Wyznaczanie promieniowej i stycznej siły skrawania działających na ostrze narzędzia w procesie mikrofrezowania

• Autorzy: Marcin Matuszak

Warianty tytułu

Calculation of Radial and Tangential Cutting Forces Acting on Tool Blade in Micromilling Process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Opisano różnice między modelowaniem sił skrawania występujących skali makro a modelowaniem sił skrawania występujących podczas mikroobróbki. Ze względu na promień ostrza narzędzia porównywalny z grubością warstwy skrawanej klasyczny model sił skrawania nie jest odpowiedni do opisu sił skrawania występujących podczas mikrofrezowania. Analiza stycznej i promieniowej siły skrawania działających na ostrze narzędzia może pomóc w ulepszeniu modelu sił skrawania. W prezentowanym materiale opisano sposób wyznaczania lokalnych sił skrawania działających na ostrze obracającego się narzędzia. Siły zostały wyznaczone na pod-stawie sił zmierzonych przez trójosiowy siłomierz. Do wyznaczenia lokalnych sił skrawania konieczna jest znajomość kątowego położenia narzędzia. Kątowe położenie narzędzia zostało wyznaczone na podstawie modelu sił skrawania. Zaprezentowano wyniki pomiarów sił oraz wyznaczone przebiegi stycznej i promieniowej siły skrawania. Przedstawiono wnioski wynikające z przeprowadzonych badań oraz plany dalszych prac. (abstrakt oryginalny)

EN

Differences in cutting forces modelling in micromilling and milling in macro scale are described. Due to small tool edge radius comparable to chip thickness classical cutting forces model is inadequate for describing micromilling cutting forces. Study of tangential and radial cutting forces acting on tool blade can be used for cutting forces model improvement. The paper presents method of finding local cutting forces acting on each tool blade. Cutting forces acting on tool blade are calculated from forces measured by three-axial dynamometer. For these calculations there is a need of knowing angle of micromilling tool. Tool angle is estimated from cutting forces model. Calculated radial and tangential cutting forces are shown. Conclusions arising from performed experiments and further research plans are presented. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Przemysł drzewny; Przemysł metalowy

EN

Wood industry; Metal industry

• Czasopismo: Studia i Materiały Polskiego Stowarzyszenia Zarządzania Wiedzą
• Rocznik: 2011
• Tom: 40
• Strony: 215--228

Twórcy

autor

Marcin Matuszak

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• Baú A.: Dynamometer for cutting force measurement in micro milling, MSc. Thesis, Lyngby 2007.
• Bissacco G., Gietzelt T., Hansen H. N.: Force analysis in micro milling Al 6082 T6 in various engagement conditions,. Proceedings of 4M2008 Conference Multi-Material Micro Manufacture, Cardiff: Whittles Publishing Ltd., 2008.
• Chae J., Park S.S., Freiheit T.: Investigation of micro-cutting operations, "International Journal of Machine Tools and Manufacture", Volume 46, Issues 3-4, Maryland Heights: Elsevier, 2011, s. 313-332.
• Ducobu F., Filippi E., Rivière-Lorphèvre E.: Chip formation and minimum chip thickness in micro-milling, "International Journal of Machine Proceedings", of the 12th CIRP Conference on Modeling of Machining Operations, 2009, s. 339-346.
• Ducobu F., Filippi E., Rivière-Lorphèvre E.: Investigations on chip formation in micro-milling, Proceedings of the 9th International Conference on Laser Metrology, CMM and Machine Tool Performance, 2009, s. 327-336.
• Hui Taek Yun., Segon Heo., Min Kyu Lee., Byung-Kwon Min., Sang Jo Lee.: Ploughing detection in micromilling processes using the cutting force signal, "International Journal of Machine Tools and Manufacture", Volume 51, Issue 5, Maryland Heights: Elsevier, 2011 s. 377-382.
• Liu X., DeVor R.E., Kapoor S.G.: An Analytical Model for the Prediction of Minimum Chip Thickness in Micromachining, "Journal of Manufacturing Science and Engineering", Volume 128, Issue 2, 2006, s. 474-481.
• Mian A.J, Driver N., Mativenga P.T.: Identification of factors that dominate size effect in micro-machining, "International Journal of Machine Tools and Manufacture", Volume 51, Issue 5, Maryland Heights: Elsevier, 2011, s. 383-394.
• Malekian M., Park S.S., Jun M.B.G.: Modeling of dynamic micromilling cutting forces, "International Journal of Machine Tools & Manufacture" 49, Maryland Heights: Elsevier, 2009, s. 586-598.
• Park S.S., Malekian M.: Mechanistic modeling and accurate measurement of micro end milling forces, "CIRP Annals - Manufacturing Technology", 58, Maryland Heights: Elsevier, 2009, s. 49-52.
• Zheng H.Q., Li X.P., Wong Y.S., Nee A.Y.C.: Theoretical modelling and simulation of cutting forces in face milling with cutter runout, "International Journal of Machine Tools and Manufacture", Volume 39, Issue 12, Maryland Heights: Elsevier, 1999, s. 2003-2018.