Emilia Franczyk

This paper presents an experimental method of determining the velocity of chip flow on the rake surface of a cutting insert during the longitudinal turning of Ti-6Al-4V titanium alloy. A Seco CNMG120408-M1 833 carbide cutting insert without a protective coating was used for the purposes of research. In order to record phenomena in the cutting zone, a PHANTOM V5.2 high-speed camera was used and placed above the area of machining. The camera recorded the process at a speed of 3000 fps. Placing the camera near the cutting zone allowed recording the process of chip formation and its flow along the rake face of the insert. Trials of longitudinal turning were performed in accordance with the test plan, where vc and f were the independent variables. In addition, the tests were performed for two different cutting depths. Processing and analysis of the obtained video sequences were performed with the use of CineViewer 663 and Tracker computer applications. Experimental determination of the velocity of chip flow at the rake face of a cutting insert was conducted by analysing the movement of the characteristic point on the outside side of the chip. Analysis of variance for the obtained results was performed using ANOVA and the regression functions were determined.

Keywords: Ti-6Al-4V, fast-changing phenomena, ANOVA

Streszczenie
W artykule przedstawiono eksperymentalny sposób wyznaczania prędkości spływu wióra po powierzchni natarcia płytki skrawającej podczas toczenia wzdłużnego stopu tytanu Ti-6Al-4V. W ramach badań wykorzystano płytkę skrawającą z węglika spiekanego, bez powłoki ochronnej, Seco CNMG120408-M1 833. Do rejestracji zjawisk w strefie skrawania zastosowano kamerę szybkoklatkową PHANTOM V5.2 umieszczoną nad strefą obróbki. Szybkość rejestracji kamery wynosiła 3000 kl/s. Ustawienie kamery w tym miejscu umożliwiało rejestrację procesu powstawania i spływu wióra po powierzchni natarcia płytki. Próby toczenia wzdłużnego realizowano zgodnie z przyjętym planem badań, gdzie zmiennymi niezależnymi były vc i f. Dodatkowo próby wykonano dla dwóch różnych głębokości skrawania. Obróbkę i analizę otrzymanych sekwencji wideo przeprowadzono w aplikacjach komputerowych CineViewer 663 oraz Tracker. Eksperymentalne wyznaczenia prędkości spływu wióra na powierzchni natarcia płytki skrawającej realizowano przez analizę ruchu punktu charakterystycznego na zewnętrznej stronie wióra. Dla uzyskanych wyników przeprowadzono analizę wariancji ANOVA i wyznaczono funkcje regresji.

artykuł prezentuje wyniki badań laboratoryjnych pomiaru sił skrawania podczas toczenia wzdłużnego wałka ze stali ams 5643. Próby skrawne rejestrowano 3-osiowym siłomierzem piezoelektrycznym Kisler 9257b, do archiwizacji i analizy wyników pomiarów zastosowano program komputerowy DynoWare. eksperymentalny plan badań dla zmiennych parametrów skrawania (vc, ap, f) stworzono według metody Taguchi, a statystyczne opracowanie wyników wykonano za pomocą analizy anOva. W ramach prac zostało przeprowadzone 9 testów z zastosowaniem płytki skrwającej weglikowej niepokrywanej. uzyskane wyniki badań będą wykorzystane do uściślenia modelu symulacyjnego procesu skrawania. 

The article presents the results of laboratory tests, the aim of which was to measure cutting forces during parallel turning of an AMS 5643 steel bar. The cutting trials were registered with a 3-axis Kisler 9257B piezoelectric dynamometer, and the DynoWare computer program was used to archive and analyse the results. The experimental test plan for variable cutting parameters (vc, ap, f) was created according to the Taguchi method and the statistical analysis of the results was performed using ANOVA . The work involved carrying out 9 tests with the use of an uncoated carbide cutting insert. The obtained test results will be used to specify a simulation model of the cutting process.

