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GREEN MACHINING ORIENTED TO DIMINISH DENSITY GRADIENT FOR MINIMIZATION OF DISTORTION IN ADVANCED CERAMICS

Bukvic, Gill; Sanchez, Luiz Eduardo de Angelo; Fortulan, Carlos Alberto; Fiocchi, Arthur Alves; Marinescu, Ioan Demitrius
Fonte: TAYLOR & FRANCIS INC; PHILADELPHIA Publicador: TAYLOR & FRANCIS INC; PHILADELPHIA
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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37.980652%
After sintering advanced ceramics, there are invariably distortions, caused in large part by the heterogeneous distribution of density gradients along the compacted piece. To correct distortions, machining is generally used to manufacture pieces within dimensional and geometric tolerances. Hence, narrow material removal limit conditions are applied, which minimize the generation of damage. Another alternative is machining the compacted piece before sintering, called the green ceramic stage, which allows machining without damage to mechanical strength. Since the greatest concentration of density gradients is located in the outer-most layers of the compacted piece, this study investigated the removal of different allowance values by means of green machining. The output variables are distortion after sintering, tool wear, cutting force, and the surface roughness of the green ceramics and the sintered ones. The following results have been noted: less distortion is verified in the sintered piece after 1mm allowance removal; and the higher the tool wear the worse the surface roughness of both green and sintered pieces.

Estudo da influência da força de corte em usinagem a verde nas propriedades mecânicas de cerâmicas sinterizadas; Influence of the cutting force of green machining on the mechanical properties of sintered ceramics

Margarido, Alexandre
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 13/01/2012 PT
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38.189473%
O estudo trata da medição da força de usinagem a verde de corpos de provas cerâmicos e sua correlação com as propriedades mecânicas após a sinterização. A usinagem a verde é empregada em compactos brutos para conferir formatos sem extremo compromisso com precisão dimensional ou para obter uma pré-forma antes da usinagem de acabamento após sinterização; é extensivamente empregada na usinagem de cerâmicas avançadas. Durante o processo de usinagem a verde os esforços de corte determinam a introdução de defeitos críticos na superfície e são geralmente estes defeitos que governam as propriedades mecânicas das cerâmicas após a sinterização. O trabalho objetiva a elaboração e montagem de um sistema de aquisição de dados das forças de usinagem, e procura identificar o limite de agressividade de corte na manutenção da integridade do corpo de prova com produção econômica. As medidas de torque de usinagem e velocidade periférica do rebolo podem representar um modelo para predizer a associação das forças de usinagem. Corpos de prova cilíndricos foram conformados a 100 e 200 MPa, tratados termicamente após a prensagem e usinados com diferentes parâmetros de corte, sinterizados e ensaiados quanto à resistência mecânica através de compressão e flexão a quatro pontos. Os resultados mostraram a importância do tratamento térmico antes da usinagem acima da temperatura de transição vítrea do ligante para peças prensadas a 100 e 200 MPa. Peças prensadas a 200 MPa e tratadas termicamente foram usinadas sem danos a taxas de remoção de 10.000 'MM POT.3'/min com potencia consumida de 1700 W. Com o emprego de um cabeçote com mancais aerostáticos de alta potência e baixo ruído não se detectou a introdução progressiva de defeitos críticos na superfície devido à ação do rebolo...

Estudo da influência dos parâmetros de usinagem nas tensões residuais geradas na peça torneada de aço inoxidável AISI 420C; Study of the influence of machining parameters on the residual stresses generated in the turned part stainless steel AISI 420C

Silva, Gustavo Corrêa
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
POR
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48.509956%
Atualmente há uma busca por produção sem desperdícios e, além disso, com custo reduzido. Em algumas situações, as tensões residuais geradas em processos de usinagem por fatores térmicos e/ou mecânicos podem comprometer o desempenho do produto final. Dessa forma, o conhecimento das tensões residuais geradas em função dos parâmetros envolvidos no processo torna-se importante, motivando assim o presente trabalho. Foi feito um estudo do torneamento em aço inoxidável martensítico AISI 420C considerando como variáveis independentes de entrada duas profundidades de corte, dois avanços, duas durezas do material e a presença ou não de meio lubrirrefrigerante. Em adição, foram medidas, como variáveis dependentes de saída, as componentes ortogonais da força de usinagem (passiva, corte e avanço) via sistema de aquisição de sinais, as rugosidades média e total via rugosímetro portátil e as tensões residuais em certas situações via difratômetro de raios-X. Com isso foi feito um estudo de modo a se analisar a presença ou não de correlação das variáveis independentes e/ou dependentes com as tensões residuais geradas na peça. Foi possível verificar que, mantendo os mesmos parâmetros de usinagem, a tensão residual aumentou para as amostras endurecidas. O mesmo não se pôde afirmar para as forças de usinagem que tem influência principalmente pelo aumento do avanço. Além disso...

