WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW SKRAWANIA NA DOKŁADNOŚĆ OBRÓBKI W PROCESIE WIERCENIA STOPU Ti6Al4V

Wiercenie materiałów ciągliwych, do których zalicza się Ti6Al4V, często wiąże się z niewystarczającym odprowadzeniem wiórów, co prowadzi do wystąpienia zakłóceń procesu obróbki. Wióry powstające w trakcie procesu wiercenia materiałów plastycznych są ciągliwe i mają skłonność do gromadzenia się w rowkach wiórowych narzędzia. Takie gromadzenie się wiórów może skutkować zarysowaniami powierzchni otworu, przyklejeniami materiału do narzędzia skrawającego, a także do przyśpieszonego zużycia ostrza skrawającego. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań uzyskane w procesie wiercenia stopu tytanu Ti6Al4V w aspekcie dokładności wymiarowo-kształtowej uzyskanych otworów. Obróbkę prowadzono bez chłodziwa (na sucho) przy różnych zestawach parametrów skrawania. W ramach badań monitorowano siłę posuwową i moment skrawania, dokładność kształtowo-wymiarową, jakość powierzchni otworu oraz  kształt wiórów. Wyniki badań pokazują, że zarówno jakość otworu, jak i jego dokładność wymiarowo-kształtową można poprawić przez odpowiedni dobór parametrów skrawania. Ponadto, obserwacja powierzchni na wyjściu narzędzia z materiału wskazywała na występowanie odkształceń plastycznych (zadziory) związanych z parametrami skrawania. Wyniki eksperymentu wykazały także, że na kształt i wielkość zadziorów istotny wpływ ma prędkość posuwu.

Pełny tekst (pdf)

1. Ren N., Jiang L., Liu D., Lv L., Wang Q.:  Comparison of the simulation and experimental of hole characteristics during nanosecond-pulsed laser drilling of thin titanium sheets, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 76 (2014) 735-743.
2. Shetty P.K., Shetty R., Shetty D., Rehaman N.F., Jose T.K.:  Machinability study on dry drilling of titanium alloy Ti-6Al-4V using L9 orthoganal array, Procedia Mater. Sci., 5 (2014) 2605-2614.
3. Shyha I.S., Soo S.L., Aspinwall D.K., Bradley S., Perry R., Harden P., Dawson S.: Hole quality assessment following drilling of metallic-composite stacks, Int. J. Tools Manuf., 51 (2011) 569-578.
4. Abdelhafeez A.M., Soo S.L., Aspinwall D.K., Dowson A, Arnold D.: Burr formation and hole quality when drilling titanium and aluminium alloys, Procedia CIRP, 37 (2015) 230-235.
5. Bi S., Liang J.: Experimental studies and optimization of process parameters for burrs in dry drilling of stacked metal materials. Int J. Adv. Manuf. Technol., 53 (2010) 867-876.
6. Nouari M., List G., Girot F., Géhin D.: Effect of machining parameters and coating on wear mechanisms in dry drilling of aluminium alloys, Int. J. Tools Manuf., 45 (2005) 1436-1442.
7. Cantero J.L., Tardío M.M., Canteli J.A., Marcos M., Miguélez M.H.: Dry drilling of alloy Ti–6Al–4V, Int. J. Tools Manuf., 45 (2005) 1246-1255.
8. Li R., Hegde P., Shih A.J.: High-throughput drilling of titanium alloys. Int. J. Tools Manuf., 47 (2007) 63-74.
9. Dornfeld D.A., Kim J.S., Dechow H, Hewson J, Chen L.J.: Drilling burr formation in titanium alloy Ti-6AI-4V, CIRP Ann-Manuf. Technol., 48 (1999) 73-76.
10. Sun J., Guo Y.B.: A new multi-view approach to characterize 3D chip morphology and properties in end milling titanium Ti–6Al–4V, Int. J. Tools Manuf., 48 (2008) 1486-1494.
11. Pawar O.A., Gaikhe Y.S., Tewari A., Sundaram R., Joshi S.S.: Analysis of hole quality in drilling GLARE fiber metal laminates, Compos. Struct., 123 (2015)
    350-365.
12. Bono M., Ni J.: The effects of thermal distortions on the diameter and cylindricity of dry drilled holes. Int. J. Tools Manuf., 41 (2001) 2261-2270.
13. Prasanna J., Karunamoorthy L., Venkat Raman M., Prashanth S., Raj Chordia D.: Optimization of process parameters of small hole dry drilling in Ti–6Al–4V using Taguchi and grey relational analysis, Measurement, 48 (2014) 346-354.
14. Hsu I., Tsao C.C.: Study on the effect of frequency tracing in ultrasonic-assisted drilling of titanium alloy, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 43 (2008) 127-135.
15. Ko S., Chang J., Yang G.: Burr minimizing scheme in drilling, J. Mater. Process Technol., 140 (2003) 237-242.
16. Ko S., Lee J.: Analysis of burr formation in drilling with a new-concept drill,
    J. Mater. Process. Technol., 113 (2001) 392-398.
17. Lei S., Liu W.J.: High-speed machining of titanium alloys using the driven rotary tool, Int. J. Tools Manuf., 42 (2002) 653-661.
18. Denkena B., Boehnke D., Dege J.H.: Helical milling of CFRP-titanium layer compounds, CIRP J. Manuf. Sci. Technol., 1 (2008) 64-69.