Žilinská univerzita v Žiline
Strojnícka fakulta
Katedra obrábania a výrobnej techniky
Integrita povrchu po frézovaní rovinných plôch čelným
frézovaním.
prof. Ing Jozef Pilc, CSc.
doc. Ing. Dana Stančeková, PhD.
doc. Ing. Andrej Czán, PhD.
Schéma čelného frézovania
Orientácia nástroja voči obrobku
Schéma záberu rezného klina
Detail primárnych bodov
Stanovenie možných variantov primárnych kontaktov
Obrobok
Nástroj
VR
P
Kontaktná plocha
S- kontakt
U- kontakt
T- kontakt
V- kontakt
ST- kontakt
SV- kontakt
Použité nástroje
Negatívna frézovacia hlava
125B09RW75SN12N
Pozitívna frézovacia hlava
125B09RW75SP12D
Schéma znázornenia jednotlivých bodov frézovacej hlavy
CIEĽ PREZENTOVANEJ PRÁCE
Predkladaná práca rieši problematiku primárneho kontaktu rezného klina
s obrábaným materiálom pri čelnom frézovaní. Riešenie danej problematiky bolo vyvolané
na základe potreby analyzovania rýchlej deštrukcie rezných klinov frézovacieho nástroja,
zapríčiňujúcich nízku kvalitu funkčných plôch. Cieľ bol členený nasledovne:
- analýza doterajšieho stavu za účelom
zjednotenia terminológie
a značenia pre oblasť primárneho kontaktu rezného klina,
- návrh matematického modelu pre aplikáciu frézovacích hláv
s pozitívnou a negatívnou geometriou,
- sumarizácia podkladov a tvorba metodiky na realizáciu experimentov
a objasnenie interakcie rezného klina a materiálu,
- experimentálny záznam na
sledovanie silových účinkov s využitím
vysokofrekvenčného merania,
- sledovanie parametrov drsnosti za účelom kvalitatívnych ukazovateľov
funkčných plôch,
- charakteristika intenzity opotrebenia rezného klina v závislosti od navrhnutých
podmienok.
Materiál vzoriek: oceľ 11 373.1 STN 411 373
Rozmer polotovaru: 69 x 79 x 152 mm
Frézka FA 4V
Rozmer obrobku: 67 x 77 x 150 mm
Upínací kužeľ, frézovacie hlavy, rezné platničky
Upínací kužeľ
2080.50-FMHI 4043
Negatívna geometria
frézovacej hlavy
125B09RW75SN12N
Pozitívna geometria
frézovacej hlavy
125B09RW75SP12D
Negatívna
vymeniteľná rezná
platnička SNHN
1204ENEM ;8240
Pozitívna
vymeniteľná rezná
platnička SPKN
1203EDSR ;8240
Excentrické posunutie frézovacej hlavy
Podmienky experimentov
Podmienky merania s 9 VRP:
hĺbka rezu
ap = 2 mm – konštantná,
rezná rýchlosť
vc = 196,25 m.min-1 ,
rýchlosť posuvu
vf = 630 mm. min-1.
Podmienky merania s 1 VRP:
hĺbka rezu
ap = 2 mm – konštantná,
rezná rýchlosť
vc = 196,25 m.min-1,
rýchlosť posuvu
vf = 56 mm. min-1.
Meranie silových pomerov a meracia zostava
Kryštalické prvky aplikované v meracom zariadení a princíp
piezoelektrického javu v axiálnom a radiálnom pôsobení
Aplikácia piezoelektrického
dynamometer KISTLER typ 9255B
schéma merania síl dynamometra
a schéma pôsobenia zložiek rezných síl
Pracovné prostredie programu DASYLab 3.5
a počítačová zostava
Meranie Ffn pri frézovaní s negatívnou, pozitívnou frézovacou hlavou
s 9 VRP
2250
N
2250
Fx=Ffn max
N
Fx=Ffn str
1750
Fx=Ffn min
1750
Fx=Ffn min
1500
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
1500
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
1000
750
1250
1000
750
500
Sila F
Sila F
500
250
-15
-10
-5
-eA posun
250
0
0
-20
Fx=Ffn str
2000
1250
-25
Fx=Ffn max
2000
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Negatívna frézovacia hlava
-25
-20
-15
-10
-5
-eA posun
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Pozitívna frézovacia hlava
Meranie Ff pri frézovaní s negatívnou, pozitívnou frézovacou
hlavou s 9 VRP
2000
2000
Fy=Ff max
N
Fy=Ff max
N
1750
1750
Fy=Ff str
Fy=Ff min
1500
1000
750
1000
750
Sila F
Sila F
500
250
250
0
-20
-15
-10
-5
-eA posun
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
1250
500
-25
Fy=Ff min
1500
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
1250
Fy=Ff str
0
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Negatívna frézovacia hlava
-25
-20
-15
-10
-5
-eA posun
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Pozitívna frézovacia hlava
Meranie Fp pri frézovaní s negatívnou, pozitívnou frézovacou
hlavou s 9 VRP
1250
1000
Fz=Fp max
Fz=Fp max
N
N
Fz=Fp str
Fz=Fp str
1000
Fz=Fp min
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
750
500
Fz=Fp min
