting forces was carried out for two values of feed f = 0,05 and 0,1 mm/rev and depth of cut ap = 0,2 mm.
PL
W artykule przeprowadzono ocenę energetyczną toczenia stali 41Cr4 utwardzonej do ok. 55±1 HRC dla wybranych stereometrii ostrza z CBN. Analizie poddane zostały wybrane parametry profilu chropowatości, zmiany wartości siły skrawania oraz energii procesu po toczeniu ostrzami o różnym promieniu naroża.
EN
In the article assessed energetic 41Cr4 turning steel hardened to 55±1 HRC selected stereometry cutting edge of CBN. Have been analysed selected roughness profile parameters, changes in cutting forces and the power cutting edge of the process after turning on different corner radius.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania minimalnego smarowania MQL w obróbce stopów aluminium, ze względu na siły skrawania oraz postać wióra w toczeniu. Zaprezentowane wnioski porównano z wynikami prób obróbki kompozytów aluminiowych w warunkach minimalnego smarowania.
EN
Article presents the results of research on the possibility of application of minimum quantity lubrication MQL in machining of aluminum alloys considering cutting forces and chip shape. Presented findings were compared with test results of machining aluminum composites under conditions of minimum quantity lubrication.
PL
W przemyśle lotniczym często stosowane są trudnoobrabialne materiały, jak stal nierdzewna, tytan, czy Inconel. Ich obróbka jest zagadnieniem stosunkowo nowym, dlatego brakuje doświadczeń dotyczących najbardziej wydajnych, ekonomicznych warunków skrawania takich materiałów. Wiele publikacji wskazuje, że wydajną i stosunkowo ekonomiczną obróbkę Inconelu 718 można zapewnić dzięki zastosowaniu okrągłych płytek ceramicznych. Jednak obróbka za pomocą takich płytek niesie za sobą ryzyko powstawania dużych naprężeń w warstwie wierzchniej, co wynika z dużej siły odporowej. Jak wiadomo, ze względu na wysoką odpowiedzialność części lotniczych występowanie niekorzystnych naprężeń jest niedopuszczalne. W ramach badań opisanych w niniejszym artykule przeprowadzono analizę rozkładu siły skrawania podczas zgrubnego frezowania Inconelu 718 okrągłymi płytkami ceramicznymi. Badaniom poddano płytki ostre i stępione, stosując dwa zestawy parametrów skrawania, wytypowane we wcześniejszych badaniach jako optymalne z punktu widzenia trwałości ostrza i wydajności obróbki. W wyniku tych badań wykazano, że optymalny zestaw parametrów do zgrubnego frezowania Inconelu 718 (z uwzględnieniem zarówno wydajności, jak i rozkładu sił skrawania) to: vc = 1000 m/min, f = 0,1 mm, ap = 2 mm.
EN
The aviation industry often employs difficult-to-machine materials, such as stainless steel, titanium, or Inconel. Machining thereof is a relatively new issue, due to which there is not enough experience concerning the most efficient, economic conditions of cutting of such materials. Many publications point out that efficient and relatively economic machining of Inconel 718 may be ensured through use of round ceramic inserts. However, machining with such inserts entails a risk of occurrence of large stresses in the surface layer, resulting from a large passive force. It is known that, due to high reliability of aviation parts, occurrence of adverse stresses is unacceptable. As a part of the study described in this paper, an analysis of distribution of the cutting force during rough milling of Inconel 718 with round ceramic inserts was conducted. Sharp and dulled inserts were tested using two sets of cutting parameters, selected in prior research as optimal from the perspective of blade endurance and machining efficiency. As a result of this research, it has been shown that the optimal set of parameters for rough milling of Inconel 718 (taking account of both efficiency and distribution of cutting forces) is: vc = 1000 m/min, f = 0,1 mm, ap = 2 mm.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań procesu toczenia wałków z węglików spiekanych WC-Co o różnej zawartości kobaltu w strukturze materiału. Do badań wykorzystano płytki skrawające z ostrzami diamentowymi typu MD220 firmy Mitsubishi o trzech różnych promieniach zaokrąglenia ostrza (0,2; 0,4; 0,8 mm). Głównym celem badań było pokazanie wpływu prędkości skrawania, posuwu i promienia zaokrąglenia ostrza na wartości składowych siły skrawania i jakości powierzchni obrobionej po procesie toczenia wałków węglikowych na długości toczenia 54 mm. Na podstawie analizy zarejestrowanych wartości składowych całkowitej siły skrawania, zauważono, że największe wartości zaobserwowano dla składowej odporowej Fp, a najmniejsze dla głównej siły skrawania Fc. Struktury materiału przedmiotu obrabianego zostały zaprezentowane na fotografiach, wykonanych przy pomocy mikroskopu skaningowego. W drugiej części pracy przedstawiono wyniki pomiarów chropowatości powierzchni, wykonanych przy pomocy przenośnego profilografometru Mitutoyo. Zaobserwowano najniższe wartości chropowatości powierzchni po toczeniu ostrzem o największym promieniu zaokrągleniu ostrza.
EN
The results of sintered carbides WC-Co turning with different content of cobalt are presented in the work. Particular shafts used for investigation have 25 and 15% Co in their material structure. The inserts with edges made of polycrystalline diamond PCD type of MD220 produced by Mitsubishi company with three different nose radii rε (0.2; 0.4; 0.8 mm) were used while the research of sintered carbides turning. The main idea of research was to show influence of cutting speed, feed and nose radius on Th values of cutting force components and quality surface after a turning process of sintered carbide shafts with the turning length equals 54 mm. The first part of the work presents the characteristics of cutting force components (Ff – feed force, Fp - passive force, Fc - main force) depend on the time of turning process. Based on the analysis of recorded values of cutting forces, it is noticed, the biggest increase is for the passive component of the cutting force Fp and the smallest for the main cutting Fc. This kind of increase for particular cutting force components while WC-Co turning process is caused by hardness of work piece materials, which hardness are above 80 HRA. The structures of work piece material are presented on the suitable pictures obtained by use of scanning microscope. The second part of the work presents the results of surface roughness research for particular obtained surfaces using the portable Mitutoyo profilometer. Particular obtained surfaces were measured six times along the turning path. Based on the results, the influence of a nose radius on the surface quality after the turning process was confirmed, the larger nose radius causes the lower value of surface roughness after a turning process. The last part of the work presents the pictures with particular used inserts, which illustrate state before and after machining process.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.