Khảo sát mối quan hệ giữa lực cắt và độ mòn dụng cụ cắt với các thông số công nghệ khi tiện cứng không làm mát thép SKD11

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Hoàng Thị Diệu
    Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn, Việt Nam
    Tăng Quốc Nam
    Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn, Việt Nam
    Trần Huy Trọng
    Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định, Việt Nam

Từ khóa:

Tiện cứng
lực cắt
độ mòn dụng cụ
thông số cắt
gia công cao tốc

Tóm tắt

Bài báo này trình bày kết quả khảo sát mối quan hệ giữa giá trị lực cắt và độ mòn mặt sau của dao tiện với các thông số công nghệ khi gia công vật liệu thép SKD11 với độ cứng đạt trên 54HRC. Với mục tiêu khảo sát sự thay đổi lực cắt và độ mòn mặt sau dụng cụ cắt, mỗi thí nghiệm được tiến hành với nhiều lượt cắt liên tục cho đến khi dụng cụ cắt bị phá hủy. Khi mỗi lượt cắt kết thúc, lực cắt và độ mòn dụng cụ được đo lường và ghi nhận lại. Các kết quả thực nghiệm thu từ cảm biến lực được xử lý cẩn thận. Các biểu đồ hiển thị mối quan hệ giữa lực cắt và độ mòn dụng cụ cắt theo thời gian và theo chiều dài gia công được thiết lập. Kết quả đánh giá độc lập ảnh hưởng của các thông số cắt có thể được sử dụng làm nền tảng để thiết lập các mô hình thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng đồng thời của các cặp thông số công nghệ tới lực cắt và độ mòn dụng cụ.