750
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
500
250
Sila F
Sila F
250
0
0
-25
-20
-15
-10
-5
-eA posun
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Negatívna frézovacia hlava
-25
-20
-15
-10
-5
-eA posun
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Pozitívna frézovacia hlava
Meranie zložiek reznej sily negatívnou
a pozitívnou geometriou pri frézovaní s 1 VRP
2250
2250
Fx=Ffn
Fx=Ffn
N
N
2000
Fy=Ff
2000
1750
Fz=Fp
1750
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 56 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
1500
1250
1000
1250
1000
Sila F
Sila F
500
250
250
-15
-10
-5
-eA posun
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 56 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
750
500
-20
Fz=Fp
1500
750
-25
Fy=Ff
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Negatívna frézovacia hlava
-25
-20
-15
-10
-5
-eA posun
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Pozitívna frézovacia hlava
DRSNOSŤ POVRCHU
Schematické zobrazenie teoretického profilu drsnosti
povrchu
f2
Rz 
8rε
Merací prístroj Mahr MarSurf PS1
(mm)
Meranie Ra pri frézovaní s negatívnou, pozitívnou frézovacou hlavou s 9 VRP
PK
1,9
mm
PK
1,9
mm
SZ
SZ
1,7
1,7
KZ
KZ
1,5
1,5
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
1,3
1,1
0,9
1,3
1,1
0,9
0,7
Drsnoť Ra
Drsnosť Ra
0,7
-25
0,5
0,3
-20
-15
-10
-5
-eA posun
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 630 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Negatívna frézovacia hlava
-25
0,5
0,3
-20
-15
-10
-5
-eA posun
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Pozitívna frézovacia hlava
Meranie Ra pri frézovaní s negatívnou, pozitívnou frézovacou hlavou s 1 VRP
PK
1,9
mm
PK
1,9
mm
SZ
SZ
1,7
1,7
KZ
KZ
1,5
1,5
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 56 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
1,3
1,1
0,9
1,3
1,1
0,9
0,7
Drsnoť Ra
Drsnosť Ra
0,7
-25
0,5
0,3
-20
-15
-10
-5
-eA posun
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 56 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Negatívna frézovacia hlava
-25
0,5
0,3
-20
-15
-10
-5
-eA posun
0
5
+eE posun
10
15
20
25
mm
Pozitívna frézovacia hlava
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
Hlavná chrbtová
plocha Aa
Vedľajšia
chrbtová plocha
Aa´
Čelná plocha Ag
Pozorovacia a meracia sústava na meranie
opotrebenia stereomikroskop ZEISS STEMI DV4 s
digitálnym fotoaparátom ZEISS AxioCam ERc 5s
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
Pri negatívnej geometrii a maximálnom posunutí nástroja do mínusu
e Amax
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP:
SNHN 1204ENEM
Stroj:
FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
Poloha: -e Amax
0,3
2,5
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
Poloha: -e Amax
mm
0,25
0,2
SVg
KL
KM
KNM
KNL
KCM
KCL
mm
2
VBC
VBB
VBN
VSC´
VS
VSM
0,15
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
Poloha: -e Amax
1,5
1
Opotrebenie Ag
Opotrebenie Aa a Aa´
0,1
0,05
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
0,5
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
Pri negatívnej geometrii a maximálnom posunutí nástroja do plusu e Emax
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj:
125B09R-W75SN12N
VRP:
SNHN 1204ENEM
Stroj:
FA4V
Materiál:
11 373.1
Kontakt:
U-primárny kontakt
Poloha:
+e Emax
0,3
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
Poloha: +e Emax
mm
0,25
0,2
2,5
VBC
VBB
VBN
VSC´
VS
VSM
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: U-primárny kontakt
Poloha: +e Emax
mm
2
1,5
SVg
KL
KM
KNM
KNL
KCM
KCL
0,15
1
Opotrebenie Ag
Opotrebenie Aa a Aa´
0,1
0,05
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
0,5
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
Pri pozitívnej geometrii a maximálnom posunutí nástroja do mínusu e Amax
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP:
SPKN 1203EDSR
Stroj:
FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
Poloha:
-e Amax
0,3
2,5
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
Poloha: -e Amax
mm
0,25
0,2
VBC
VBB
VBN
VSC´
VS
VSM
