Analiza sił skrawania przy frezowaniu współbieżnym i przeciwbieżnym odlewniczego stopu aluminium EN AC-AlSi10Mg *

Analysis of cutting forces during in-cut and out-cut milling of EN AC-AlSi10Mg cast aluminum alloy

Józef Kuczmaszewski, Paweł Pieśko, Magdalena Zawada-Michałowska | 02-10-2018

Mechanik nr 10/2018 - Obróbka skrawaniem

STRESZCZENIE: Przeanalizowano siły skrawania przy frezowaniu współbieżnym i przeciwbieżnym odlewniczego stopu aluminium AlSi10Mg. Badania obejmowały pomiar składowych F_f, F_p i F_c (odpowiednio: F_x, F_y, F_z) siły skrawania oraz wyznaczenie ich amplitud przy stałej wartości posuwu na ostrze f_z oraz przyjętych zmiennych parametrach technologicznych, tj.: głębokości skrawania a_p, szerokości frezowania a_e oraz prędkości skrawania v_c. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że wraz ze wzrostem głębokości skrawania i szerokości frezowania wartości wybranych składowych i ich amplitudy rosną zarówno dla frezowania współbieżnego, jak i przeciwbieżnego. Przy wzroście prędkości skrawania zaobserwowano, że składowe całkowitej siły skrawania rosną do prędkości v_c = 450 m/min, następnie ich wartości zaczynają spadać. Jest to związane z przejściem z obróbki konwencjonalnej w zakres high speed cutting. Warto podkreślić, że w przypadku frezowania przeciwbieżnego odnotowano wyższe wartości sił skrawania niż dla frezowania współbieżnego.

SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie, siły skrawania, stop aluminium, parametry technologiczne

ABSTRACT: The analysis of cutting forces during in-cut and out-cut milling of EN AC-AlSi10Mg cast aluminum alloy was presented. The research included measurement of the components of the total cutting force: F_f, F_p and F_c (F_x, F_y, F_z respectively) and determination of their amplitudes at a constant feed per tooth value and the adopted variable technological parameters, i.e.: depth of cut a_p, milling width a_e and cutting speed v_c. Based on the obtained results, it was found that along with the increase in the depth of cut and the milling width, the values of selected components and their amplitudes increase for both in-cut and out-cut milling. During rise of cutting speed, it was observed that the components of the total cutting force increase to the speed v_c = 450 m/min, then their values begin to decrease. This is related to the transition from conventional machining to the range of High Speed Cutting. It is important that higher values of cutting forces were noted in the case of out-cut milling instead of in-cut milling.

KEYWORDS: milling, cutting forces, aluminium alloy, technological parameters.

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Bławucki S., Matuszak J., Zaleski K. „Badania sił skrawania podczas frezowania superstopu Inconel 718 z podwyższoną prędkością skrawania”. Mechanik. 8–9 (2016): s. 1090–1091.
Baohai W., Xue Y., Ming L., Ge G. “Cutting force prediction for circular end milling process”. Chinese Journal of Aeronautics. 26, 4 (2013): s. 1057–1063.
Dul-Korzyńska B. „Obróbka skrawaniem i narzędzia”. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 2009.
Jemielniak K. „Obróbka skrawaniem”. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2004.
Kuczmaszewski J., Zagórski I. „Badania sił skrawania i ich amplitud podczas frezowania stopów magnezu”. Postępy Nauki i Techniki. 15 (2012): s. 228–237.
Małkiński J., Siemiński P. „Badanie wpływu szerokości skrawania i prędkością posuwu na wartość sił skrawania podczas frezowania frezami palcowymi”. Mechanik. 2 (2015): s. 1–11.
Olszak W. „Obróbka skrawaniem”. Warszawa: WNT, 2009.
Drozd K. „Analiza sił skrawania przy frezowaniu współbieżnym i przeciwbieżnym frezami trzpieniowymi”. Praca magisterska. Promotor: prof. dr hab. inż. J. Kuczmaszewski. Lublin: Politechnika Lubelska, 2011.