Analysis of Micro Burr Formation in Austenitic Stainless Steel X5CrNi18-10

Biermann, Dirk; Steiner, Markus

doi:10.1016/j.procir.2012.07.018

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“…The uncut material is pushed out of the top of the slot, which is in the direction with the lowest resistance, thereby generating a large irregular tearing burr on the down milling side. Therefore, for ductile material micro milling, the surface quality on the up milling side is better than that of the down milling side as reported in [6,7] and confirmed in this research. Based on the top burr formation mechanism, a burr control strategy with the aid of vibration is proposed.…”

Section: Kinematics Analysissupporting

confidence: 84%

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Burr reduction mechanism in vibration-assisted micro milling

Chen

Teng

Zheng

et al. 2018

Manufacturing Letters

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This paper investigates the effect of vibration applied in feed direction on the burr generation mechanism in vibration-assisted micro milling. Kinematic analysis and finite element simulation are conducted for micro slot milling. Due to the vibration assistance in the feed direction, up milling and down milling takes place periodically on both of the cutting-in and cutting-out sides. This results in a reduction of burr formation. The results from both simulation and experiment confirm that the size of the top burrs in the down milling side of the slot are reduced significantly due to vibration assistance compared with conventional micro milling.

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Section: Kinematics Analysissupporting

confidence: 84%

“…It was found that the burr height tends to decrease with increase of feed rate. Biermann and Steiner [6] studied micro burr formation in the milling process of austenitic stainless steel. They pointed out that in the up milling process of a slot, the top burr height is evidently reduced, but it tends to increase with cutting speed.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Burr reduction mechanism in vibration-assisted micro milling

Chen

Teng

Zheng

et al. 2018

Manufacturing Letters

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“…Biermann [6] conducted micro-milling experiments on austenitic stainless steel X5CrNi18-10, studied the action law of cutting parameters, tool geometry , lubrication mode, etc.. It was revealed that these factors had significant affection on top burr size.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Formation and Control Technology of Top Burr in Micro-Milling

2017

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Abstract. Burr formed during micro-milling slot has the most direct effect on surface quality and dimension accuracy of work-piece. Compared with other positional burrs, top burrs having the biggest dimension make the subsequent de-burring operation more difficult. To analyze the effect of spindle speed, cutting depth , feeding per teeth and blade radius on top burr size, Al6061-T6, used as research object, was conducted on a 5-axis machining center with the single factor method. Effect regularities of the process parameters on burr dimension were preliminarily revealed, active control of burr dimension during micro milling operation could be possible on the basis of the experiment.

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“…Por outro lado, o aumento da profundidade de usinagem aliada à redução do avanço por dente teve reflexo na diminuição da formação de rebarbas (Li & Chou, 2010). O aumento da velocidade de corte favorece o aumento das rebarbas, desde que a taxa de deformação seja alta o suficiente para aumentar o endurecimento por deformação no material da peça (Biermann & Steiner, 2012). Considerando apenas o avanço por dente, há menos formação de rebarbas quando a relação f z /r e é igual ou maior que 1 µm/µm (Jin et al, 2009).…”

Section: Figura 24 -Formação De Rebarbas Em Canais Microfresados (Scunclassified

“…Na redução do diâmetro da ferramenta, os efeitos do aumento do atrito e da alta deformação da porção de material à frente da aresta de corte poderiam ser minimizados aplicando maiores velocidades de corte. No aumento da velocidade de corte a resistência contra a deformação plástica é maior, favorecendo o cisalhamento (Biermann & Steiner, 2012).…”

Section: (A) (B)unclassified

Microfresamento de aços com grãos ultrafinos

Assis¹

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AGRADECIMENTOSAgradeço a todos aqueles que de alguma forma contribuíram para minha formação pessoal, profissional e intelectual. Sou grato pelos desafios, momentos de reflexão, conquistas e vitórias. Um homem não se constrói apenas por si só, o trabalho árduo e o companheirismo são as ferramentas para desbravar horizontes e encontrar seu espaço no mundo. Sem essas contribuições eu não seria quem eu aprendi a ser, e tenho orgulho de ter convivido com tão sábias pessoas.A minha família, tios e primos pela companhia durante estes anos de luta e emprenho. Obrigado por sempre demonstrarem o orgulho que sentem de mim.Ao meu inquieto orientador Professor Dr. Renato Goulart Jasinevicius, pelas contribuições para o desenvolvimento desta pesquisa, confiança e parceria. Agradeço por cada oportunidade, pelas discussões e ensinamentos. Agradeço também ao CNPq e a CAPES pelos auxílios às viagens para congressos e realização de pesquisas de campo.A Arotec pelo uso do microscópio laser para medição dos raios de aresta das ferramentas. Agradeço também a Açobril pelo desconto na compra do aço para os corpos de prova. A micromanufatura via usinagem apresenta algumas dificuldades, principalmente aquelas relacionadas à formação do cavaco, pois a espessura de corte passa a ter a dimensão do tamanho de grão do material da peça e da microgeometria da aresta de corte. Em operações de microcorte, a microestrutura do material é um fator importante no controle da geração da superfície da peça, mecanismo de formação de cavaco, etc. Este trabalho de pesquisa avaliou o efeito do tamanho ultrafino dos grãos do material da peça sobre os fenômenos inerentes ao corte no microfresamento. As variáveis de usinagem investigadas foram avanço por dente (f z ), velocidade de corte (v c ), diâmetro da microfresa (d ϕ ) e raio de aresta de corte (r e ), visando avaliar o mecanismo de formação do cavaco, acabamento da peça e integridade superficial. Os materiais utilizados nos experimentos foram um aço bifásico (ferrita-perlita) com tamanho de grão ferrítico de 11 µm e outro de microestrutura homogênea de grãos ultrafinos com 0,7 µm, ambos com mesma composição química e baixo-carbono. Dois grupos de ensaios foram propostos: (1) macro e microfresamento e (2) microfresamento de canais. O tipo de usinagem foi o de fresamento de topo, sem emprego de fluido de corte. Os ensaios de usinagem foram executados em centros de usinagem CNC. As ferramentas de corte foram de metal duro com recobrimentos, diâmetro 16 mm na escala macro de usinagem, 200 e 800 µm na escala micro. A adequação da microestrutura do material da peça à redução da escala de usinagem, através do mecanismo de refino de grão, gerou alguns aspectos favoráveis à microusinagem, como melhor acabamento (S sk ≈0 e S ku ≈3), formação de cavaco contínuo e menor formação de rebarbas com a redução da espessura de corte (f z ≤r e ), possibilitando aplicações em microfabricação por corte com ferramenta de geometria definida utilizando aços baixo carbono, antes limitadas à estruturas na construção civil e peças...

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Analysis of Micro Burr Formation in Austenitic Stainless Steel X5CrNi18-10

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