artykuł prezentuje wyniki badań laboratoryjnych pomiaru rozkładu temperatury w strefie skrawania podczas toczenia ortogonalnego rury ze stopu tytanu GrDe 2. narzędziem skrawającym wykorzystanym podczas badań był przecinak bimetaliczny z niepokrywaną płytką z węglika spiekanego P10. Plan badań zbudowano przy pomocy aplikacji komputerowej miniTab16, z wykorzystaniem metody Taguchi. badania realizowano zgodnie z wyznaczoną tablicą ortogonalną l9, która opisuje wykonanie dziewięciu prób skrawnych dla dwóch niezależnych czynników, prędkości skrawania vc [m/min] oraz posuwu f [mm/obr], przy ich trzech różnych wartościach. rozkład temperatury w strefie skrawania był mierzony z wykorzystaniem kamery termowizyjnej flIr sC 620. archiwizację i opracowanie wyników pomiarów zrealizowano z wykorzystaniem aplikacji komputerowej ThermaCamresearcher Pro 2.9. na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono wartość średniej temperatury w strefie skrawania dla każdej z dziewięciu prób, następnie dokonano statystycznej analizy wyników. 

The paper presents the laboratory measurements results of temperature distribution in the cutting zone during orthogonal turning of a GRDE 2 titanium tube. The cutting tool used during the tests was a bimetallic cut-off tool with an uncoated insert made of P10 sintered carbide. The test plan was developed using the MiniTab16 computer application and the Taguchi method. The tests were performed in accordance with orthogonal table L9, which describes nine cutting trials for two independent factors, cutting speed vc [m/min] and feed rate f [mm/rev], at three different values. The temperature distribution in the cutting zone was measured by means of a FLIR SC 620 thermal imaging camera. The archiving and processing of measurement results was performed with the ThermaCamResearcher Pro 2.9 computer application. The obtained results were used to determine the average temperature for each of the nine trials; then, a statistical analysis of the results was performed.

This article presents the results of laboratory tests involving the measurement of cutting forces during the orthogonal turning of a tube made of GRADE 2 titanium alloy. The nominal diameter of the turned tube was D = 60 mm, and its wall thickness was 2.77 mm. For research purposes, a Kennametal chisel with an insert marked A3G0500M05P04DF and a holder marked A3SAR2520M0425-075-100 was used. An experimental research plan for variable cutting parameters (f, vc) was developed according to the Taguchi method and statistical analysis of the results was performed using an ANOVA. Three series of tests were performed, one for each of the three different values of tube wall thickness (ap = 2.77, 1.77, 0.5 mm). In accordance with the prepared test plan, nine trials were conducted within each series. Cutting forces were measured during each test with the use of a 3-axis Kisler 9257B piezoelectric dynamometer. DynoWare computer software was used for the archiving and analysis of measurement results.

Keywords: GRADE 2, cutting forces, ANOVA

Streszczenie
Artykuł prezentuje wyniki badań laboratoryjnych pomiaru sił skrawania podczas toczenia ortogonalnego rury z tytanu GRADE 2. Nominalna średnica toczonej rury wynosiła D = 60 mm, natomiast grubość ścianki 2,77 mm. Do badań wykorzystano przecinak firmy Kennametal o oznaczeniu płytki A3G0500M05P04DF, zamontowanej w oprawce A3SAR2520M0425-075-100. Eksperymentalny plan badań dla zmiennych parametrów skrawania (f, vc) opracowano według metody Taguchi, natomiast statystyczne opracowanie wyników wykonano za pomocą analizy ANOVA. W czasie prac zostały przeprowadzone trzy serie prób trzech różnych wartości grubości ścianki rury (ap = 2,77; 1,77; 0,5 mm). W ramach każdej serii zgodnie z opracowanym planem badań wykonano 9 prób. Pomiar sił skrawania był realizowany w każdej próbie za pomocą 3-osiowego siłomierza piezoelektrycznego Kisler 9257B. Do archiwizacji i analizy wyników pomiarów zastosowano program komputerowy DynoWare.