Tool wear evaluation based on vibration analysis during milling of MMC using diamond coated end mills *

ABSTRACT: The aim of the research was to analyze the wear of the end mills based on the measurement of mechanical vibration accelerations. The VB_B index was used as the tool wear criterion, which was measured until a specific maximum wear was obtained. The paper compares the tool wear values at different cutting speeds and determines the possibility of predicting the state of the tool wear based on the measurements of mechanical vibration accelerations.

KEYWORDS: metal matrix composite, tool wear monitoring, mechanical vibrations analysis

STRESZCZENIE: Celem badań była analiza zużycia frezów na podstawie pomiaru przyspieszeń drgań mechanicznych. Jako kryterium zużycia ostrza przyjęto wskaźnik VB_B, który mierzono aż do momentu uzyskania określonego stępienia. W pracy porównano wartości zużycia przy różnych prędkościach skrawania oraz określono możliwość przewidywania stanu ostrza na podstawie pomiarów przyspieszeń drgań mechanicznych.

SŁOWA KLUCZOWE: kompozyt MMC, monitorowanie zużycia ostrza, analiza drgań mechanicznych

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Arun Premnath A., Alwarsamy T., Rajmohan T. “Experimental investigation and optimization of process parameters in milling of hybrid metal matrix composites”. Materials and Manufacturing Processes. 27, 10 (2012): 1035–1044.

[2] Gururaja S., Ramulu M., Pedersen W. “Machining of MMCs: a review”. Machining Science and Technology. 17, 1 (2013): 41–73.

[3] Han J., Hao X., Li L., Wu Q., He N. “Milling of high volume fraction SiCp/Al composite using PCD tools with different structures of tool edges and grain sizes”. Int. Journal Adv. Manuf. Technol. 92 (2017): 1875–1882.

[4] Wiciak M., Twardowski P., Wojciechowski S. “Comparison of various tool wear prediction methods during end milling of Metal Matrix Composite”. Archives of Mechanical Technology and Materials. 38, 1 (2018): 1–7.

[5] Przestacki D., Chwalczuk T. „Materiały narzędziowe stosowane podczas skrawania kompozytów metalowo-ceramicznych”. Mechanik. 8–9 (2013): 339–344.

[6] Tomadi S.H., Ghani J.A., Mas Ayu H., Daud R. “ Tool wear of uncoated carbide and PVD TiAlN coated carbide tools in end milling of AlSi/AlN metal matrix composite”. Int. Journal of Advanced and Applied Sciences. 4, 9 (2017): 150–155.

[7] Ubeyli M., Acir A., Serdar Karakas M., Ogel B. “ Effect of feed rate on tool wear in milling of Al-4%Cu/B4Cp Composite”. Materials and Manufacturing Processes. 23, 8 (2008): 866–870.

[8] Kieruj P., Przestacki D., Chwalczuk T. „Analiza drgań podczas toczenia węglików spiekanych napawanych laserowo”. Mechanik. 8–9 (2016): 1116–1117.

[9] Felusiak A., Twardowski P. “Diagnosis of edge condition based on force measurement during milling of composites”. Archives of Mechanical Technology and Materials. 38, 1 (2018): 8–14.

[10] Caggiano A. “Tool Wear Prediction in Ti-6Al-4V Machining through Multiple Sensor Monitoring and PCA Features Pattern Recognition”. Sensors MDPI. 18, 3 (2018): 823–1–14.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2020.1.2

 

* Artykuł recenzowany