Effect of green machining on distortion and surface finishing in advanced ceramic

Bukvic, Gill; Fiocchi, Arthur A.; Sanchez, Luiz E. A.; Fortulan, Carlos A.; Marinescu, Ioan D.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 175-183
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38.162915%
An alternative for grinding of sintered ceramic is the machining on the green state of the ceramic, which presents easy cutting without the introduction of harmful defects to its mechanical resistance. However, after sintering there are invariably distortions caused by the heterogeneous distribution of density gradients, which are located in the most outlying portions of the compacted workpiece. In order to minimize these density gradients, this study examined the influence of different allowance values and their corresponding influence in distortion after sintering alumina specimens with 99.8 % purity by turning operation using cemented carbide tool. Besides distortion, other output variables were analyzed, such as tool wear, cutting force and surface roughness of green and sintered ceramics. Results showed a distortion reduction up to 81.4%. Green machining is beneficial for reducing surface roughness in both green and sintered states. Cutting tool wear has a direct influence on surface roughness and cutting force.

Avaliação da força de usinagem e energia específica de corte no fresamento com alta velocidade de corte

Rigatti, Aldo Marcel Yoshida
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 87 f. : il.
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48.85053%
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS; Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência das condições de fresamento na força de usinagem e na energia específica de corte. Foram ensaiados dois tipos de materiais que sofreram diferentes formas de tratamentos térmicos. O aço CL 23 (Eaton Ltda) foi normalizado, resfriado ao forno e resfriado ao ar, e o aço COS AR 60 (Usiminas S/A) foi empregado na condição “como recebido” e tratado termomecanicamente, onde a microestrutura foi refinada a 1,7 m. Para o primeiro material, empregou-se 3 condições de usinagem, com parâmetros de corte fixos e distintos entre si, e para o segundo material, foram utilizadas 8 condições, em que todos os parâmetros variaram visando à aplicação da Análise de Variância (ANOVA). Os ensaios de fresamento de topo concordante a seco foram conduzidos em um centro de usinagem CNC de 11 kW de potência e rotação do eixo-árvore de 7.500 rpm. Empregou-se ferramenta de diâmetro 25 mm com dois insertos de metal duro revestidos com TiN e TiNAl. A força de usinagem foi obtida utilizando-se um dinamômetro piezelétrico de 3 componentes e sistema de aquisição...

Hot turning of a difficult-to-machine steel (sae xev-f) aided by infrared radiation

Sanchez, Luiz E. A.; Mello, Hamilton J.; Ingraci Neto, Rubens R.; Davim, Joao P.
Fonte: Springer Publicador: Springer
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 887-898
ENG
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38.293037%
A possible way for increasing the cutting tool life can be achieved by heating the workpiece in order to diminish the shear stress of material and thus decrease the machining forces. In this study, quartz electrical resistances were set around the workpiece for heating it during the turning. In the tests, heat-resistant austenitic alloy steel was used, hardenable by precipitation, mainly used in combustion engine exhaustion valves, among other special applications for industry. The results showed that in the hot machining the cutting tool life can be increased by 340% for the highest cutting speed tested and had a reduction of 205% on workpiece surface roughness, accompanied by a force decrease in relation to conventional turning. In addition, the chips formed in hot turning exhibited a stronger tendency to continuous chip formation indicating less energy spent in material removal process. Microhardness tests performed in the workpieces subsurface layers at 5 m depth revealed slightly higher values in the hot machining than in conventional, showing a tendency toward the formation of compressive residual stress into plastically deformed layer. The hot turning also showed better performance than machining using cutting fluid. Since it is possible to avoid the use of cutting fluid...

Parametros de corte na usinagem de madeiras dereflorestamento; Parameters of cutting in the wood machining of reforestation

Antonio Carlos Neri
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/02/2003 PT
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38.006655%
As madeiras de reflorestamento têm grande importância na economia nacional, movimentando importantes setores, tais como os de papel e celulose, de recursos energéticos, moveleiros e de construção civil. Embora o Brasil apresente um grande potencial florestal, sendo detentor das maiores reservas florestais tropicais do mundo e possuindo condições de clima e solo favoráveis à implantação de florestas de rápido crescimento, sua participação no comércio internacional de madeiras (2,1%) é, ainda, muito pequena. Em geral, grande parte das indústrias que processam madeiras apresenta baixo rendimento de madeira serrada e qualidade insuficiente do produto final, principalmente devido ao emprego de técnicas de processamento (conhecimento de parâmetros de corte) além de fatores de planejamento da serraria (implantação e Layout) inadequadas. Esse fato revela, portanto, que o setor madeireiro necessita incorporação de inovações tecnológicas. A caracterização de espécies de reflorestamento, no que diz respeito aos parâmetros de usinagem, tais como forças de corte, geometria adequada da ferramenta, espessura de corte, densidade, etc., é imprescindível no processamento da madeira. O objetivo principal deste trabalho foi a determinação dos principais parâmetros de corte (forças de corte...

Estudo das condições dimensionais e forças geradas no fresamento de aço endurecido; A study of the conditions and dimensional force generated in the milling hardened steel

Luciano de Jesus Menezes
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/12/2014 PT
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38.080522%
A evolução dos sistemas CAD/CAM, das máquinas-ferramenta CNC e das geometrias e materiais das ferramentas de corte tem tornado possível desenvolver processos de fabricação de moldes e matrizes mais eficazes. Normalmente, a quantidade de horas necessárias para a usinagem dos componentes dessas ferramentas é elevada e, mesmo assim, muitos dos perfis complexos não são possíveis de serem usinados por completo em centro de usinagem 3 eixos, necessitando a utilização de outras máquinas e processos, como a eletro-erosão (EDM), retificadoras e polimento manual. A utilização do fresamento com máquinas de usinagem 5 eixos tem sido um dos caminhos para a usinagem dos componentes complexos de moldes e matrizes, de modo a minimizar o uso de máquinas e processos adicionais. Com a finalidade de contribuir para melhorar a eficiência da fabricação de moldes e matrizes, este trabalho tem como objetivo estudar as condições dimensionais e as forças geradas no fresamento do Aço AISI D6 endurecido a 58HRC, usinado em um centro de usinagem 5 eixos com fresa de topo esférica. A condição dimensional estudada está relacionada com o perfil geométrico do corpo de prova, composto por raio e superfície plana. O estudo foi realizado utilizando 10 estratégias de usinagem...

Analysis of the performance of superabrasive and alumina grinding wheels with different bonds and machining conditions

Bianchi,Eduardo Carlos; Aguiar,Paulo Roberto de; Monici,Rodrigo Daun; Daré Neto,Luiz; Silva,Leonardo Roberto da
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2003 EN
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38.194602%
This paper presents a review of researches on CBN (cubic boron nitride) grinding wheels with the purpose of identifying the state of art in abrasive machining and serving as the basis for future researches and laboratory tests. The scientific studies investigated here report on interesting results involving grinding, published by Brazilian and foreign authors. The methods and the results are presented and discussed. In addition, a grinding setup is presented which provides more reliable experimental results about the surface integrity of fragile materials. This setup was obtained for grinding tests in several grinding conditions during the wheel service life, using alumina and vitrified and resin bond CBN grinding wheels. Results of cutting force, surface roughness and G ratio are also presented and discussed. They confirm the excellent machining capacity of the CBN wheel, with stable behavior in cutting force and roughness results during the tests. The G ratio values are in agreement with the results found by other researchers.

Experimental determination of the effect of some straight biological oils on cutting force during cylindrical turning

Ojolo,S.J.; Amuda,M.O.H.; Ogunmola,O.Y.; Ononiwu,C.U.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2008 EN
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38.42814%
Cutting fluids of various types are usually employed to control the heat generated in machining. The continued application of conventional petroleum based metal working fluids is being challenged by the need to reduce overall volume of fluids, minimize health risks and bio-contamination. Bio-oils assisted machining is an environmental bio-compatible technology for desirable control of temperature. This paper investigates the effect of some vegetable based oils on cutting force during cylindrical machining of mild steel, aluminium and copper. The results indicated that bio oils are suitable for metal working fluids but the effects of the bio-oils on cutting force are material dependent. Groundnut oil exhibited the highest reduction in cutting force when aluminium was being turned at a speed of 8.25m/min and feeds of 0.10, 0.15 and 0.20mm/rev, respectively. Palm kernel oil had the best result when copper was turned at feeds lower than 0.15 mm/rev. However, at higher feeds, groundnut oil had the best result for copper. Coconut oil recorded the highest cutting force in all the three materials machined followed by shear butter and as such are very mild in reducing cutting force during cylindrical machining. It is concluded that groundnut and palm kernel oils are effective in reducing cutting force during cylindrical turning. Though...

