Nové frézovací nástroje z rychlořezné ocelí pro hrubovací operace
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Dizertační práce je zaměřena na návrh, konstrukci a výrobu nového frézovacího nástroje pro hrubovací operace. V prvních kapitolách je podrobně popsána problematika rychlořezných ocelí, povlakovacích metod a technologie frézování. Nosnou částí práce je návrh, konstrukce a výroba frézovacího nástroje, který byl navržen na základě simulace obrábění. Nástroj je konstruován jako tříbřitá válcová čelní stopková fréza vyrobená z rychlořezné oceli, opatřená tzv. kompenzačními břity. Úkolem kompenzačních břitů je snížit, v ideálním případě potlačit, tahovou napjatost v patě zubu. Nástroj byl vyroben pomocí technologie přesného lití, dále následovalo broušení funkčních ploch, tepelné zpracování a depozice PVD povlaků (např. (Al,Ti)N). Navržený nástroj byl porovnán s katalogovými nástroji od společnosti ZPS – Frézovací nástroje. Pro dlouhodobé řezné zkoušky byla použita ocel ČSN 41 2050, frézovalo se za pomocí procesní kapaliny. Měřenými parametry bylo silové zatížení a hřbetní opotřebení břitu nástrojů, dále byla na základě získaných dat provedena statická analýza napjatosti a deformace nástroje. Povlakované nástroje byly dále monitorovány pomocí elektronové mikroskopie.
Dissertation thesis is focused on development, design and production of the new milling cutter which is used for roughing operations. High-speed steels, coating technology and milling technology are described in first chapters of dissertation thesis. The main part of this thesis is the design of the new milling cutter that has been designed on the basis of the machining simulation. The milling cutter is designed as a three-flute cylindrical end mill made of high speed steel. The each flute is composed of two special compensation edges. The compensation edges are used for reducing (at best suppression) tensile stress in the heel of the tooth. The milling cutter was made by lost wax technology, followed by grinding and thermal treatment. New designed tools were deposited by PVD coatings (e.g. (Al,Ti)N). Standard catalog milling cutters (producer ZPS - milling tools, Zlín, Czech Republic) were used for comparison the designed milling cutter. Carbon steel CSN 41 2050 (DIN 1.1191) was used for milling, which was carried out with using process liquid. The monitored parameters were force loading, flank wear and tensile stress during milling. The dynamometer Kistler was used for measuring force loading and data obtained during machining was used for stress analysis.
Dissertation thesis is focused on development, design and production of the new milling cutter which is used for roughing operations. High-speed steels, coating technology and milling technology are described in first chapters of dissertation thesis. The main part of this thesis is the design of the new milling cutter that has been designed on the basis of the machining simulation. The milling cutter is designed as a three-flute cylindrical end mill made of high speed steel. The each flute is composed of two special compensation edges. The compensation edges are used for reducing (at best suppression) tensile stress in the heel of the tooth. The milling cutter was made by lost wax technology, followed by grinding and thermal treatment. New designed tools were deposited by PVD coatings (e.g. (Al,Ti)N). Standard catalog milling cutters (producer ZPS - milling tools, Zlín, Czech Republic) were used for comparison the designed milling cutter. Carbon steel CSN 41 2050 (DIN 1.1191) was used for milling, which was carried out with using process liquid. The monitored parameters were force loading, flank wear and tensile stress during milling. The dynamometer Kistler was used for measuring force loading and data obtained during machining was used for stress analysis.
Description
Citation
JAROŠ, A. Nové frézovací nástroje z rychlořezné ocelí pro hrubovací operace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Strojírenská technologie
Comittee
doc. Ing. Anton Humár, CSc. (předseda)
prof. Ing. Alexander Janáč, CSc. (člen)
doc. Ing. Josef Chladil, CSc. (člen)
doc. Ing. et Ing. Mgr. Jana Petrů, Ph.D. (člen)
prof. Dr. Ing. Ivan Mrkvica, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ĺubomír Javorek, CSc. (člen)
doc. Ing. Josef Sedlák, Ph.D. (člen)
prof. Dr. Ing. Libor Beneš, IWE (člen)
doc. Ing. Robert Čep, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2015-06-24
Defence
DDP je vzhledem k současnému rozvoji technologie frézování (nové CNC obráběcí stroje, nové nástroje a nástrojové materiály, vysoce efektivní řezné podmínky) velmi aktuální. Doktorand kompletně navrhl nový typ hrubovací stopkové frézy z hlediska konstrukce její řezné části (geometrie hlavních břitů, kompenzační břity s děleným ostřím), výroby (voskový model nástroje a jeho výroba, lití do skořepinové formy, obrobení řezné i upinací části nástroje) a zejména funkčních zkoušek, zaměřených na opotřebení nástroje a řezné síly při obrábění čtyřech různých materiálů (dvě oceli, dvě hliníkové slitiny - dural a silumin). Doktorand ve své práci prokázal schopnost odborného i vědeckého přístupu k řešení dané problematiky, pro měření, zpracování a vyhodnocení získaných veličin použil moderní metody a experimentální zařízení.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení