This paper analyses three components of total cutting force and chip shape changes when finish turning 17-4 PH (precipitation hardening) stainless steel. A Finite Element Method (FEM) simulation of cutting forces was also performed using the Johnson–Cook constitutive model. The results were compared with those obtained from experimental studies. Variable feeds of 0.05–0.4 mm/rev and depth of cut of 0.2–1.2 mm with a cutting speed of 220 m/min were used. The studies were carried out under dry and wet cooling conditions and with the use of minimum quantity lubrication (MQL). This research was realized based on the Parameter Space Investigation (PSI) method. Statistical analysis of the obtained results was carried out using Statistica-13 software. It was found that the cutting force Fc and feed force Ff depend on the depth of cut and feed, and the passive force Fp depends mainly on the feed. Compared to dry cutting conditions, a reduction of 43% and 39% of the cutting force Fc was achieved for wet machining and MQL machining, respectively. Regardless of the cooling conditions, a favorable chip shape was registered for ap = 1–1.1 mm and f = 0.25–0.3 mm/rev. Compared to the experimental studies, the FEM simulation showed differences of ~13% for the cutting force Fc and of ~36% for the feed force Ff.

Titanium alloys are included in the group of diffi cult-to-cut materials. The use of diff erent methods to reduce the temperature of the machining zone is one of the factors infl uencing the performance of the machining. The most commonly used method is fl ood cooling. On the basis of recent research, the conventionally used cutting fl uids can cause some health problems for machine operators. Moreover, it was found that they can cause some problems for the environment during storage and disposal. Therefore, in recent years, the aspects of the use of biodegradable fl uids and the reduction of the number of metalworking fl uids used in machining processes have received much more attention. In this study, the eff ect of the application of three diff erent vegetable oil-based cutting fl uids was evaluated for minimum quantity lubrication (MQL) in fi nishing the Ti-6Al-4V titanium alloy on surface topography and cutting force components. The same tests were conducted for dry cutting conditions and the results were compared with those after machining with MQL. It was found that the best surface roughness was obtained with the use of the mixture of 50% vegetable oil and 50% diester (1PR20) under all the cutting parameters considered. The biggest diff erences in the values of the Sa and Sz parameters can be noticed for the lowest feed rate. For the feed rate f = 0.1 mm/rev, the Sa parameter values were approximately 32% and 24% lower for MQL with 1PR20 compared to MQL to LB2000 and dry cutting conditions, respectively. In terms of cutting force components, the lowest values were obtained for the MQL with 1PR20 machining. The values of the main cutting force were about 15% lower compared to the MQL with LB2000 cutting conditions for all the cutting parameters considered.

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych pięcioosiowe-go szlifowania kulistą ściernicą trzpieniową wypukło-wklęsłej powierzchni wykonanej z ceramiki korundowej. Pokazano wpływ posuwu i głębokości skrawania na parametry chropowatości Ra i Rz oraz dokładność odwzorowania powierzchni. SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie, ceramika korundowa, dokładność odwzorowania powierzchni, diamentowa trzpieniowa ściernica kulistaThe article presents the results of experimental research for free form grinding of corundum ceramic with the use of an spherical diamond head. Article shows the influence of cutting depth and feed on roughness parameters and surface accuracy. KEYWORDS: grinding, corundum ceramics, surface accuracy reproduction, spherical head diamond mounted points grinding tool Ze względu na właściwości materiałów ceramicznych ich obróbka ścierna jest technologicznie trudna. Dotyczy to zwłaszcza szlifowania powierzchni złożonych, w których obróbce stosuje się najczęściej ściernice trzpieniowe z nasypem diamentowym [1][2][3]. Taki proces wymaga zastosowania wieloosiowych szlifierek wyposażonych w wysokoobrotowe wrzeciona i precyzyjne układy pozycjonowania osi -tylko pod tym warunkiem możliwe jest szlifowanie elementów o skomplikowanych kształtach wykonanych z materiałów ceramicznych lub supertwardych [4].Materiały ceramiczne są szeroko stosowane w technice, a także w inżynierii medycznej - zwłaszcza korund i cyrkon wykorzystuje się na implanty kostne i zębowe [4,5]. Takie elementy wykonuje się z użyciem narzędzi o małych rozmiarach, co powoduje, że prędkość skrawania v c musi się mieścić w przedziale 5÷10 m/s (w przypadku szlifowania konwencjonalnymi ściernicami wynosi ona 30÷45 m/s). Przykładowo: aby prędkość skrawania w przypadku ściernicy o średnicy d s = 5 mm osiągnęła 10 m/s, prędkość obrotowa wrzeciona obrabiarki powinna wynosić co najmniej n s = 40 000 obr/min.Poza tym w szlifowaniu trzpieniowymi ściernicami kulistymi ważne jest odpowiednie ustawienie osi trzpienia ściernicy względem obrabianej powierzchni - tak aby uzyskać wymaganą efektywną prędkość skrawania (rys. 1).W zależności od kątów wyprzedzenia α i pochylenia β minimalna i maksymalna efektywna prędkość skrawania przyjmuje różne wartości.Jeżeli α = 0° i β = 0° (oś wrzeciona prostopadła do powierzchni), wtedy prędkości skrawania przyjmują wartości:gdzie: a p oznacza głębokość szlifowania.Jeśli natomiast jeden z kątów (α lub β) jest różny od zera, prędkości skrawania są określone równaniami: gdzie: natomiast R th jest teoretyczną wysokością chropowatości (rys. 2).Rys. 1. Ustawienie osi trzpienia ściernicy (a p -głębokość szlifowania, a e -szerokość szlifowania, α -kąt wyprzedzenia, β -kąt pochylenia, n s - prędkość obrotowa ściernicy) Rys. 2. Określenie maksymalnej chropowatości teoretycznej R th [4] MECHANIK NR 8-9/2017 763

No abstract

Przedstawiono opracowany w Katedrze Technik Wytwarzania i Automatyzacji Politechniki Rzeszowskiej cykl przechwytu z odcięciem przedmiotu dla centrum obróbkowego STAMA MC 726 MT, wykorzystując możliwości układu sterowania numerycznego SINUMERIK 840D produkcji SIEMENS. Wykorzystanie stworzonego cyklu pozwala na obróbkę przedmiotów w dwóch położeniach zaciskowych. Dodatkowo ułatwia redagowanie programu sterującego, a także zmniejsza jego rozmiar. W rozdziale pierwszym przedstawiono kinematykę osi sterujących obrabiarki CNC wraz z ich nazewnictwem oraz zakresem ruchu, na której zaimplementowano cykl. W rozdziale drugim omówiono funkcje i tryby pracy przewidziane przez producenta maszyny, wspomagające programowanie procesów obróbkowych oraz zdefiniowane specjalne zmienne globalne ułatwiające tworzenie kodu NC. W kolejnej części przedstawiono podział cykli w układzie sterowania SINUMERIK oraz działanie stworzonego cyklu, opisując jego fragmenty. Oprócz podstawowych kodów zastosowano zmienne: lokalne, globalne oraz systemowe, tworząc warunki skoków.Słowa kluczowe: programowanie wysokopoziomowe, programowanie parametryczne, SINUMERIK 840D, obrabiarka wieloosiowa WprowadzenieWprowadzane do przemysłu coraz to nowsze i bardziej uniwersalne centra obróbkowe sterowane CNC umożliwiają obróbkę przedmiotów o skomplikowanej geometrii w jednym cyklu roboczym, z użyciem wielu narzędzi oraz podajników półfabrykatów, co umożliwia produkcję seryjną.