Příspěvek k obrábění korozivzdorných ocelí

Dalibor Jurok

Doctoral thesis

Contribution to machining of stainless steels

Abstract:

Předkládaná disertační práce se zabývá problematikou frézování korozivzdorných ocelí. V práci je hodnocen vliv procesu čelního frézování vysokými rychlostmi na kvalitu opracovaného povrchu a velikost dosahovaných sil řezání. Hlavním cílem je experimentální ověření vhodně zvolených řezných parametrů pro opracované vzorky korozivzdorných ocelí, vyhodnocení jednotlivých složek řezných sil a parametrů drsností povrchu po aplikaci čelního frézování. V teoretické části práce je provedena analýza současného stavu problematiky ve formě rešerše v oblasti vysokorychlostního obrábění, frézování, řezných sil a integrity povrchu. Dále je popsán historický vývoj a vymezení pojmů HSC, analýza průřezu třísky při čelním frézování, rozdělení korozivzdorných ocelí. V rámci teoretické části jsou také řešeny řezné síly v procesu frézování a integrita povrchu. V rámci experimentální části jsou uvedeny kapitoly, kde je popsán návrh experimentální činnosti, popis materiálů zkušebních vzorků, použitých řezných nástrojů a obráběcích center. Výsledky z experimentů prokazují vliv řezných parametrů na sledované parametry drsnosti Ra, Rz a jednotlivé složky řezných sil Ffn, Ff, Fp. Vyhodnocené naměřené hodnoty parametrů drsnosti byly porovnávány s teoretickými vypočtenými hodnotami Rat, Rzt. Pro silové poměry byly z hodnot sestaveny strukturální rovnice podle funkcí závislostí pro dvě proměnné a byly vypočteny výslednice řezných sil Fv. V závěru práce jsou shrnuty a zhodnoceny dosažené výsledky z experimentální činnosti a jejich přínos pro vědu, praxi a další výzkum. Jsou stanoveny doporučené řezné podmínky a je hodnocena kvalita opracovaného povrchu po čelním frézování na uvedených vzorcích ocelí.

Abstract:

The presented thesis deals with the issue of milling stainless steels. The work evaluates the influence of high speed face milling on the quality of the machine surface and the size of the achieved cutting forces. The mail goal is experimental verification of suitably selected cutting parametres for machined samples of stainless steels, evaluation of individual components of cutting forces and surface roughness parametres after face milling application. In the theoretical part of the work is an analysis of the current state of the problematics in the form of research in the field of high-speed machining, milling, cutting forces and surface integrity. Furthermore, the historical development and definition of the terms HSC, chip cross-section analysis in face milling, distribution of stainless steels are described. The theoretical part also solves the cutting forces in the milling process and surface integrity. In the experimental part, there are chapters where the design of experimental activities, description of materials of test specimens, used cutting tools, and machining centers are described. The results from the experiments show the infuence of cutting parametres on the monitored roughness parametres Ra, Rz and individual components of cutting forces Ffn, Ff, Fp. The evaluated measured values of roughness parametres were compared with the theoretical calculated values Rat, Rzt. For the force ratios, structural equations were compiled from the values according to the dependence functions for two variables and the results of the cutting forces Fv were calculated. At the end of the work are summarized and evaluated the results obtained from experimental activities, with benefits for science, practice and other research. The recommended cutting conditions are determined, and the quality of the machined surface after face milling on the mentioned steel samples is evaluated.

Keywords

korozivzdorné ocelí, řezné síly, teoretická drsnost povrchu.

Keywords

stainless steels, cutting forces, theoretical surface roughness.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 13. 1. 2021
• Supervisor: Jana Petrů
• Reader: Dana Stančeková, Josef Chladil, Michal Hatala

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie