Možnosti frézování niklových slitin

Miroslav Janoš

Doctoral thesis

Milling Possibilities of Nickel Alloys

Abstract:

JANOŠ, Miroslav. Možnosti frézování niklových slitin. Ostrava, 2016. 146 s. Disertační práce. VŠB – TU Ostrava. Školitel: prof. Dr. Ing. Ivan MRKVICA. Tato disertační práce je zaměřená na možnosti frézování niklových slitin. Konkrétně se jedná o rovinné frézování niklové superslitiny Inconel 718 nástroji s různou řeznou geometrií. Pro frézování byly k dispozici různé typy vyměnitelných břitových destiček ze slinutého karbidu od různých výrobců. Tyto vyměnitelné břitové destičky byly testovány na opotřebení ve vztahu k nalezení vhodných řezných podmínek, dále byla měřena drsnost povrchu po obrábění, objem odebraného materiálu a měření sil pomocí dynamometru. Úvodem popisuji druhy niklových slitin. Další kapitola je zaměřena na současné frézování niklových slitin nástroji s definovanou geometrií břitu. Následuje popis použitého materiálu pro experimenty Inconel 718. Dále jsem rozebíral s tímto tématem spojenou obrobitelnost materiálů. U této kapitoly nechybí přehled možných řezných materiálů pro obrábění niklových slitin. Následující kapitoly jsou zaměřeny na opotřebení nástrojů, drsnost obrobeného povrchu a silové poměry při procesu řezání. K jednotlivým parametrům jsou popsány různé metody měření. V neposlední řadě se dostávám k samotným cílům disertační práce. Hlavní část disertační práce obsahuje popis metodiky experimentu, použité stroje, nástroje a řezné parametry pro obrábění. Dále jsou popisovány použité metody a přístroje pro měření jednotlivých parametrů. Měření opotřebení resp. trvanlivosti u jednotlivých nástrojů (VBD) a měření drsnosti povrchů byla provedena ve firmě Miketa a v laboratořích Katedry obrábění, montáže a strojírenské metrologie FS VŠB-TU Ostrava. Měření sil při obrábění bylo provedeno na Žilinské univerzitě v Žilině. Naměřené výsledky experimentů jsou popsány v dalších kapitolách detailním rozborem a vyhodnocením. Všechny naměřené hodnoty resp. grafy byly zpracované v tabulkovém editoru Excel a programu DASYlab 8.0. Součástí je zde i odůvodnění jednotlivých výsledků. V poslední závěrečné části je shrnutí výsledků. Jsou zde uvedeny závěry a přínosy pro vědu, výzkum a samozřejmě pro praxi. Dále zde uvádím doporučení pro další výzkum popisované problematiky a návrh dalších experimentů pro potvrzení dosažených výsledků a nalezení nových informací a závislostí.

Abstract:

JANOŠ, Miroslav. Milling Possibilities of Nickel Alloys. Ostrava, 2016. 146 p. Dissertation. VŠB – TU Ostrava. Trainer: prof. Dr. Ing. Ivan MRKVICA. This dissertation is about options in milling nickel alloys. Particularly it is about plain milling of nickel super-alloy Inconel 718 by tools of various cutting geometry. For milling I used different type of indexable cutting inserts from cemented carbide from different manufacturers. The indexable cutting inserts were test on wear for finding out the most optimal cutting conditions, further was checked surface roughness, amount of removed material and measuring of forces by dynamometer. In the beginning is mentioned specification of nickel alloys. Next chapter described today’s milling of nickel alloys with tools of particular edge geometry. Further description of Inconel 718 a material I used for experiments. Then there is assessed machinability of material, there are mentioned also cutting materials suitable for milling of nickel alloys. Further chapters are focused on wear of tools, roughness of machined surface and force relations conditions during cutting process. For all parameters are stated different measurement methods. Also there are stated goals of this dissertation. Main part of my dissertation contains description of experiment’s test methodology, used machines, tools and cutting conditions used for cutting process. Further methods and equipment used for measuring of parameters. Measuring of wear resp. lifetime of different inserts and measuring surface roughness were performed in Miketa co. and in laboratories the Department of machining, assembly and engineering metrology in Faculty of Mechanical Engineering in VŠB – TU Ostrava. Measuring of forces during machining was performed on Zilina University in Zilina. The experiment results are described in further chapters with detailed information and assessment. All measured values of graphs were processed in table editor MS Excel and program DASYlab 8.0. Part of it is also explanation of results we received. In last final part is summary of results. There are mentioned things we have found and benefits for science and research and for practice. Further I mention recommendations for further research of described problematic and recommendation of further experiments for confirmation of results we have reached and finding new information and relations.

Keywords

Frézování, niklové slitiny, slinutý karbid, opotřebení, geometrie břitu, Inconel 718

Keywords

Milling, nickel alloys, cemented carbide, wear, edge geometry, Inconel 718

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 6. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 19. 10. 2016
• Supervisor: Ivan Mrkvica
• Reader: Ryszard Konderla, František Holešovský, Miroslav Neslušan

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie