DOI: https://doi.org/10.20998/2078-7405.2020.92.04

ШОРСТКІСТЬ ПОВЕРХНІ ДЕТАЛІ З АЛЮМІНІЮ ПІСЛЯ ТОРЦЕВОГО ФРЕЗЕРУВАННЯ АЛМАЗНИМ ІНСТРУМЕНТОМ

Janos Kundrak, Tamás Makkai, Antal Nagy, Gabor Emri

Анотація


Виробники транспортних засобів докладають великі зусилля по досягненню оптимальних характеристик агрегатів з найменшою масою їх компонентів і постійно вирішують проблему оброблюваності, наприклад, алюмінієвих сплавів. У статті були вивчені питання фрезерування алюмінію. У цій області існує безліч напрямків досліджень і публікацій результатів з алмазної обробки. У цій роботі досліджено шорсткість поверхні алюмінієвої заготовки після алмазного фрезерування в трьох площинах виміру, паралельних напрямку подачі при варіюванні різними швидкостями подачі. Вимірювання проводилися в площині симетрії яка проходить через геометричну вісь фрези і збігається з напрямком вектору подачі й в інших двох паралельних площинах, розташованих в 20 мм в двох напрямках від осі симетрії. Зміна параметрів шорсткості поверхні при постійній глибині різання і швидкості різання вивчалася зі збільшенням швидкості подачі на зуб. Вимірювання шорсткості були зроблені в шести точках. Ґрунтуючись на експериментальних результатах, видно що шорсткість фрезерованої поверхні різна в кожній точці. Вплив швидкості подачі виглядає як тенденція: збільшення швидкості подачі викликає збільшення значень параметрів шорсткості. Варто також зазначити, що значення шорсткості, виміряні на площині симетрії і на сторонах входу і виходу ріжучої кромки, також показують різні характеристики (ефект фрезерування вгору і фрезерування вниз). Виміряні значення знаходяться в межах стандартного відхилення. Таким чином, щоб досягти необхідних значень шорсткості для всієї поверхні, цей ефект слід враховувати при виборі технологічних параметрів. На розкид параметрів шорсткості впливає також однорідність структури оброблюваного матеріалу. Також з експериментальних результатів було виявлено, що максимальні значення Ra і Rz також значно нижчі, ніж значення, обмірювані раніше для торцевого фрезерування з твердосплавним інструментом при аналогічних швидкостях подачі. В останньому випадку швидкість різання (і, отже, продуктивність обробки) становила всього 10-12% від швидкості алмазного інструменту.

Ключові слова


торцеве фрезерування; алюміній; алмазна вставка; шорсткість поверхні.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Varga, G., Ferencsik, V.: Analysis of surface topography of diamond burnished aluminium alloy components, Lecture Notes in Mechanical Engineering F12, pp. 143-154. (2017).

Ferencsik, V., Varga, G.: Examination of surface state-change on diamond burnished aluminium components, Proceedings of the International Symposium for Production Research 2019, Vienna, pp. 535-544. (2020).

Varga, G., Ferencsik, V.: Analysis of shape correctness of surfaces of diamond burnished components, MATEC Web of Conferences 137, Paper: 01019, 8 p. (2017).

Niu, Z., Jiao, F., Cheng, K.: An innovative investigation on chip formation mechanisms in micro-milling using natural diamond and tungsten carbide tools, Journal of Manufacturing Processes 31, pp. 382-394. (2018).

Bai, Q., Li, K., Liang, Y., Cheng, K.: Wear and breakage behaviors of PCD small-diameter end-mill: a case study on machining 2A12 aluminum alloy, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 77(5-8), pp. 839-846. (2015).

Elkaseer, A., Lambarri, J., Sarasua, J. A., Cascón, I.: On the development of a chip breaker in a metal-matrix polycrystalline diamond insert: finite element based design with ns-laser ablation and machining verification, Journal of Micro and Nano-Manufacturing 5(3), Article Nr.:031007 (2017).

Bourlet, C., Fromentin, G., Harika, E., Crolet, A.: Analysis and modeling of burr formation during the plane milling of cast aluminum alloy using polycrystalline diamond tools, Journal of Manufacturing Science and Engineering-Transactions of the ASME 138(8), Article Nr.:081010 (2016).

Wang, S. J., To, S., Chen, X.; Chen, X. D.: An investigation on surface finishing in ultra-precision raster milling of aluminum alloy 6061, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B – Journal of Engineering Manufacture 229(8), pp. 1289-1301. (2015).

Huang, S. T., Zhou, L., Yu, X. L., Cui, Y.: Experimental study of high-speed milling of SiCp/Al composites with PCD tools, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 62(5-8), pp. 487-493. (2012).

Wang, T., Xie, L., Wang, X., Ding, Z.: PCD tool performance in high-speed milling of high volume fraction SiCp/Al composites, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 78(9-12), pp. 1445-1453. (2015).

Huang, S., Guo, L., He, H., Yang, H., Su, Y., Xu, L.: Experimental study on SiCp/Al composites with different volume fractions in high-speed milling with PCD tools, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 97(5-8), pp. 2731-2739. (2018).

Brinksmeier, E., Preuss, W., Riemer, O., Rentsch, R.: Cutting forces, tool wear and surface finish in high speed diamond machining, Precision Engineering – Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 49, pp. 293-304. (2017).

Varga, G., Kundrák, J.: Effects of technological parameters on surface characteristics in face milling, Solid State Phenomena 261, pp. 285-292. (2017).




ISSN 2078-7405