DOI: https://doi.org/10.20998/2078-7405.2020.92.11

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ШОРСТКОСТІ ОБРОБЛЕНОЇ ТОРЦЕВИМ ФРЕЗЕРУВАННЯМ ПОВЕРХНІ ФРЕЗОЮ З КРУГЛИМИ ВСТАВКАМИ ПРИ РІЗНИХ ШВИДКОСТЯХ ПОДАЧІ

Janos Kundrak, Antal Nagy, Angelos P. Markopoulos, Nikolaos Karkalos, Dimitrios Skondras-Giousios

Анотація


У даній роботі досліджується зміни параметрів шорсткості поверхні оброблюваних деталей при симетричному торцевому фрезеруванні. В ході цієї експериментальної роботи досліджується вплив використання фрезерної пластини з круглою геометрією при різних значеннях швидкості подачі на топографію фрезерованих деталей. Для цієї мети були виконані як двомірні, так і тривимірні вимірювання шорсткості поверхні в трьох площинах, паралельних напрямку подачі, причому одна з площин перебувала на симетричній площині, а дві інші перебували на тій же відстані від неї, але в протилежних сторонах. Експериментальні випробування в цій статті були проведені відносно торцевого фрезерування заготовок з нормалізованої вуглецевої сталі марки С45, з використанням однієї ріжучої пластини при різних значеннях швидкості подачі. 2D і 3D вимірювання шорсткості були виконані на тривимірному пристрої вимірювання шорсткості поверхні AltiSurf 520, і для виконання вимірювань використовувався конфокальний хроматичний датчик. Відмінності в топографії поверхні фрезерованих заготовок при різних швидкостях подачі полягають в тому, що форма канавок вказує на місце розташування кожного вимірювання, так як канавки у формі дуги зустрічаються на стороні входу і виходу, тоді як на симетричній площині утворюються майже прямі канавки. Однак відмінності в розмірах канавок важливіші для якості поверхні. Різниця між профілями полягає не тільки в висоті профілю, яка значно більше в разі fz = 0,8 мм / зуб, але також в відстані між мікроканавками, сформованими на поверхнях. Кінематика процесу торцевого фрезерування безпосередньо впливає на форму профілю, причому більш висока швидкість подачі призводить до більшої відстані між сусідніми канавками, а також до більшої висоти профілю. У випадку з найнижчою швидкістю подачі тривимірний профіль виглядає менш гладким, оскільки нерівності поверхні можна порівняти з розмірами канавок, тоді як для більш високих швидкостей подачі, коли канавки стають глибшими і відстань між ними збільшується, ці нерівності стати менш значущими.

Ключові слова


шорсткість поверхні; симетричне торцеве фрезерування; кругла вставка; швидкість подачі.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Alharthi, N.H., Bingol, S., Abbas, A.T., Ragab, A.E., El-Danaf, E.A., Alharbi, H.F.: Optimizing cutting conditions and prediction of surface roughness in face milling of AZ61 using regression analysis and artificial neural network, Advances in Materials Science and Engineering, 7560468. (2017)

Subramanian, A.V.M., Nachimuthu, M.D.G, Cinnasamy, V.: Assessment of cutting force and surface roughness in LM6/SiCp using response surface methodology, Journal of Applied Research and Technology 15, pp. 283-296. (2017)

Pathak, B.N., Sahoo, K.L.,

Mishra, M.: Effect of Machining Parameters on Cutting forces and surface roughness in Al-(1-2) Fe-1V-1Si Alloys, Materials and Manufacturing Processes 28(4), pp. 463-469. (2013)

Hernandez-Gonzalez, L.W., Perez-Rodriguez, R., Quesada-Estrada, A.M., Dumitrescu, L.: Effects of cutting parameters on surface roughness and hardness in milling of AISI 304 steel, Dyna 85(205), pp. 57-63. (2018)

Selaimia, A.A., Yallese,M.A., Bensouilah, H., Meddour, I.,

Khattabi, R., Mabrouki,T.: Modeling and optimization in dry face milling of X2CrNi18-9 austenitic stainless steel using RMS and desirability approach, Measurement 107, pp. 53-67. (2017)

Hoang, T.D., Nguyen, N.T., Tran, D.Q., Nguyen, V.T.: Cutting forces and surface roughness in face milling of SKD61 hard steel, Journal of Mechanical Engineering 65(6), pp. 375-385. (2019)

Torta, M., Albertelli, P., Monno, M.: Surface morphology prediction model for milling operations, The International Journal of Manufacturing Technology 106(7-8), pp.3189-3201. (2020)

Arizmendi, M., Jiménez, A.: Modelling and analysis of surface topography generated in face milling operations, International Journal of Mechanical Sciences 163, pp. 105061. (2019)

Felhő, C., Karpuschewski, B., Kundrák, J.: Surface roughness modeling in face milling, Procedia CIRP 31, pp. 136-141. (2015)

Jin, S., Liu, S., Zhang, X., Chen, K.: A unified prediction model of 3D surface topography in face milling considering multi-error sources, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 102 (1-4), pp. 705-717. (2019).

Svalina, I., Havrlišan, S., Šimunović, K., Šarić, T.: Investigation of Correlation between Image Features of Machined Surface and Surface Roughness, Tehnički vjesnik, 27(1), pp. 27-36. (2020)

Pimenov, D.Yu.,Bustillo, A., Mikolajczyk, T.: Artificial intelligence for automatic prediction of required surface roughness by monitoring wear on face mill teeth, Journal of Intelligent Manufacturing 29(5), pp. 1045-1061. (2018)

Abbas, A.T., Pimenov, D.Y., Erdakov, I.N., Mikolajczyk, T., Soliman, M.S., El Rayes, M.M.: Optimization of cutting conditions using artificial neural networks and the Edgeworth-Pareto mehod for CNC face-milling operations on high-strength grade-H steel, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 105(5), pp. 2151-2165. (2019)

Bağci, E., Aykut, Ş.: Influence of symmetric and asymmetric machining strategies on surface roughness in face milling process of cobalt-based superalloy, Journal of the Balkan Tribological Association 19(1), pp. 23-26. (2013)

Pimenov, D.Y., Hassui, A., Wojciechowski, S., Mia, M., Magri, A., Suyama, D.L., Bustillo, A., Krolczyk, G., Gupta, M.K.: Effect of the relative position of the face milling tool towards the workpiece on machined surface roughness and milling dynamics, Applied Sciences 9(5), pp. 842. (2019)

European Steel and Alloy Grades, C45, https://tinyurl.hu/GtDr/.




ISSN 2078-7405