Návrh a testování nového vrtacího nástroje s vnitřními kanálky
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tento projekt se zabývá optimalizací chladicích kanálků nového vrtáku navrženého společností SECO Tools pro obrábění titanové slitiny Ti-6Al-4V. Cílem tohoto projektu je optimalizovat průměr a polohu chladicích kanálků na hřbetu tak, aby se snížila teplota vrtáku a tím i životnost nástroje. Nový vrták je použit pro provedení vrtacích zkoušek s použitím konvenční řezné kapaliny (emulze s 7% koncentrací) při tlaku 40 barů. Získané výsledky jsou porovnány s výsledky získanými pomocí dostupného standardního vrtáku od společnosti SECO Tools pro vrtání obrobku Ti-6Al-4V. Teplotní CFD model je vytvořen pro různé hodnoty vstupních tlaků kapaliny pomocí turbulentího modelu k- SST a tepelného zatížení vypočítaného na základě vrtacích zkoušek. Výsledky pro standardní a prototypové vrtáky jsou navzájem porovnávány, s ohledem na průtok, teplotu vrtáku, rychlost kapaliny a přenos tepla do MWF. Následně je model použit k ověření optimalizovaných návrhů.
This project deals with the optimization of coolant channels of a new drill designed by SECO Tools for machining Ti-6Al-4V titanium alloy. The aim of this project is to optimise the diameter and position of coolant channels on the flank face to reduce the drill temperature thus the tool life. The new drill is used to conduct drilling tests using conventional metal working fluid (soluble oil at 7% concentration) at a pressure of 40 bar. The obtained results are compared with those obtained using available standard drill from SECO Tools for drilling Ti-6Al-4V workpiece. A CFD model of drilling is developed and simulated using STARCCM+ software. This model includes k- SST turbulent flow model, and thermal loadings calculated based on the drilling tests. The simulated results for standard and prototype drills are compared regarding the flow rate, drill temperature, fluid velocity and heat transfer to the MWF. Subsequently, the model is used to determine the optimum coolant channels parameters.
This project deals with the optimization of coolant channels of a new drill designed by SECO Tools for machining Ti-6Al-4V titanium alloy. The aim of this project is to optimise the diameter and position of coolant channels on the flank face to reduce the drill temperature thus the tool life. The new drill is used to conduct drilling tests using conventional metal working fluid (soluble oil at 7% concentration) at a pressure of 40 bar. The obtained results are compared with those obtained using available standard drill from SECO Tools for drilling Ti-6Al-4V workpiece. A CFD model of drilling is developed and simulated using STARCCM+ software. This model includes k- SST turbulent flow model, and thermal loadings calculated based on the drilling tests. The simulated results for standard and prototype drills are compared regarding the flow rate, drill temperature, fluid velocity and heat transfer to the MWF. Subsequently, the model is used to determine the optimum coolant channels parameters.
Description
Citation
HAVLÍKOVÁ, H. Návrh a testování nového vrtacího nástroje s vnitřními kanálky [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Industrial Engineering
Comittee
prof. Ing. Miroslav Píška, CSc. (předseda)
prof. Ing. Gerard Poulachon, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Guillaume Fromentin, Ph.D. (člen)
Assoc. prof. Ing. Fabien Viprey, Ph.D. (člen)
David Prat, MSc., Ph.D. (člen)
doc. Ing. Josef Chladil, CSc. (člen)
Ing. Petra Sliwková, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-09-16
Defence
Master student presented the content and results of her diploma thesis to the commission and answered questions of the supervisor, the reviewer and other members of the commission.
The following supplementary questions were answered during the defense:
1. CFD simulation software was from SECO or ENSAM? - answered
2. How did you manage to work with this foftware as it is very difficult to manage? - answered
3. Can you explain that there is not a big difference between simulation and reality? - answered
4. On the figue 42. you are showing tool wear, can you explain where did you measure flank wear? - answered
5. What we are actualy looking for in this work? What property? - answered
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení