Odkształcenia elementów cienkościennych po frezowaniu

Abstract

W pracy przedstawiono wpływ wybranych strategii obróbki, historii technologicznej półfabrykatu oraz usunięcia steksturowanej warstwy wierzchniej powstałej po walcowaniu na odkształcenia elementów cienkościennych, wykonanych ze stopu aluminium EN AW-2024 T351, po frezowaniu. Zastosowano strategie takie jak: High Performance Cutting, High Speed Cutting i obróbka wykończeniowa konwencjonalna (OWK) oraz ich wzajemne kombinacje. Jako historię technologiczną półfabrykatu analizowano kierunek walcowania. Przyjęto, że może to być istotne w kontekście kierunku posuwu narzędzia skrawającego. Badania przeprowadzono w wersjach z pozostawieniem steksturowanej warstwy wierzchniej utworzonej po obróbce plastycznej oraz z jej usunięciem z parametrami odpowiadającymi High Speed Cutting i obróbce wykończeniowej konwencjonalnej (OWK). W realizowanej pracy skoncentrowano się na wpływie przedstawionych zmiennych na wartość i rodzaj powstających odkształceń poobróbkowych, a podjęcie takiej problematyki wynikało z istotnych problemów z jakimi zmaga się przemysł, szczególnie lotniczy. W ramach pracy przeprowadzono badania własne obejmujące wyznaczenie charakterystyki materiałowej stopu aluminium EN AW2024 T351, badanie odkształceń poobróbkowych elementów cienkościennych metodą tensometryczną oraz różnicową, pomiary parametrów chropowatości powierzchni po różnych strategiach obróbki oraz analizę struktury metalograficznej warstwy wierzchniej przed i po procesie frezowania. Na podstawie analizy uzyskanych wyników stwierdzono, że po frezowaniu w kierunku prostopadłym w stosunku do kierunku walcowania otrzymano większe odkształcenia niż po frezowaniu w kierunku równoległym. Dodatkowo stwierdzono możliwość minimalizacji odkształceń poobróbkowych elementów cienkościennych dzięki stosowaniu właściwie dobranej strategii obróbki oraz jej połączeniu z obróbką wstępną (lub jej brakiem). Pracę zakończono wnioskami o znaczeniu naukowym i aplikacyjnym, które zawierają wytyczne technologiczne pozwalające zmniejszać odkształcenia elementów cienkościennych pojawiające się po zakończonym procesie skrawania.