Method of control of machining accuracy of low-rigidity elastic-deformable shafts

Świć,Antoni; Wolos,Dariusz; Litak,Grzegorz
Fonte: Associação Brasileira de Ciências Mecânicas Publicador: Associação Brasileira de Ciências Mecânicas
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2014 EN
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48.609785%
The paper presents an analysis of the possibility of increasing the accuracy and stability of machining of low-rigidity shafts while ensuring high efficiency and economy of their machining. An effective way of improving the accuracy of machining of shafts is increasing their rigidity as a result of oriented change of the elastic-deformable state through the application of a tensile force which, combined with the machining force, forms longitudinal-lateral strains. The paper also presents mathematical models describing the changes of the elastic-deformable state resulting from the application of the tensile force. It presents the results of experimental studies on the deformation of elastic low-rigidity shafts, performed on a special test stand developed on the basis of a lathe. An estimation was made of the effectiveness of the method of control of the elastic-deformable state with the use, as the regulating effects, the tensile force and eccentricity. It was demonstrated that controlling the two parameters: tensile force and eccentricity, one can improve the accuracy of machining, and thus achieve a theoretically assumed level of accuracy.

Investigação experimental da formação do cavaco na usinagem do aço ABNT 1045 e do ferro fundido nodular; Experimental inquiry on chip formation in the machining of ABNT 1045 steel and nodular casting iron

Silva, Márcio Aurélio da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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38.194602%
A formação do cavaco é influenciada por vários parâmetros de corte que afetam também as forças, tensões, potências e temperaturas geradas durante a usinagem. Apesar de ser estudado a mais de 100 anos, ainda hoje os mecanismos de deformação envolvidos não são totalmente conhecidos. Isto se deve ao fato da formação do cavaco envolver grandes temperaturas e altíssimas taxas de deformação. Este trabalho pretende estudar o processo básico de formação do cavaco bem como a influência dos principais parâmetros de corte, tais como velocidade de corte, avanço, fluído de corte , revestimento da ferramenta e material usinado, além de determinar a força de corte residual para o aço ABNT 1045. A investigação foi baseada na classificação dos cavacos quanto ao seu tipo e forma, valores das espessuras, dos ângulos de cisalhamento, grau de recalque e no monitoramento das forças de corte. Foram feitas micrografias e medição da microdureza dos cavacos para uma análise estrutural mais detalhada. Os resultados encontrados através dos experimentos mostraram que os parâmetros e condições analisadas realmente influenciam na formação dos cavacos, sendo que o avanço foi mais significativo que a velocidade. O revestimento e o fluído tiveram grande influência tanto na formação do cavaco como nas forças de corte durante a usinagem do aço ABNT 1045 e do ferro fundido nodular. A força de corte residual para o aço ABNT 1045 variou entre 45 N e 52N. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT; The chip formation is influenced by several cut parameters which also affect the forces...

Influência da texturização a laser em ferramentas de metal duro revestidas na usinagem do aço ABNT 1050; Effect of the laser texture on cemented carbide coated tools on the machining of ABNT 1050 steel

Suarez, Mauro Paipa
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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48.23701%
Na usinagem dos metais, um dos maiores focos de interesse dos processos convencionais de usinagem está no conhecimento da formação do cavaco. A análise da formação do cavaco mostra quão importante são os fenômenos envolvidos na criação de superfícies de engenharia. Desde 1930, E. M. Trent, um dos mais importantes pesquisadores da área de usinagem de todos os tempos, incentivou o estudo do comportamento tribológico da interface cavaco-ferramenta, que tem funcionado como mola propulsora para avanços tecnológicos tais como o uso de fluidos de corte adequados e revestimentos cada vez mais resistentes, que visam o prolongamento da vida das ferramentas de corte. Sabe-se da engenharia de superfície que diferentes topografias apresentam diferentes comportamentos tribológicos. O uso da tecnologia a laser possibilita a modificação da topografia da ferramenta de corte de maneira controlada e sem alteração das propriedades mecânicas do substrato. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência da texturização a laser de ferramentas de metal duro revestidas na usinabilidade do aço ABNT 1050 no torneamento cilíndrico externo. As texturas foram produzidas em três etapas diferentes, variando a geometria das texturas e a intensidade do laser sobre a superfície de saída de ferramentas de metal duro...

