DOI: https://doi.org/10.20998/2078-7405.2019.91.13

ОЦІНКА МОРФОЛОГІЇ СТРУЖКИ ПРИ СВЕРДЛІННІ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ

Ildiko Maňkova, Marek Vrabel, Ladislav Kandráč

Анотація


Формування стружки в процесах виготовлення отворів грає важливу роль у виборі правильних параметрів обробки. Розуміння цього феномена також важливо по відношенню до поведінки зносу або параметрів цілісності оброблюваної поверхні, як шорсткість, залишкові напруги і багато інших. Пропоноване дослідження націлене на порівняння різних форм і розмірів стружки під час свердління титанового сплаву Ti-6Al-4V твердосплавними свердлами в різних умовах різання. Вплив радіусу заокруглення різальної крайки і заднього кута на процес стружкоутворення також було розглянуто в рамках даної роботи. Експериментальні дані підтверджують тісний взаємозв'язок між режимами свердління і параметрамі, що оцінюються. Експерименти проводилися з використанням спіральних свердел з вольфрамо-кобальтового твердого сплаву, без покриття, діаметром 8,2 мм і з різною геометрією. Для виключення впливу зносу, використовувалися кожного разу нові свердла. Морфологія стружки, досліджена під час свердління титанового сплаву Ti-6Al-4V твердосплавним інструментом без покриття WC / Co, довела, як і очікувалося, тісний зв'язок із існуючими умовами різання. Крім того, явище прилипання стружки і сильного зносу інструменту виникає при обробці з більш високими параметрами різання, в основному зі швидкістю різання (Vc = 60 і 90 м / хв). Конічна спіральна стружка має форму складчастої стрічки при швидкості різання більше 40 м / хв. Вплив швидкості подачі менш істотний в порівнянні з впливом швидкості різання. Це можна пояснити підвищенням температури, при якій матеріал заготовки прилипає до ріжучого інструменту, що погіршує видалення стружки із зони різання. Вплив радіусу ріжучої крайки і заднього кута на процес деформації також розглядається в цій статті, але при спостереженні в макромасштабі не було виявлено суттєвого впливу геометрії інструменту на формування стружки. Мікромасштабні дослідження, включаючи SEM, представляють відмінну тему для майбутньої роботи.

Ключові слова


експерименти з свердління; карбід вольфраму; титановий сплав; типи стружки; морфологія стружки; параметри обробки.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Palanisamy S., McDonald S. D., Dargush M. S. (2009) Effect of coolant pressure on chip formation while turning Ti6Al4V alloy. Int. J. of Mach. Tools and Manufacture (49):73-743.

Brinksmeier E., Pecat O., Rentsch R. (2015) Quantitative analysis of chip extraction in drilling of Ti6A64V. CIRP Annals – Manufacturing Technology (49): 93-96.

Sharif S., Rahim E. A. (2007) Performance of coated and uncoated carbide tools when drilling titanium alloy – Ti6Al4V. Journal of Material Processing Technology (185): 72 – 76.

Li R., Hegde P., SHih A. J. (2007) High-throughput drilling of titanium alloys. Int. J. of Mach. Tools and Manufacture (47): 63 – 74.

Rahim E.A., Kamdani K., Sharif S.: Performance evaluation of uncoated carbide tool in high speed drilling of Ti6Al4V. (2008), J Adv Mech Des Sys Manuf vol. 2, pp. 522–531.

Kim D. - Ramulu, M. - Pedersen, W.: Machinability of titanium/graphite hybrid composites in drilling. In: Transactions of NAMRI/SME. Vol. 33, 2005, pp. 445-452. ISSN 1047-3025.

Mikó B., Palásti – Kovács, B., Sipos S., Drégelyi – Kiss Á. (2015) Investigation of cutting edge preparation process in drilling. Inter. Journal of Machining and Machinability of Materials (6): 529 – 542.

Zhang P.F., Churi N.J., Pei Z.J., Treadwell C.: Mechanical drilling processes for titanium alloys: A literature review. (2008), Machining Science and Technology vol. 12, No. 4, pp. 417-444. ISSN 1532-2483.

Slodki B., Struzikiewicz G., Slusarczyk L. (2016) Influence of cutting fluid conditions and cutting parameters on the chip form in turning of titanium and steel alloys. Key Engineering Materials (686): 74 – 79.

Neslušan M., Czán A. (2001) Obrábanie titánových a niklových zliatin. 195 pp., EDIS Žilina, ISBN 80-7100-933-4.

Dogra M., Sharma V. S., Dureja J. (2011) Effect of tool geometry variation on finish turning – A Review. Journal of Engineering Science and Technology Review (4): 1- 13.

Wyen C. F., Wegener K. (2010) Influence of cutting edge radius on cutting forces in machining titanium. CIRP Annals – Manufacturing Technology (59): 93-96.

Kivak T., Samtas G., Cicek A. (2012) Taguchi method based optimisation of drilling parameters in drilling of AISI 316 steel with PVD monolayer and multilayer coated HSS drills. Measurement (45): ISSN 1547-1557.

Armendia M., Garay A., Iriarte L. M., Arrazola P. J. (2010) Comparison of the machinabilities of Ti6Al4V and TIMETAL 54M using uncoated WC – Co tools. Journal of Materials Processing Technology (210): 197 – 203.

Durakbasa N. M., Bas G. (2013) Surface Roughness Investigation of the Cutting Edge of the High Precision Cutting Tools Enabled by Micro and Nanometrological Measurements. Proceedings of the XXVII. microCAD International Scientific Conference. ISBN 978-963-358-018-9; 5 pages.




ISSN 2078-7405