Tài liệu tham khảo

    [1] C. Lin and D.Y Chen, "A study of cutting with a CBN tool", Journal of Materials Processing Technology, vol. 49, no. 1-2, pp. 149-164, 1995.
    [2] Lindvall, F. Lenrick, R. M'Saoubi, J-E. Ståhl, and V. Bushlya, "Performance and wear mechanisms of uncoated cemented carbide cutting tools in Ti6Al4V machining", Wear, vol. 477, p. 203824, 2021.
    [3] Bolar, A. Das, and S.N. Joshi, "Measurement and analysis of cutting force and product surface quality during end-milling of thin-wall components", Measurement, vol. 121, pp. 190-204, 2018.
    [4] Zhang, X. Wang, and S. Pang, "A mathematical modeling to predict the cutting forces in microdrilling", Mathematical Problems in Engineering, Volume 2014, Article ID 543298, 2014 doi.org/10.1155/2014/543298.
    [5] Cai, B. Yao, W. Feng, and Z. Cai, "An improved cutting force prediction model in the milling process with a multi-blade face milling cutter based on FEM and NURBS", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 104, pp. 2487-2499, 2019.
    [6] Fodor, H.T. Sykora, and D. Bachrathy, "Stochastic modeling of the cutting force in turning processes", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 111, pp. 213-226, 2020.
    [7] Wojciechowski, R.W. Maruda, P. Nieslony, and G.M. Krolczyk, "Investigation on the edge forces in ball end milling of inclined surfaces", International Journal of Mechanical Sciences, vol. 119, pp. 360-369, 2016.
    [8] Huang, Q. Liu, L. Chen, Y. Pan, B. Liu, Y. Kang, X. Liu, "Cutting force measurement and analyses of shell cutters on a mixshield tunnelling machine", Tunnelling Underground Space Technology, vol. 82, pp. 325-345, 2018.
    [9] Luo M., Chong Z., and Liu D., "Cutting forces measurement for milling process by using working tables with integrated PVDF thin-film sensors", Sensors, 18, no. 11, p. 4031, 2018.
    [10] Kurada and C. Bradley, "A review of machine vision sensors for tool condition monitoring", Computers in industry, vol. 34, no. 1, pp. 55-72, 1997.
    [11] Yu, "Machine tool condition monitoring based on an adaptive Gaussian mixture model", Journal of manufacturing science engineering, vol. 134, no. 3, p.031004, 2012.
    [12] Song, J. Zhang, K. Zhu, Y. Ge, L. Yu, and Z. Fu, "Tool wear monitoring based on multi-kernel Gaussian process regression and Stacked Multilayer Denoising AutoEncoders", Mechanical Systems Signal Processing, vol. 186, p. 109851, 2023.
    [13] A. Looney J.M. Monaghan, P. O'Reilly, and D.M.R. Taplin, "The turning of an Al/SiC metal-matrix composite", Journal of materials processing technology, vol. 33, no. 4, pp. 453-468, 1992.
    [14] Orra and S.K. Choudhury, "Development of flank wear model of cutting tool by using adaptive feedback linear control system on machining AISI D2 steel and AISI 4340 steel", Mechanical systems and signal processing, vol. 81, pp. 475-492, 2016.
    [15] T. Duong, J.R.R. Mayer, and M. Balazinski, "Initial tool wear behavior during machining of titanium metal matrix composite (TiMMCs)", International Journal of Refractory Metals Hard Materials, vol. 60, pp. 169-176, 2016.
    [16] Marousi, X. Rimpault, S. Turenne, and M. Balazinski, "Initial tool wear and process monitoring during titanium metal matrix composite machining (TiMMC)", Journal of Manufacturing Processes, vol. 86, pp. 208-220, 2023.
    [17] Siddhpura and R. Paurobally, "A review of flank wear prediction methods for tool condition monitoring in a turning process",
    The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 65, no. 1-4, pp. 371-393, 2013.
    [18] J-D. Kim, E-B. Lee, and D-H. Hyun, "A study on the modeling of tool motion and high-accuracy surface generation by the use of cutting-force signals", Journal of Materials Processing Technology, 47, no. 1-2, pp. 45-62, 1994.
    [19] S S.K. ikdar and M. Chen, "Relationship between tool flank wear area and component forces in single point turning", Journal of materials processing technology, 128, no. 1-3, pp. 210-215, 2002.
    [20] T. Lin, D. Bhattacharyya, and V. Kecman, "Multiple regression and neural networks analyses in composites machining", Composites Science Technology, vol. 63, no. 3-4, pp. 539-548, 2003.
    [21] Wang, Y. Yang, Q. Xie, and Y. Zhang, "Force based tool wear monitoring system for milling process based on relevance vector machine", Advances in Engineering Software, vol. 71, pp. 46-51, 2014.
    [22] Chinchanikar and S.K. Choudhury, "Characteristic of wear, force and their Inter-relationship: In-process monitoring of tool within different phases of the tool life", Procedia Materials Science, vol. 5, pp. 1424-1433, 2014.
    [23] D. O. Sanz, L. N. L. Lacalle, G. I. M. Pisson, and C. Perez "Tool wear monitoring of high-speed broaching process with carbide tools to reduce production errors", Mechanical Systems Signal Processing, vol. 172, p. 109003, 2022.
    [24] Özel, Y. Karpat, L. Figueira, and J.P. Davim, "Modelling of surface finish and tool flank wear in turning of AISI D2 steel with ceramic wiper inserts", Journal of materials processing technology, vol. 189, no. 1-3, pp. 192-198, 2007.
    [25] A. Niaki, M. Michel, and L. Mears, "State of health monitoring in machining: Extended Kalman filter for tool wear assessment in turning of IN718 hard-to-machine alloy", Journal of Manufacturing Processes, vol. 24, pp. 361-369, 2016.
    [26] Rech and A. Moisan, "Surface integrity in finish hard turning of case-hardened steels", International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 43, no. 5, pp. 543-550, 2003.
    [27] Sanchez, F.J. Trujillo, L. Sevilla, and M. Marcos, "Indirect monitoring method of tool wear using the analysis of cutting force during dry machining of Ti alloys", Procedia Manufacturing,
    vol. 13, pp. 623-630, 2017.
    [28] Caggiano, F. Napolitano, and R. Teti, "Dry turning of Ti6Al4V: tool wear curve reconstruction based on cognitive sensor monitoring", Procedia CIRP, vol. 62, pp. 209-214, 2017.
    [29] Poulachon, B.P. Bandyopadhyay, I.S. Jawahir, S. Pheulpin, and E. Seguin, "Wear behavior of CBN tools while turning various hardened steels", Wear, vol. 256, no. 3-4, pp. 302-310, 2004.
    [30] A.E. Diniz and J.R. Ferreira, "Influence of refrigeration/lubrication condition on SAE 52100 hardened steel turning at several cutting speeds", International Journal of Machine Tools Manufacture, vol. 43, no. 3, pp. 317-326, 2003.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Sep 30, 2023
Download
PDF (English)
Cách trích dẫn
Hoang Thi Dieu, Tang Quoc Nam, và Tran Huy Trong. “Khảo sát mối Quan hệ giữa lực cắt Và độ mòn dụng cụ cắt với các thông số công nghệ Khi tiện cứng không làm mát thép SKD11”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 21, số p.h 9.1, Tháng Chín 2023, tr 12-19, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/8570.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##