Stress in the surface layer of objects burnished after milling

Abstract

This paper presents the effects of modeling the stress in the burnished layer of a complex spatial surface that was previously milled. A spatial kinematicgeometric model of the surface structure after milling is used. This paper presents the results of a numerical experiment on the synergic influence of the technological milling and burnishing parameters responsible for the final state of the geometric structure of a surface on the post-machining stress in the surface layer. The stress in the surface layer plays an important role because it is frequently responsible for the development of cracks, corrosion, and cavitation (in the surface area of injection aluminum molds, press tools, and core cutters). A proper understanding of the mechanisms responsible for the origin and development of residual stress will be conducive to the improvement of functional properties and longer tool life.

The isotropy tests of a milled and hard-burnished surface of the X160CrMoV121 steel

“…FREZOWANIE I NAGNIATANIE NA TWARDO Do największych problemów we współczesnych technikach wytwarzania należy zaliczyć możliwość świadomego kształtowania warstwy wierzchniej części dostosowanej do warunków w jakich będzie eksploatowana [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11]. Skala problemu rośnie wraz ze wzrostem wymagań funkcjonalnych stawianych wytwarzanym przedmiotom oraz ze stopniem skomplikowania opracowanej technologii.…”

“…Łączone w jednej operacji zabiegi frezowania i nagniatania oprócz optymalizacji pod kątem wartości wysokościo-wych parametrów chropowatości należy również łączyć w sposób dający odpowiednio długi okres trwałości pracy narządzi podczas skrawania i nagniatania [1,2]. Nadmierne wartości siły nagniatania F N (rys.…”

“…Skala problemu rośnie wraz ze wzrostem wymagań funkcjonalnych stawianych wytwarzanym przedmiotom oraz ze stopniem skomplikowania opracowanej technologii. Najczęściej technolog do wytworzenia powierzchni funkcjonalnych łączy w jednej operacji różne zabiegi obróbkowe [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][13][14][15][16][17][18]. Za wartości pionowych i poziomych parametrów otrzymanej struktury geometrycznej powierzchni w dużej mierze odpowiedzialne są parametry technologiczne zrealizowanych zabiegów [1-3, 5-11, 15-18].…”

Modeling of Surface Geometric Structure State After Integratedformed Milling and Finish Burnishing

“…In case of diversified shape products with spatially complex surfaces (moulds and dies) it is common to combine rough and formed milling with finish burnishing of surfaces [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,13]. Single products, such as injection moulds for plastics or car body sheet dies have to have an appropriate state of surface geometric structure (SGS), achieved in the final machined cut [1,2,5,6,7,8,9,10,11]. Requirements that the process engineer faces are hard to be satisfied.…”

“…Requirements that the process engineer faces are hard to be satisfied. The ultimate state of SGS, its texture and height of asperities, depends on the type and kind of tools used and values of technological parameters [1,2,5,6,7,8,9,10], as well as characteristics of the machined material.…”