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
Poloha: -e Amax
mm
2
1,5
SVg
KL
KM
KNM
KNL
KCM
KCL
0,15
1
Opotrebenie Ag
Opotrebenie Aa a Aa´
0,1
0,05
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
0,5
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
Pri pozitívnej geometrii a maximálnom posunutí nástroja do plusu e Emax
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP:
SPKN 1203EDSR
Stroj:
FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
Poloha: +e Emax
0,3
mm
0,25
0,2
2,5
VBC
VBB
VBN
VSC´
VS
VSM
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
Poloha: +e Emax
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
Kontakt: S-primárny kontakt
Poloha: +e Emax
mm
2
1,5
SVg
KL
KM
KNM
KNL
KCM
KCL
0,15
1
Opotrebenie Ag
Opotrebenie Aa a Aa´
0,1
0,05
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
0,5
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
na hlavnej chrbtovej ploche Aa
0,3
0,2
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,25
0,2
Neg e minus
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,18
Neg e plus
Poz e minus
0,16
Poz e plus
0,14
0,12
0,15
Neg e minus
Neg e plus
Poz e minus
Poz e plus
0,1
0,08
0,06
Opotrebenie VBB
Opotrebenie VBC
0,1
0,04
0,05
0,02
0
t čas
10
20
30
40
0,2
50
60
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,18
0,16
0,14
min
70
0
0
t čas
10
20
30
40
Neg e minus
Neg e plus
Poz e minus
Poz e plus
0,12
0,1
0,08
0,06
Opotrebenie VBN
0
0,04
0,02
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
50
60
min
70
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
na vedľajšej chrbtovej ploche Aa´
0,2
0,3
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,25
0,2
Neg e minus
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,18
Neg e plus
Poz e minus
0,16
Poz e plus
0,14
Neg e minus
Neg e plus
Poz e minus
Poz e plus
0,12
0,1
0,15
0,08
0,06
Opotrebenie VS
Opotrebenie VSC´
0,1
0,05
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
0,02
70
0
0
t čas
10
20
30
40
0,2
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,18
0,16
0,14
0,12
Neg e minus
Neg e plus
Poz e minus
Poz e plus
0,1
0,08
0,06
Opotrebenie VSM
0
0,04
0,04
0,02
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
50
60
min
70
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
na čelnej ploche Ag
2,5
0,3
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,25
0,2
Neg e minus
mm
Neg e plus
Poz e minus
2
Poz e plus
Neg e minus
1,5
Neg e plus
Poz e minus
0,15
Poz e plus
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
1
Opotrebenie KL
Opotrebenie SVg
0,1
0,05
0
t čas
10
20
30
40
0,9
50
60
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,8
0,7
0,6
min
70
0
0
t čas
10
20
30
40
Neg e minus
Neg e plus
Poz e minus
Poz e plus
0,5
0,4
0,3
Opotrebenie KM
0
0,5
0,2
0,1
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
50
60
min
70
CHARAKTER A INTENZITA OPOTREBENIA
na čelnej ploche Ag
0,3
1
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
mm
0,9
0,8
0,7
0,6
Neg e minus
mm
Neg e plus
Poz e minus
0,25
Poz e plus
0,2
Neg e minus
Neg e plus
Poz e minus
0,15
0,5
Poz e plus
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
0,4
0,1
0,2
Opotrebenie KNL
Opotrebenie KNM
0,3
0,05
0,1
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
0,4
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
0,45
Neg e minus
mm
Neg e plus
0,35
Neg e minus
mm
0,4
Neg e plus
Poz e minus
Poz e minus
Poz e plus
0,3
Poz e plus
0,35
0,3
0,25
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
0,25
0,2
0,1
0,05
0,15
t čas
10
20
30
40
50
60
min
0,1
0,05
0
0
Opotrebenie KCL
Opotrebenie KCM
0,2
Rezné podmienky:
vc = 196,25 m.min-1
ap = 2 mm
f = 0,106 mm
vf = 160 mm.min-1
Nástroj: 125B09R-W75SN12N
VRP: SNHN 1204ENEM
Nástroj: 125B09R-W75SP12D
VRP: SPKN 1203EDSR
Stroj: FA4V
Materiál: 11 373.1
0,15
70
0
0
t čas
10
20
30
40
50
60
min
70
Kruhová rezná hrana
sústruženie
Frézovanie
Hobľovanie
Konštrukcia nástroja
Konštrukcia nástroja
Konštrukcia nástroja
Drsnosť povrchu
x
f
f/2
Rz
a  Rn . cos 
a  Rn . cos 
b  Rn . cos s
Rncosθ
x
x
0
+y
0
Rncosλs
2
1
b  Rn . cos s
Drsnosť povrchu

