Published July 12, 2023
| Version v1
Publication
Open
Tribological effects of micromilling of hardened AISI D2 steel on tool wear and top burr formation
Creators
- 1. Universidade Federal de Minas Gerais
- 2. Federal Center for Technological Education of Minas Gerais
- 3. Universidade Federal de Ouro Preto
Description
The study of micromilling of quenched and tempered AISI D2 steel is of utmost importance due to the accelerated wear of the micromilling cutting tool edge that intensifies the formation of top burrs, which is detrimental to the micromilled surfaces because it requires further surface finishing. In this work, the effect of tooth feed per tooth and axial depth of cut on machining forces and top burr formation after dry micromilling of slots in quenched and tempered AISI D2 steel was evaluated. The results show that the passive force is approximately 32% higher than the radial and feed forces. Regarding burr formation, axial depth of cut was the most relevant parameter. Doubling axial depth of cut burr height increased by approximately 400%. Increasing feed per tooth reduces burr formation. The down cutting direction presented top burr heights approximately 23% higher when compared with up cutting. Attrition was the predominant tool wear mechanisms. Tool wear increases progressively with machining length raising the micromilling force components, which leads to rounding and increasing the radius of the cutting edge. Consequently, a negative rake angle is generated, inducing size effect and intensifying the material plowing mechanism.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعتبر دراسة الطحن الدقيق لصلب AISI D2 المروي والمخفف ذات أهمية قصوى بسبب التآكل المتسارع لحافة أداة قطع الطحن الدقيق التي تكثف تكوين نتوءات علوية، مما يضر بالأسطح الدقيقة لأنها تتطلب المزيد من التشطيب السطحي. في هذا العمل، تم تقييم تأثير تغذية الأسنان لكل سن والعمق المحوري للقطع على قوى التشغيل الآلي وتكوين الترس العلوي بعد الطحن الدقيق الجاف للفتحات في فولاذ AISI D2 المروي والمخفف. تظهر النتائج أن القوة السلبية أعلى بنسبة 32 ٪ تقريبًا من القوى الشعاعية وقوى التغذية. فيما يتعلق بتكوين الترس، كان العمق المحوري للقطع هو المعلمة الأكثر صلة. زاد العمق المحوري المزدوج لارتفاع الترس المقطوع بنسبة 400 ٪ تقريبًا. زيادة التغذية لكل سن يقلل من تكوين الأزيز. قدم اتجاه القطع لأسفل ارتفاعات أعلى بنسبة 23 ٪ تقريبًا عند مقارنتها بالقطع لأعلى. كان الاستنزاف هو آليات تآكل الأدوات السائدة. يزداد تآكل الأداة تدريجياً مع رفع طول الآلات لمكونات قوة الطحن الدقيق، مما يؤدي إلى تقريب وزيادة نصف قطر حافة القطع. وبالتالي، يتم إنشاء زاوية مجرفة سالبة، مما يؤدي إلى تأثير الحجم وتكثيف آلية حرث المواد.Translated Description (French)
L'étude du micro-usinage de l'acier AISI D2 trempé et revenu est de la plus haute importance en raison de l'usure accélérée du bord de l'outil de coupe du micro-usinage qui intensifie la formation de bavures supérieures, ce qui nuit aux surfaces micro-usinées car il nécessite une finition de surface supplémentaire. Dans ce travail, l'effet de l'avance des dents par dent et de la profondeur axiale de coupe sur les forces d'usinage et la formation de bavures supérieures après micro-usinage à sec des fentes dans l'acier AISI D2 trempé et revenu a été évalué. Les résultats montrent que la force passive est environ 32% plus élevée que les forces radiale et d'alimentation. En ce qui concerne la formation de bavures, la profondeur axiale de coupe était le paramètre le plus pertinent. Doublement de la profondeur axiale de la hauteur de bavure de coupe augmentée d'environ 400 %. L'augmentation de l'alimentation par dent réduit la formation de bavures. La direction de coupe vers le bas présentait des hauteurs de bavure supérieures d'environ 23 % par rapport à la coupe vers le haut. L'attrition était le mécanisme prédominant d'usure des outils. L'usure de l'outil augmente progressivement avec la longueur d'usinage, ce qui augmente les composants de la force de micro-usinage, ce qui conduit à un arrondi et à une augmentation du rayon de l'arête de coupe. Par conséquent, un angle de coupe négatif est généré, induisant un effet de taille et intensifiant le mécanisme de labourage du matériau.Translated Description (Spanish)
El estudio de la micromolienda de acero AISI D2 templado y templado es de suma importancia debido al desgaste acelerado del borde de la herramienta de corte de micromolienda que intensifica la formación de rebabas superiores, lo que es perjudicial para las superficies micromolidas porque requiere un acabado superficial adicional. En este trabajo, se evaluó el efecto de la alimentación de dientes por diente y la profundidad axial de corte sobre las fuerzas de mecanizado y la formación de rebabas superiores después de la micromolienda en seco de las ranuras en acero AISI D2 templado y templado. Los resultados muestran que la fuerza pasiva es aproximadamente un 32% mayor que las fuerzas radiales y de alimentación. En cuanto a la formación de rebabas, la profundidad axial de corte fue el parámetro más relevante. La duplicación de la profundidad axial de la altura de la rebaba de corte aumentó aproximadamente un 400%. El aumento de la alimentación por diente reduce la formación de rebabas. La dirección de corte hacia abajo presentó alturas de rebaba superiores aproximadamente un 23% más altas en comparación con el corte hacia arriba. El desgaste fue el mecanismo predominante de desgaste de la herramienta. El desgaste de la herramienta aumenta progresivamente con la longitud de mecanizado que eleva los componentes de la fuerza de micromolienda, lo que conduce al redondeo y al aumento del radio del borde de corte. En consecuencia, se genera un ángulo de inclinación negativo, lo que induce un efecto de tamaño e intensifica el mecanismo de arado del material.Files
latest.pdf.pdf
Files
(275 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a0268f8ca0421e62020cd67c45247951
|
275 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التأثيرات الثلاثية للطحن الدقيق لصلب AISI D2 المتصلب على تآكل الأداة وتشكيل الترس العلوي
- Translated title (French)
- Effets tribologiques du micro-usinage de l'acier AISI D2 durci sur l'usure des outils et la formation de bavures supérieures
- Translated title (Spanish)
- Efectos tribológicos de la micromolienda de acero AISI D2 endurecido sobre el desgaste de la herramienta y la formación de rebabas superiores
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4384037235
- DOI
- 10.1007/s00170-023-11819-x
References
- https://openalex.org/W1512285535
- https://openalex.org/W1966374219
- https://openalex.org/W1979845683
- https://openalex.org/W1986491957
- https://openalex.org/W2017571948
- https://openalex.org/W2029188442
- https://openalex.org/W2040716497
- https://openalex.org/W2043289051
- https://openalex.org/W2047950209
- https://openalex.org/W2053390167
- https://openalex.org/W2056384767
- https://openalex.org/W2059019748
- https://openalex.org/W2062948354
- https://openalex.org/W2063513924
- https://openalex.org/W2064017792
- https://openalex.org/W2092340474
- https://openalex.org/W2119942881
- https://openalex.org/W2124991753
- https://openalex.org/W2126877487
- https://openalex.org/W2210231304
- https://openalex.org/W2282785219
- https://openalex.org/W2293743369
- https://openalex.org/W2297132169
- https://openalex.org/W2442349579
- https://openalex.org/W2474054248
- https://openalex.org/W2552680359
- https://openalex.org/W2614948172
- https://openalex.org/W2887416001
- https://openalex.org/W2967770044
- https://openalex.org/W2969631716
- https://openalex.org/W2999182354
- https://openalex.org/W3025588678
- https://openalex.org/W3036407341
- https://openalex.org/W3090279272
- https://openalex.org/W3106724969
- https://openalex.org/W3114004171
- https://openalex.org/W3122553089
- https://openalex.org/W3126716173
- https://openalex.org/W4226497274
- https://openalex.org/W4241462977
- https://openalex.org/W4301079284