Badanie wpływu geometrii ostrza i parametrów skrawania na powstawanie zadziorów w procesie wiercenia materiałów trudnoskrawalnych
Wariant tytułu
Investigation of the influence of cutting edge geometry and cutting parameters on the formation of burrs in the process of drilling in difficult-to-cut materials
W ramach rozprawy badano wpływ geometrii ostrza i wybranych parametrów skrawania na wielkość zadziorów powstających w procesach wiercenia (zadzior pierwotny) oraz usuwania zadziorów (zadzior wtórny) w stopach Ti6Al4V oraz Inconel 718. Zakres prowadzonych prac obejmował m.in. opracowanie autorskiej modyfikacji geometrii ostrza
pełnowęglikowego wiertła krętego, polegającej na wykonaniu fazy w okolicach łysinki prowadzącej. Ponadto opracowano narzędzie i metodę technologiczną dla procesu gratowania wykorzystującego złożenie obrotowego i orbitalnego ruchu narzędzia skrawającego. W efekcie przeprowadzonych prac wykazano szczególną efektywność zaproponowanej modyfikacji wiertła dla przypadku wiercenia w stopie tytanu Ti6Al4V (zmniejszenie wysokości zadzioru o 40-72% w stosunku do wiertła konwencjonalnego). Wykazano ponadto, że parametry geometryczne zmodyfikowanego narzędzia skrawającego w sposób istotny wpływają na wysokość uzyskiwanych zadziorów. Zastosowanie procesu usuwania zadziorów z użyciem zaprojektowanego narzędzia pozwoliło na redukcję pierwotnej wysokości zadzioru o 94% dla stopu Ti6Al4V oraz o 85% dla stopu Inconel 718. Wykazano także, że efektywność proponowanego procesu gratowania zależy od jego kinematyki, geometrii ostrza i rodzaju obrabianego materiału. W końcowej części pracy przedstawiono sposób integracji procesów wiercenia i usuwania zadziorów. Zaprezentowano prototyp narzędzia oraz proces technologiczny, które posiadają potencjał do zastosowania w przemyśle, np. w branży samochodowej lub lotniczej.
Presented dissertation investigates the impact of cutting edge geometry and selected cutting parameters on the formation of burrs in the processes of drilling (so-called primary burrs) and deburring (so-called secondary burrs) of holes in Ti6Al4V and Inconel 718 alloys. The scope of conducted works included the development of modified geometry of a solid carbide twist drill which consisted in chamfering its margin. In addition, a tool and a technological method were developed for the deburring process that uses a combination of rotary and orbital motion of a cutting tool. As a result of the research carried out, the proposed cutting edge modification was proved to be particularly effective for drilling in Ti6Al4V titanium alloy (burr height was reduced by 40-72% comparing to the use of a conventional drill). It was also shown that the geometrical parameters of the modified tool significantly affect the size of burrs. Application of the deburring process with a use of the designed tool resulted in reduction in the size of burrs by 94% for the Ti6Al4V and 85% for the Inconel 718. Moreover, it was shown that the effectiveness of the proposed deburring process depends on its kinematics, cutting insert geometry and a type of processed material. Final part of the work introduces the idea of integrating deburring and drilling processes. A prototype of a tool and a custom technological process were shown. Solutions presented in this paper have the potential to be used in industry. Possible areas of their use are, among others, production of machine parts for the automotive or aviation industries.
Wydział
Wydział Mechaniczny
Status pracy dyplomowej
po obronie
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
