Obróbka Skrawaniem 03 Geometria ostrza

Ilustracje do wykładu z obróbki skrawaniem opartego na książce:
Krzysztof Jemielniak, Obróbka Skrawaniem – podstawy, dynamika, diagnostyka, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2018, ISBN 978-83-7814-5
ebook dostępny na:
https://www.ibuk.pl/fiszka/201223/obrobka-skrawaniem-podstawy-dynamika-diagnostyka.html

Transcript

1. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem Prof. Krzysztof Jemielniak krzysztof.jemielniak@pw.edu.pl http://www.zaoios.pw.edu.pl/kjemiel Obróbka Skrawaniem - podstawy, dynamika, diagnostyka 3. Geometria ostrza
2. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 2 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Plan wykładu Obróbka skrawaniem 1. Wstęp 2. Pojęcia podstawowe 3. Geometria ostrza 4. Materiały narzędziowe 5. Proces tworzenia wióra 6. Siły skrawania 7. Dynamika procesu skrawania 8. Ciepło w procesie skrawania, metody chłodzenia 9. Zużycie i trwałość ostrza 10. Diagnostyka stanu narzędzia i procesu skrawania 11. Skrawalność 12. Obróbka materiałów stosowanych w przemyśle lotniczym Geometria ostrza strony 34-51
3. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 3 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak • Ostrze i jego geometria • Układ narzędzia • płaszczyzny w układzie narzędzia • kąty w układzie narzędzia • przykładowe geometrie ostrza w układzie narzędzia • Pomocniczy układ wykonawczy i układ roboczy • Geometria krawędzi skrawającej 3 Geometria ostrza Ostrze i jego geometria
4. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 4 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Ostrze i jego geometria Geometria ostrza określa położenie krawędzi skrawających oraz powierzchni natarcia i przyłożenia OSTRZE Powierzchnia natarcia A g Główna krawędź skrawająca Powierzchnia przyłożenia A a Naroże Pomocnicza powierzchnia przyłożenia A’ a Pomocnicza krawędź skrawająca
5. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 5 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Układy odniesienia Układ odniesienia do zespół płaszczyzn przechodzących przez rozpatrywany punkt krawędzi skrawającej, zorientowanych względem bazowych elementów narzędzia oraz kierunków ruchów występujących w procesie skrawania. Geometria ostrza określana jest w układach odniesienia
6. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 6 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Układy odniesienia Układ narzędzia (ang. Tool in hand system) • służy do wykonywania, ostrzenia i kontroli narzędzi skrawających • jest zorientowany względem bazowych elementów narzędzia oraz przewidywanych kierunków ruchów, Układ roboczy (ang. Tool in use system) • służy do określania geometrii ostrza w czasie pracy jest zorientowany względem wypadkowej prędkości skrawania • płaszczyzny i kąty w nim określane mają dodatkowy indeks „e” (np. główny roboczy kąt natarcia goe ) Pomocniczy układ wykonawczy (układ technologiczny) • służy on do wykonywania i kontroli części roboczych narzędzi składanych, • jest zorientowany względem elementów bazowych tych części • płaszczyzny i wielkości określane w układzie technologicznym mają dodatkowy indeks „t” (np. główny technologiczny kąt natarcia got ).
7. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 7 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak • Ostrze i jego geometria • Układ narzędzia • płaszczyzny w układzie narzędzia • kąty w układzie narzędzia • przykładowe geometrie ostrza w układzie narzędzia • Pomocniczy układ wykonawczy i układ roboczy • Geometria krawędzi skrawającej 3 Geometria ostrza Układ narzędzia • płaszczyzny w układzie narzędzia
8. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 8 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzna podstawowa – Pr • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła lub równoległa do bazowych elementów narzędzia • możliwie prostopadła do kierunku ruchu głównego vc . vc Pr Pr Pr M M
9. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 9 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzna podstawowa – Pr • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła lub równoległa do bazowych elementów narzędzia • możliwie prostopadła do kierunku ruchu głównego v c . Pr Pr Pr Pr M M M M
10. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 10 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzna boczna Pf i tylna Pp Płaszczyzna boczna P f • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła do P r • równoległa do zamierzonego kierunku posuwu vf Pf vf P f vf Płaszczyzna tylna P p • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła do P r i P f Pp P p Pr M M
11. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 11 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzna boczna Pf i tylna Pp Płaszczyzna boczna P f • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła do P r • równoległa do zamierzonego kierunku posuwu vf Płaszczyzna tylna P p • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła do P r i P f Pf Pp P f Pp M
12. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 12 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzna krawędzi skrawającej Ps i przekroju głównego Po Płaszczyzna krawędzi skrawającej Ps • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła do Pr • styczna do krawędzi skrawającej w rozpatrywanym punkcie. Płaszczyzna przekroju głównego (ortogonalna) Po • przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M • prostopadła do Pr i do Ps Po Ps Pf Pp Pf Po Pp Pr M M
13. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 13 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzna normalna Pn Pn przechodzi przez wybrany punkt krawędzi skrawającej M i jest prostopadła do głównej krawędzi skrawającej. • W odróżnieniu od Pf Pp Ps i Po w ogólnym przypadku nie jest prostopadła do płaszczyzny podstawowej Pr • nie można jej narysować jako prostej na widoku w Pr • należy wykonać kład płaszczyzny Ps do której Pn jest prostopadła • na nim nanieść rzut płaszczyzny normalnej Pn Ps P n Ps M
14. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 14 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzny Pr Ps Po i Pn Płaszczyzna normalna Płaszczyzna ortogonalna Płaszczyzna podstawowa Płaszczyzna głównej krawędzi skrawającej Nominalna płaszczyzna pracy ostrza (zawierająca wektory vc i vf ) kr - kąt przystawienia s - kąt pochylenia krawędzi skrawającej F. Klocke, Manufacturing Processes 1: Cutting, Springer 2011
15. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 15 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Płaszczyzny pomocnicze Geometrię pomocniczej krawędzi skrawającej i pomocniczej powierzchni przyłożenia określa się w płaszczyznach pomocniczych, oznaczonych „prim”
16. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 16 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak • Ostrze i jego geometria • Układ narzędzia • płaszczyzny w układzie narzędzia • kąty w układzie narzędzia • przykładowe geometrie ostrza w układzie narzędzia • Pomocniczy układ wykonawczy i układ roboczy • Geometria krawędzi skrawającej 3 Geometria ostrza kąty w układzie narzędzia
17. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 17 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Kąty w płaszczyźnie podstawowej Kąt przystawienia kr (kappa r) • zawarty między P s a P f • zawsze dodatni, • zastępowany czasem przez kąt odchylenia krawędzi skrawającej yr (psi r), zawarty między P s i P p –dopełnienie kąta przystawienia do 90°. Kąt naroża er • zawarty między P s a P s ’ Pomocniczy kąt przystawienia kr ’ • zawarty między P s ’ a P f ’ • zawsze dodatni, kr + er + kr ’ = 180°
18. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 18 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Rola kątów w płaszczyźnie podstawowej Kąt przystawienia kr • decyduje o zależności h(f) i b(a p ), • wpływa na: • temperaturę ostrza, • siły skrawania, • stabilność obróbki, • trwałość ostrza i inne. Pomocniczy kąt przystawienia kr ’ • decyduje o zaangażowaniu pomocniczej krawędzi skrawającej • czasem musi być prawie zerowy (wiertło) - niekorzystne choć nieuniknione. • korzystnie jeśli wynosi kilka stopni. Kąt naroża er • decyduje o • wytrzymałości ostrza • zdolności odprowadzania ciepła • powinien być jak największy.
19. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 19 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Kąt pochylenia krawędzi skrawającej s • leży w płaszczyźnie P s • jest zawarty między krawędzią skrawającą, a płaszczyzną podstawową • może być dodatni lub ujemny, • dla pomocniczej krawędzi skrawającej: pomocniczy kąt pochylenia krawędzi skrawającej s ’ Ps s
20. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 20 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Kąty natarcia, przyłożenia i ostrza Położenie powierzchni natarcia A g określają kąty natarcia g zawarte pomiędzy tą powierzchnią, a płaszczyzną podstawową Pr określone w płaszczyznach bocznej Pf , tylnej Pp , przekroju głównego Po i normalnej Pn Położenie powierzchni przyłożenia A a określają kąty przyłożenia a zawarte pomiędzy tą powierzchnią, a płaszczyzną styczną Ps określone w płaszczyznach bocznej Pf , tylnej Pp , przekroju głównego Po i normalnej Pn Między powierzchnią natarcia a przyłożenia zawarte są kąty ostrza b
21. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 21 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Kąty natarcia, przyłożenia i ostrza Pf Pp Pn gf af bp gp s bf ap Po go ao bo Ps gn an bo
22. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 22 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Najczęściej w granicach od ok. -5° do +6 ° Ujemne kąty natarcia: • największe odkształcenia plastyczne przy przekształcaniu warstwy skrawanej w wiór, • najwyższe siły skrawania, • najwyższa wytrzymałość ostrza Zerowy kąt natarcia – pośredni pod wszystkimi względami Wartości kąta natarcia Dodatnie kąty natarcia: • najmniejsze odkształcenia plastyczne przy przekształcaniu warstwy skrawanej w wiór, • najniższe siły skrawania, • najniższa wytrzymałość ostrza – stosowane tylko do obróbki materiałów plastycznych o niewielkiej wytrzymałości (np. aluminium)
23. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 23 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak • Ostrze i jego geometria • Układ narzędzia • płaszczyzny w układzie narzędzia • kąty w układzie narzędzia • przykładowe geometrie ostrza w układzie narzędzia • Pomocniczy układ wykonawczy i układ roboczy • Geometria krawędzi skrawającej 3 Geometria ostrza przykładowe geometrie ostrza w układzie narzędzia
24. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 24 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak bn gn bp ap gp Geometria noża prostego prawego Pf Pp Ps Po Pr Pf gf bf af Pp Pr Pr Po Ps Pr Pn . Ps Pn kr Ps ’ kr ’ Pf ’ er Pr
25. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 25 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Geometria noża bocznego odsadzonego lewego Po Pf Pn
26. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 26 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Geometria noża przecinaka Pn Pf Po
27. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 27 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Geometria wiertła krętego Pf Po Pr gf bf af Pr Pr Pf bo ao go Ps Ps Pn bn an gn Ps s Pn Pr t Pp Pn ” Pr bp ap gp Pp yr kr Pn ” gn ” Po Pr I to mniej więcej wszystko!
28. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 28 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Geometria wiertła krętego – unikanie niekorzystnego ścina Wiertło czterokrawędziowe Korekcja A-A’
29. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 29 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Geometria wiertła krętego M. Okada et al., Cutting performance of an indexable insert drill for difficult-to-cut materials under supplied oil mist, Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2013
30. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 30 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Geometria głowicy frezarskiej Pp Pr Pf kr P f r
31. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 31 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak • Ostrze i jego geometria • Układ narzędzia • płaszczyzny w układzie narzędzia • kąty w układzie narzędzia • przykładowe geometrie ostrza w układzie narzędzia • Pomocniczy układ wykonawczy i układ roboczy • Geometria krawędzi skrawającej 3 Geometria ostrza Pomocniczy układ wykonawczy i układ roboczy
32. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 32 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Pomocniczy układ wykonawczy Geometria noża bocznego odsadzonego lewego w układzie narzędzia Geometria płytki wymiennej w pomocniczym układzie wykonawczym Pomocniczy układ wykonawczy (układ technologiczny) • służy on do wykonywania i kontroli części roboczych narzędzi składanych, • jest zorientowany względem elementów bazowych tych części • płaszczyzny i wielkości określane w układzie technologicznym mają dodatkowy indeks „t” (np. główny technologiczny kąt natarcia got ).
33. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 33 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Porównanie układu narzędzia i układu roboczego Układ narzędzia – możliwie prostopadły do prędkości skrawania vc Układ roboczy– zorientowany względem wypadkowej prędkości skrawania ve Nominalna prędkość skrawania vc Płaszczyzna boczna Pf vc vf vc vf ve Płaszczyzna boczna robocza Pfe Płaszczyzna tylna robocza Ppe Płaszczyzna tylna Pf Płaszczyzna podstawowa Pr Płaszczyzna podstawowa robocza Pre Założony kierunek posuwu Kierunek posuwu Wypadkowa prędkość skrawania ve F. Klocke, Manufacturing Processes 1: Cutting, Springer 2011
34. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 34 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Geometria wiertła w układzie roboczym f tgh =––– p d 1 ostrze 2 ostrze Pre Pr gf gfe gfe =gf + h afe =af – h v c v e v f h
35. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 35 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak af1 af1 gf1 =-j j gf2 =j af2 af1 gf1 =0 j Geometria noża do gwintów w układzie roboczym gf2 =0 afe1 afe2 gfe1 =j gfe2 =-j afe1 =afe2 P r P re
36. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 36 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak • Ostrze i jego geometria • Układ narzędzia • płaszczyzny w układzie narzędzia • kąty w układzie narzędzia • przykładowe geometrie ostrza w układzie narzędzia • Pomocniczy układ wykonawczy i układ roboczy • Geometria krawędzi skrawającej 3 Geometria ostrza Geometria krawędzi skrawającej
37. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 37 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Makro geometria ostrza Mówiąc o geometrii ostrza zwykle mamy na myśli geometrię MAKRO! długość całkowita długość części roboczej średnica freza część chwytowa średnica chwytu kr ’ gp ap gf af przestrzeń na wióry rowek wiórowy
38. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 38 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak zadziory Mikro geometria krawędzi skrawającej Wykruszanie krawędzi po pokryciu Wykruszenia krawędzi przed pokryciem Joël RECH, Cutting Edge Preparation and Surface Issues, 2005
39. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 39 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Porównanie powierzchni nowego i przeostrzonego freza obwiedniowego Profile chropowatości chropowatość Rs ~0.3 mm chropowatość Rs ~1.0 mm Joël RECH, Cutting Edge Preparation and Surface Issues, 2005
40. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 40 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Zamierzona i rzeczywista geometria ostrza 1mm
41. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 41 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Pr s bn gn bn gn an Przekrój płaszczyzną normalną Krawędź skrawająca nigdy nie jest „idealnie” ostra
42. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 42 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Przykładowe mikro geometrie freza z WS Joël RECH, Cutting Edge Preparation and Surface Issues, 2005
43. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 43 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Przykładowe mikro geometrie freza z WS ostrze niepokrywane ostrze pokrywanie PCD
44. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 44 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Przykładowa mikro geometria krawędzi skrawającej freza obwiedniowego z HSS Joël RECH, Cutting Edge Preparation and Surface Issues, 2005
45. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 45 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Czynniki wpływające na optymalny promień rn Materiał obrabiany: • skład • twardość itd Materiał ostrza: • skład • twardość itd Pokrycie: • odporność na adhezję Parametry skrawania: •posuw • głębokość skrwania Joël RECH, Cutting Edge Preparation and Surface Issues, 2005
46. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 46 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Porównanie zwijaczy wiórów i krawędzi skrawających dla różnych płytek z WS toczenie zgrubne stali toczenie wykończeniowe Al Joël RECH, Cutting Edge Preparation and Surface Issues, 2005
47. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 47 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Przykładowe sposoby przygotowania krawędzi skrawającej piaskowanie honowanie (obróbka przetłoczno-ścierna) Joël RECH, Cutting Edge Preparation and Surface Issues, 2005
48. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 48 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak szczotkowanie przeciąganie w luźnym ścierniwie obróbka magnetyczno- ścierna obróbka elektroerozyjna obróbka laserowa szlifowanie Przykładowe sposoby przygotowania krawędzi skrawającej Denkena B., Biermann D., Cutting edge geometries, CIRP Annals - Manufacturing Technology 63 (2014) 631–653
49. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 49 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Parametry zaokrąglenia krawędzi skrawającej G.Byrne et al., Advancing Cutting Technology, CIRP 2003
50. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 50 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Wpływ geometrii krawędzi na siły skrawania G.Byrne et al., Advancing Cutting Technology, CIRP 2003
51. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 51 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Kształtowanie wióra zaokrągloną krawędzią • Przy h»rn można zaakceptować przybliżenie o ostrości krawędzi • za kształtowanie wióra odpowiada kąt gn • Wraz z maleniem grubości WS (lub wzrostem promienia zaokrąglenia krawędzi skrawającej rn ) rośnie udział zaokrąglenia w kształtowaniu wióra • efektywny kąt natarcia gn maleje przyjmując wartości ujemne dla h<rn • i znaczne wartości ujemne, gdy h< 0,5rn • Istnieje pewna graniczna wartość grubości WS hmin , poniżej której dla danego promienia rn i innych warunków skrawania wiór w ogóle nie powstaje, • cały materiał jest gnieciony, dostaje się pod narzędzie jak w procesie nagniatania. • Ma to szczególne znaczenie przy mikroobróbce, tj. obróbce bardzo małymi naddatkami, kiedy to nawet bardzo mały promień rn jest duży w stosunku do grubości warstwy skrawanej – jest to tzw. efekt skali. • Minimalna grubość WS wynosi zwykle 5-43% promienia krawędzi skrawającej
52. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 52 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Kształtowanie wióra zaokrągloną krawędzią h b) h d) gef < 0 gn każde takie wejście zaczyna się od ślizgania ostrza po powierzchni materiału (a)… … po którym następuje gniecenie materiału (b) Kształtowanie wióra zaczyna się po przekroczeniu minimalnej grubości WS hmin przy bardzo ujemnym efektywnym kącie natarcia (c) … …..który rośnie wraz z grubością WS (d) Zauważmy, że przy frezowaniu przeciwbieżnym przy wchodzeniu ostrza w materiał obrabiany grubość WS zmienia się od zera do wartości maksymalnej. h=0 a) h c) gef << 0 gn
53. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Zakład Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem 53 Prof. dr hab. inż. Krzysztof Jemielniak Jakieś pytania?