Odvodený vzťah
Rz r e 
1
. 4.re2 . cos 2 s  f
2. cos s
2
Dané: f, Rn, (λs, θ):
x2 y2

1
a 2 b2
x  xo 2   y  yo 2
a2
b2
1
Odvodenie vzťahu pre Rz

Súradnice stredu posunutej elipsy 2:

X0 = 0
Y0 = f

po dosadení do rovnice elipsy 1 a 2 :
x2
y2
 2
1
2
Rn . cos 2  Rn . cos 2 s
x  xo 2
Rn . cos 2 
2
x
cos 
2. cos  s

 y  yo 2
Rn . cos 2 s
2
1
4 Rn . cos 2  s  f
2
2
z obrázku vyplýva:
Rz  Rn . cos   x
kde po dosadení a úprave dostaneme vzťah pre výpočet výšky nerovností Rz:

1
Rz  cos   Rn 
2
.
cos
s


2
4 Rn . cos 2 s  f 2 

cos   cos 0  1
Rz  Rn 
1
2. cos s
4.Rn . cos 2 s  f 2
2
Určenie výšky nerovností pre konkrétne podmienky

Pre sklon reznej hrany 45 stupňov :
Rz  re 
Rz 
2
. 4.re2 .  f 2
4
2
2.
2
f2
4.re
1
Experimentálna závislosť

Pre uhol sklonu 45 stupňov
Experimentálna závislosť

Výnimku tvorí oblasť posuvov, menších ako 0,2
mm, kde sa prejavuje vplyv plastickej deformácie
materiálu pred zaoblenou reznou hranou. Rz
v tejto oblasti rastie.
Prínosy pre teóriu:
Spočívajú vo vypracovaní matematického modelu miesta prvého kontaktu
rovinnej platničky. Miesto prvého kontaktu rozhodujúcou mierou dokáže
ovplyvniť opotrebenia, silové pôsobenie ako aj kvalitu povrchovej vrstvy
z pohľadu drsnosti. Tieto skutočnosti rozhodujúcou mierou môžu
ovplyvniť voľbu alebo návrh geometrie nástroja.
Prínosy pre prax:
Výstupom bude návrh konštrukcie a geometrie frézovacích hláv, ktoré
budú rešpektovať hľadisko vysokej trvanlivosti, hľadisko povrchu
z pohľadu drsnosti.
Záver
- Bola riešená problematika rezného nástroja pri čelnom frézovaní. Po
zmapovaní súčasného stavu problematiky bol vykonaný matematický rozbor
primárneho miesta kontaktu.
- bol pripravený a zrealizovaný experiment s cieľom získať informácie o
silovom pôsobení, o opotrebení a kvalite povrchu po čelnom frézovaní.
Výsledky, poznatky a zistenia budú výrazne napomáhať pri tvorbe
a inovácií teoretických podkladov nevyhnutných pre rýchlu aplikovateľnosť
v reálnom prostredí, ako aj pre návrh nových konštrukcií nástrojov.
Experimenty boli vykonané v priestoroch laboratória obrábania Katedry
obrábania a výrobnej techniky, SjF, ŽU v Žiline
Ďakujem za pozornosť.
Download

mm - Integrita