Investigação da usinabilidade das ligas de alumínio da série 6xxx; Investigation of the machinability of aluminum alloys of the 6XXX series

Gonçalves, Ricardo Augusto
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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48.23701%
Devido à grande utilização das ligas de alumínio e o enorme salto da sua participação no mercado, as empresas produtoras necessitam de mais conhecimento à cerca do comportamento destas ligas durante os processos de fabricação a fim de fornecer mais dados técnicos aos seus clientes. Dentro dos diversos processos de fabricação a usinagem aparece como um dos processos mais utilizados na indústria. Este trabalho tem como principal objetivo investigar a usinabilidade no torneamento cilíndrico externo de cinco ligas de alumínio-magnésio-silício da série 6XXX (6082, 6351, 6005A, 6063 e 6061) em termos das três componentes da força de usinagem, rugosidade, grau de recalque e forma do cavaco utilizando ferramenta de metal duro da classe N. Seguindo um planejamento estatístico foi verificado o efeito dos parâmetros de corte: velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. Os resultados mostram que em geral, as forças de corte na usinagem da liga 6082 são maiores. Em termos de rugosidade, os melhores resultados foram obtidos com a liga 6063, que também apresenta maiores graus de recalque. Os cavacos formados na usinagem das ligas têm, geralmente, a forma helicoidal curto e arco solto. Este trabalho mostra diferenças na usinagem das cinco ligas gerando dados importantes aos fabricantes e à indústria que utiliza estas ligas de alumínio. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT; Due the wide use of the aluminum alloys and their large participation in the market...

Estudo do contato entre material da peça e superfície de folga da ferramenta de usinagem; Study of contact between workpiece material and surface clearance tool machining

Silva, Márcio Aurélio da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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48.1946%
Sabe-se que as operações de micro usinagem são muito suscetíveis a excessivas forças de corte e vibrações, o que pode ser prejudicial para a ferramenta e a peça. Neste caso, faz-se necessário o desenvolvimento e o aprimoramento de metodologias para entender e otimizar os modelos implementados para os mecanismos de remoção de material em micro escala. O objetivo principal deste trabalho é analisar o contato entre a superfície usinada da peça e a superfície de folga durante a micro usinagem, além de verificar o efeito de parâmetros e condições de corte no comprimento de contato, a recuperação elástica da peça e as forças de corte residuais, propondo um modelo matemático para sua predição. Nesta análise foram usinados aço ABNT 1045, ferro fundido cinzento GH - 190, alumínio da série 1000 e alumínio 3030, em operação de simulação do corte ortogonal e torneamento cilíndrico externo, com ferramentas de aço rápido e de metal duro revestido. Verificou-se o efeito dos parâmetros de corte: velocidade, espessura indeformada de cavaco, raio de arredondamento da ferramenta e ângulo de folga da ferramenta nas componentes da força de usinagem e pressão específica de corte. Para cada operação foi obtida a força de corte residual...

Toward a better understanding of tool wear effect through a comparison between experiments and SPH numerical modelling of machining hard materials

CALAMAZ, Madalina; LIMIDO, Jérôme; NOUARI, Mohammed; ESPINOSA, Christine; COUPARD, Dominique; SALAUN, Michel; GIROT, Franck; CHIERAGATTI, Rémy
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
EN
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38.297197%
The authors whish to thank J. Geraud and D. Gehin for their help in the experimental part. Part of this work has been funded by the French Department of Education and Science through the contract no. 02K0538 (MEDOC Project); The aim of this study is to improve the general understanding of tungsten carbide (WC–Co) tool wear under dry machining of the hard-to-cut titanium alloy Ti6Al4V. The chosen approach includes experimental and numerical tests. The experimental part is designed to identify wear mechanisms using cutting force measurements, scanning electron microscope observations and optical profilometer analysis. Machining tests were conducted in the orthogonal cutting framework and showed a strong evolution of the cutting forces and the chip profiles with tool wear. Then, a numerical method has been used in order to model the machining process with both new and worn tools. The use of smoothed particle hydrodynamics model (SPH model) as a numerical tool for a better understanding of the chip formation with worn tools is a key aspect of this work. The predicted chip morphology and the cutting force evolution with respect to the tool wear are qualitatively compared with experimental trends. The chip formation mechanisms during dry cutting process are shown to be quite dependent from the worn tool geometry. These mechanisms explain the high variation of the experimental and numerical feed force between new and worn tools.

From large-scale to micro machining: a review of force prediction models

GERMAIN, Dimitri; FROMENTIN, Guillaume; POULACHON, Gérard; BISSEY BRETON, Stéphanie
Fonte: ELSEVIER Publicador: ELSEVIER
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38.060317%
In this paper, a reviewof work performed in the area of force modelling in metal cutting processes is presented. Past and present trends are described and criticised to compare their relevance with current requirements. Several approaches are reviewed, such as empirical, mechanistic and analytical models. The models’ ability to predict forces, from rough machining to finish machining, is analysed.; Thèse CEA, contrat SNECMA

Cutting Forces in basic and real life wood machining processes review, COST Action E35 2004-2008: Wood machining - Micromechanics and fracture

MARCHAL, Rémy; MOTHE, Frédéric; DENAUD, Louis; THIBAUT, Bernard; BLERON, Laurent
Fonte: De Gruyter Publicador: De Gruyter
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38.036677%
The data available in the literature concerning wood cutting forces permit to build models or to simulate the main wood machining processes (milling, sawing, peeling etc.). This approach contributes to a better understanding of formation of wood surfaces and chips and the data may be helpful to optimize cutting geometry, reduce tool wear, improve tool material, and to size tool-machines. The models may also be useful for industrial application in two ways: (1) providing data to optimise the settings for a given operation (batch approach) and (2) building predictive models that could be the basis of an online control systems for the machining processes (interactive approach). A prerequisite for this is that numerous machining tests on different wood materials are performed based on experiences with different kind of tools and experimental devices. With potential industrial applications in focus, the emphasis of this review was on the wood peeling process, which is a very demanding special case of wood cutting. Though not so many industrial machines are equipped with expensive force sensors, there is a lot of high quality information available about cutting forces which may be useful to improve the scientific or technologic knowledge in wood machining. Alternative parameters...

Experimental and numerical study of laser-assisted machining of Ti6Al4V titanium alloy

AYED, Yessine; GERMAIN, Guénaël; BEN SALEM, Wacef; HAMDI, Hédi
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
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38.371296%
Laser-assisted machining combines several experimental parameters such as cutting speed, feed rate, depth of cut, laser power and distance between tool rake face and the laser beam axis. The optimization of these parameters is necessary to ensure the efficiency of assistance and to increase productivity. This paper focuses on the understanding of the physical phenomena during laser-assisted machining, and on optimising this process. This contribution is based on an experimental and a numerical study. The experimentalpart highlights the effects of the laser power as well as the distance between the tool rake face and the axis of the laser beam. As for the numerical part, it was performed on the ABAQUS/Explicit software. The proposed model improves the understanding of the physical phenomena of chip formation and the cutting force reduction when machining with laser assistance. In addition, this model allows a better optimization of laser and cutting parameters.Numerical findings generally corroborate experimental results and can lead to some other information difficult to catch experimentally. The main contention in the paper is that the distance between the axis of the laser beam and the tool rake face is the most important parameter that controls the reduction of the cutting force. This cutting force reduction can exceed 50%.

Taguchi's technique in machining of metal matrix composites

Shetty,Raviraj; Pai,Raghuvir B.; Rao,Shrikanth S.; Nayak,Rajesh
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM Publicador: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2009 EN
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38.04981%
This paper presents the study on Taguchi's optimization methodology, which is applied to optimize cutting parameters in turning of age hardened Al6061-15% vol. SiC 25 µm particle size metal matrix composites with Cubic boron nitride inserts (CBN) KB-90 grade using steam as cutting fluid. Analysis of variance (ANOVA) is used to study the effect of process parameters on the machining process. This procedure eliminates the need for repeated experiments, time and conserves the material by the conventional procedure. The turning parameters evaluated are speed, feed, depth of cut, nozzle diameter and steam pressure. A series of experiments are conducted using PSG A141 lathe (2.2 KW) to relate the cutting parameters on surface roughness, tool wear, cutting force, feed force, and thrust force. The measured results were collected and analyzed with the help of the commercial software package MINITAB15. As well, an orthogonal array, signal-to-noise ratio is employed to analyze the influence of these parameters. The method could be useful in predicting surface roughness, tool wear, cutting force, feed force and thrust force as a function of cutting parameters. From the analysis using Taguchi's method, results indicate that among the all-significant parameters...