DOI: https://doi.org/10.20998/2078-7405.2019.91.12

ТОРЦЕВЕ ФРЕЗЕРУВАННЯ КРУГЛОЮ ПЛАСТИНОЮ ПРИ РІЗНИХ ШВИДКОСТЯХ РІЗАННЯ І ПОДАЧІ

Tamás Makkai, János Kundrák, Nikolaos E. Karkalos, Angelos P. Markopoulos

Анотація


Торцеве фрезерування часто використовується для отримання плоских поверхонь з високим ступенем точності. За допомогою цього процесу обробки можна досягти високої швидкості видалення матеріалу, але також бажано мати можливість управління значеннями сил різання, щоб уникнути надмірного споживання енергії, зносу інструменту або вібрацій. Це може бути досягнуто шляхом вибору параметрів процесу у відповідному діапазоні для кожного випадку. У цьому дослідженні експеримент проводиться з метою визначення впливу двох важливих параметрів процесу, а саме швидкості різання і подачі на сили різання і питомі сили різання під час торцевого фрезерування, у випадках, коли використовується одна кругла пластина. Після аналізу експериментальних результатів, що стосуються сил різання і питомих сил різання, можна зробити різні висновки. У першій серії експериментів зі змінною швидкістю різання, збільшення швидкості різання викликало зменшення компонентів сили різання через більш високі температури різання і розм’якшення заготовки матеріалу, тоді як у другій серії експериментів зі змінною швидкістю подачі, збільшення швидкості подачі викликало явне збільшення значень сили різання при більш інтенсивному зачепленні ріжучого інструменту і заготовки. Ці результати узгоджуються з відповідною літературою, що забезпечує достовірність експериментів. Аналіз питомих сил різання виявив тенденції відповідно до результуючих сил різання в разі змінної швидкості різання, тоді як збільшення швидкості подачі зробило несприятливий вплив на питомі сили різання через збільшення поперечного перерізу стружки. Було показано, що збільшення швидкості подачі призводить до більшої зміни сил різання, ніж збільшення швидкості різання. Таким чином, можна зробити висновок, що регулювання сил різання може бути більш ефективно проведено з точки зору зміни швидкості подачі, а не швидкості різання, для досягнення більш низького енергоспоживання, а також меншого пошкодження заготовки і збільшення терміну служби інструменту.

Ключові слова


торцеве фрезерування; швидкість різання; швидкість подачі; кругла пластина; сили різання; питомі сили різання.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Borysenko, D., Karpuschewski, B., Wenzel, F., Kundrák, J., Felhő, C.: Influence of cutting ratio and tool macro geometry on process characteristics and workpiece conditions in face milling, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 24, pp. 1-5. (2019).

Karpuschewski, B., Kundrák, J., Felhő, C., Varga, G., Sztankovics, I., Makkai, T.: Preliminary investigations for the effect of cutting tool edge geometry in high-feed face milling, Vehicle and Automotive Engineering 2, pp. 241-254. (2018).

Kundrák, J., Markopoulos, A. P., Makkai, T., Deszpoth, I., Nagy, A.: Analysis of the effect of feed on chip size ratio and cutting forces in face milling for various cutting speeds, Manufacturing Technology 18(3), pp. 431-438. (2018).

Kundrák, J., Gyáni, K., Felhő, C., Deszpoth, I.: The effect of the shape of chip cross section on cutting force and roughness when increasing feed in face milling, Manufacturing Technology 17(3), pp. 335-342. (2017).

Antonialli, A. I. S., Diniz, A. E., Pederiva, R.: Vibration analysis of cutting force in titanium alloy milling, International Journal of Machine Tools and Manufacture 50(1), pp. 65-74. (2010).

Ghorbani, H., Moetakef-Imani, B.: Specific cutting force and cutting condition interaction modeling for round insert face milling operation, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 84(5-8), pp. 1705-1715. (2016).

Gilles, P., Monies, F., Rubio, W.: Optimum orientation of a torus milling cutter: method to balance the transversal cutting force, International Journal of Machine Tools and Manufacture 47(15), pp. 2263-2272. (2007).

Gurdal, O., Wright, A., Carpenter, C., Blackmore, M.: Investigation of the performance of different face milling inserts to improve rough milling of SA508 grade 3 forgings, ASME 2018 Pressure Vessels and Piping Conference, Prague (2018).

Euan, I. G., Ozturk, E., Sims, N. D.: Modeling static and dynamic cutting forces and vibrations for inserted ceramic milling tools, Procedia CIRP 8, pp. 564-569. (2013).

Baro, P. K., Joshi, S. S., Kapoor, S. G.: Modeling of cutting forces in a face-milling operation with self-propelled round insert milling cutter, International Journal of Machine Tools and Manufacture 45(7-8), pp. 831-839. (2005).

Tapoglou, N., Antoniadis, A.: 3-Dimensional kinematics simulation of face milling, Measurement 45(6), pp. 1396-1405. (2012).

Denkena, B., Kohler, J., Bergmann, B.: Development of cutting edge geometries for hard milling operations, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 8, pp. 43-52. (2015).

Zhang, Q., Zhang, S., Li, J.: Three dimensional finite element simulation of cutting forces and cutting temperature in hard milling of AISI H13 steel, Procedia Manufacturing 10, pp. 37-47. (2017).

Felhő, C., Kundrák, J.: Comparison of Theoretical and Real Surface Roughness in face milling with octagonal and circular inserts, Key Engineering Materials 581, pp. 360-365. (2014).




ISSN 2078-7405