Publication details
Abstracts and keywords
W ramach rozprawy doktorskiej podjęto tematykę precyzyjnego frezowania elementów ze stopów magnezu. Analizę przebiegu oraz efektów procesu przeprowadzono na podstawie dokładności wymiarowej elementów, struktury geometrycznej powierzchni, kształtowanych wiórów oraz przebiegów siły skrawania w funkcji czasu. W części teoretycznej pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy z zakresu obróbki precyzyjnej, w ramach którego omówiono podstawowe zagadnienia, a także stosowane narzędzia i maszyny. Przedstawiono również kluczowe informacje na temat analizowanych wskaźników skrawalności oraz wyniki naj-nowszych badań krajowych i zagranicznych w tym obszarze. Scharakteryzowano także stopy magnezu pod względem ich właściwości, zastosowania oraz skrawalności. W dalszej części rozprawy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych przeprowadzonych dla dwóch wariantów obróbki – frezowania powierzchni czołowych i bocznych oraz dwóch stopów magnezu – AZ91D i AZ31. Proces frezowania realizowano w warunkach obróbki precyzyjnej, tzn. z zastosowaniem niewielkich wartości parametrów technologicznych, głównie posuwu na ostrze oraz osiowej i promieniowej głębokości skrawania. Frezowanie z wartościami posuwu na ostrze zbliżonymi do wartości promienia zaokrąglenia krawędzi skrawającej narzędzi miało szczególne znaczenie w kontekście poszukiwania oznak wskazujących na występowanie zjawiska bruzdowania materiału. W pracy analizowano wpływ zmiany parametrów technologicznych oraz rodzaju narzędzia skrawającego na wybrane wskaźniki skrawalności. Wyniki badań z zakresu dokładności wymiarowej oraz chropowatości powierzchni poddano również wnioskowaniu statystycznemu przy użyciu dwuczynnikowej analizy ANOVA. Przeprowadzone badania doświadczalne oraz analiza uzyskanych wyników umożliwiły sformułowanie wniosków poznawczych oraz praktycznych, a także wyznaczenie kierunków przyszłych badań. Potwierdzono ponadto możliwość realizacji procesu frezowania precyzyjnego na standardowej obrabiarce CNC oraz z wykorzystaniem typowych narzędzi skrawających. Wyznaczono również zakresy strefy przejściowej pomiędzy bruzdowaniem a skrawaniem materiału, w których znajduje się minimalna grubość warstwy skrawanej.
The dissertation considered the topic of precision milling of magnesium alloy components. The analysis of the progress and effects of the process was performed on the basis of the dimensional accuracy of the components, the surface texture, the formed chips and the cutting force in the time domain. The theoretical part of the paper presents the state of the art in the field of precision machining within which the basic issues are discussed, as well as the tools and machines used. Essential information on the analysed machinability indicators and the results of recent domestic and foreign research in this area are also presented. Magnesium alloys were also characterized in terms of their properties, application and machinability. The following part of the dissertation presents the results of experimental tests conducted for two machining variants – face and side milling and two magnesium alloys – AZ91D and AZ31. The milling process was carried out under precision machining conditions, i.e. with low values of technological parameters, mainly feed per tooth as well as axial and radial depth of cut. Milling with feed per tooth values comparable to the value of the cutting edge radius of the tools was of particular importance in the aspect of detecting signs indicating the occurrence of the ploughing phenomenon. The study analysed the effect of changing technological parameters and the type of cutting tool on selected machinability indicators. The results of the dimensional accuracy and surface roughness tests were also subjected to statistical inference using twoway ANOVA. The performed experimental studies and analysis of the obtained results enabled to formulate cognitive and practical conclusions, as well as to determine the directions of future research. Furthermore, the possibility of realising the precision milling process on a standard CNC machine tool and with the use of typical cutting tools has been confirmed. The ranges of the transition zone between ploughing and material cutting, in which the minimum undeformed chip thickness is located, were also determined.
