An experimental study of cutting force dependence on tool condition and cutting parameters in rough milling of Inconel 718 with ceramic inserts
Badania zależności sił skrawania od stanu narzędzia i parametrów skrawania podczas frezowania zgrubnego Inconel 718 płytkami ceramicznymi

Joanna Kossakowska, Zbigniew Siemiątkowski, Krzysztof Jemielniak
2015 Mechanik  
Streszczenie W przemyśle lotniczym często stosowane są trudnoobrabialne materiały, jak stal nierdzewna, tytan, czy Inconel. Ich obróbka jest zagadnieniem stosunkowo nowym, dlatego brakuje doświadczeń dotyczących najbardziej wydajnych, ekonomicznych warunków skrawania takich materiałów. Wiele publikacji wskazuje, że wydajną i stosunkowo ekonomiczną obróbkę Inconelu 718 można zapewnić dzięki zastosowaniu okrągłych płytek ceramicznych. Jednak obróbka za pomocą takich płytek niesie za sobą ryzyko
more » ... ie za sobą ryzyko powstawania dużych naprężeń w warstwie wierzchniej, co wynika z dużej siły odporowej. Jak wiadomo, ze względu na wysoką odpowiedzialność części lotniczych występowanie niekorzystnych naprężeń jest niedopuszczalne. W ramach badań opisanych w niniejszym artykule przeprowadzono analizę rozkładu siły skrawania podczas zgrubnego frezowania Inconelu 718 okrągłymi płytkami ceramicznymi. Badaniom poddano płytki ostre i stępione, stosując dwa zestawy parametrów skrawania, wytypowane we wcześniejszych badaniach jako optymalne z punktu widzenia trwałości ostrza i wydajności obróbki. W wyniku tych badań wykazano, że optymalny zestaw parametrów do zgrubnego frezowania Inconelu 718 (z uwzględnieniem zarówno wydajności, jak i rozkładu sił skrawania) to: vc = 1000 m/min, f = 0,1 mm, ap = 2 mm. Słowa kluczowe: siła skrawania, frezowanie zgrubne, płytki ceramiczne, Inconel 718 Abstract The aviation industry often employs difficult-to-machine materials, such as stainless steel, titanium, or Inconel. Machining thereof is a relatively new issue, due to which there is not enough experience concerning the most efficient, economic conditions of cutting of such materials. Many publications point out that efficient and relatively economic machining of Inconel 718 may be ensured through use of round ceramic inserts. However, machining with such inserts entails a risk of occurrence of large stresses in the surface layer, resulting from a large passive force. It is known that, due to high reliability of aviation parts, occurrence of adverse stresses is unacceptable. As a part of the study described in this paper, an analysis of distribution of the cutting force during rough milling of Inconel 718 with round ceramic inserts was conducted. Sharp and dulled inserts were tested using two sets of cutting parameters, selected in prior research as optimal from the perspective of blade endurance and machining efficiency. As a result of this research, it has been shown that the optimal set of parameters for rough milling of Inconel 718 (taking account of both efficiency and distribution of cutting forces) is: vc = 1000 m/min, f = 0,1 mm, ap = 2 mm.
doi:10.17814/mechanik.2015.8-9.492 fatcat:j2av4pwdgjf4dlfuzgo2t2hahy