Wpływ kąta wyprzedzenia i promienia krzywizny na siły skrawania w pięcioosiowym frezowaniu powierzchni złożonych *

STRESZCZENIE: Przedstawiono badania doświadczalne, których celem było sporządzenie wykresów obrazujących wpływ kąta wyprzedzenia oraz promienia krzywizny obrabianego zarysu krzywoliniowego powierzchni złożonej na składowe siły skrawania. Przedmiotem badań doświadczalnych była wypukła oraz wklęsła powierzchnia pióra łopatki turbiny ze stopu Inconel 718. Do ich przeprowadzenia zastosowano frez toroidalny. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że wartości kąta wyprzedzenia w obróbce wypukłej i wklęsłej powierzchni łopatki turbiny powinny być odpowiednio zmieniane w sposób ciągły wraz ze zmianą promienia krzywizny w kierunku posuwu obrabianego profilu powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: pięcioosiowe frezowanie, siły skrawania, powierzchnie złożone, łopatka turbiny

ABSTRACT: Experimental studies are presented, were conducted that aimed at determining the mathematical models of the influence of the lead angle and the radius of curvature of the profile of machined sculptured surface on the components of the cutting force. The object of the experimental studies was a convex and concave surface of a turbine blade of Inconel 718 alloy. The toroid cutter was used for the tests. Based on the results of the study it was found that the lead angle in the machining of the convex surface and concave turbine blade should be continuously varied with the change of radius of curvature in the direction of the machined surface profile.

KEYWORDS: 5-axis milling, cutting forces, sculptured surfaces, turbine blade

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Berglind L., Plakhotnik D., Ozturk E. “Discrete cutting force model for 5-axis nilling with arbitrary engagement and feed direction”. Procedia CIRP. 58 (2017): s. 445–450.
• Boz Y., Erdim H., Lazoglu I. “Modeling cutting forces for 5-axis machining of sculptured surfaces”. Advanced Materials Research. 223 (2011): s. 701–712.
• Burek J., Gdula M., Żyłka Ł., Płodzień M. „Wpływ orientacji osi frezu toroidalnego na składowe siły skrawania w pięcioosiowej obróbce łopatki turbiny ze stopu Inconel 718”. Mechanik. 8–9 (2015): s. 764–774.
• Gdula M. „Proces symultanicznego pięcioosiowego frezowania powierzchni złożonych frezem toroidalnym”. Praca doktorska. Rzeszów, 2017.
• Gdula M., Burek J., Żyłka Ł. “Cross section of the cutting layer in simultaneous five-axis machining of sculptured surfaces”. Archives of Mechanical Technology and Automation. 34, 4 (2014): s. 25–36.
• Gdula M., Burek J., Żyłka Ł., Turek P. “Analysis of accuracy of the shape of sculptured surfaces in simultaneous five-axis machining of parts made from difficult to machine materials used in aviation technology”. Archives of Mechanical Technology and Automation. 34, 4 (2014): s. 11–24.
• Gilles P., Monies F., Rubio W. “Optimum orientation of a torus milling cutter: Method to balance the transversal cutting force”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 47 (2007): s. 2263–2272.
• Luo S., Dong Z., Jun M. “Chip volume and cutting force calculations in 5-axis CNC machining of free-form surfaces using flat-end mills”. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 90 (2017): s. 1145–1154.
• Ozturk E., Budak E. “Modelling of 5-Axis Milling Forces”. Machining Science and Technology. An International Journal. 11, 3 (2007): s. 287–311.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.1.2

 

* Artykuł recenzowany