Published January 1, 2017
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Development of a Low Cost MQL Setup for Turning Operations
- 1. Curtin University Sarawak
Description
In this study, the effect of MQL application on the tool wear, surface roughness and chip formation in turning Aluminum alloy 6061 is investigated. Experiments were carried out by plain turning of an Aluminum bar with varying depth of cut, cutting speeds (spindle speed) and cutting environments (Dry, Wet and MQL). A newly designed, cost efficient and portable MQL setup was developed for this study. For each experimental trial, five passes were carried out in order to promote the formation of tool wear. After each pass, the tool surface was examined under a microscope and the surface roughness was measured using a stylus based surface tester. The extent of tool wear from each pass is measured by using ImageJ software. Chips were collected after the five passes and were physically examined. The newly designed MQL delivery system was successful in delivering a fine mist of lubricant at the cutting point. MQL lubrication provided lower surface roughness and tool wear values compared to wet and dry conditions due to effective temperature reduction and improved lubrication penetration of cutting zones, as well as better chip flushing. Chip formed under MQL conditions had reduced chip thickness due to reduced temperatures. MQL was found to have the greatest positive impact on tool wear and surface roughness parameters based on ANOVA results.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
في هذه الدراسة، يتم التحقيق في تأثير تطبيق MQL على تآكل الأداة وخشونة السطح وتشكيل الرقاقة في تدوير سبيكة الألومنيوم 6061. تم إجراء التجارب عن طريق الدوران العادي لقضيب من الألومنيوم بعمق متفاوت من القطع وسرعات القطع (سرعة المغزل) وبيئات القطع (الجافة والرطبة و MQL). تم تطوير إعداد MQL حديث التصميم وفعال من حيث التكلفة ومحمول لهذه الدراسة. لكل تجربة تجريبية، تم تنفيذ خمس تمريرات من أجل تعزيز تكوين تآكل الأدوات. بعد كل تمرير، تم فحص سطح الأداة تحت المجهر وتم قياس خشونة السطح باستخدام جهاز اختبار سطح قائم على القلم. يتم قياس مدى تآكل الأداة من كل مسار باستخدام برنامج ImageJ. تم جمع الرقائق بعد التمريرات الخمس وتم فحصها جسديًا. نجح نظام توصيل MQL المصمم حديثًا في توصيل ضباب دقيق من زيوت التشحيم عند نقطة القطع. وفر تزييت MQL خشونة سطحية أقل وقيم تآكل للأداة مقارنة بالظروف الرطبة والجافة بسبب خفض درجة الحرارة بشكل فعال وتحسين اختراق التشحيم لمناطق القطع، بالإضافة إلى تنظيف أفضل للرقاقة. أدت الرقاقة التي تم تشكيلها في ظل ظروف MQL إلى تقليل سماكة الرقاقة بسبب انخفاض درجات الحرارة. وجد أن MQL لها أكبر تأثير إيجابي على تآكل الأداة ومعلمات خشونة السطح بناءً على نتائج ANOVA.Translated Description (French)
Dans cette étude, l'effet de l'application de MQL sur l'usure de l'outil, la rugosité de surface et la formation de copeaux dans le tournage de l'alliage d'aluminium 6061 est étudié. Les expériences ont été réalisées par tournage simple d'une barre en aluminium avec des profondeurs de coupe, des vitesses de coupe (vitesse de la broche) et des environnements de coupe (sec, humide et MQL) variables. Une configuration MQL nouvellement conçue, rentable et portable a été développée pour cette étude. Pour chaque essai expérimental, cinq passes ont été réalisées afin de favoriser la formation de l'usure des outils. Après chaque passage, la surface de l'outil a été examinée au microscope et la rugosité de la surface a été mesurée à l'aide d'un testeur de surface à stylet. L'étendue de l'usure de l'outil à chaque passe est mesurée à l'aide du logiciel ImageJ. Les copeaux ont été recueillis après les cinq passages et ont été examinés physiquement. Le système d'administration MQL nouvellement conçu a réussi à délivrer un fin brouillard de lubrifiant au point de coupe. La lubrification MQL a permis de réduire la rugosité de la surface et les valeurs d'usure de l'outil par rapport aux conditions humides et sèches en raison d'une réduction efficace de la température et d'une meilleure pénétration de la lubrification dans les zones de coupe, ainsi que d'un meilleur rinçage des copeaux. La puce formée dans des conditions MQL avait une épaisseur de puce réduite en raison de températures réduites. Il a été constaté que le MQL avait le plus grand impact positif sur les paramètres d'usure de l'outil et de rugosité de la surface sur la base des résultats de l'ANOVA.Translated Description (Spanish)
En este estudio, se investiga el efecto de la aplicación de MQL sobre el desgaste de la herramienta, la rugosidad de la superficie y la formación de virutas en el torneado de la aleación de aluminio 6061. Los experimentos se llevaron a cabo girando una barra de aluminio con diferentes profundidades de corte, velocidades de corte (velocidad del husillo) y entornos de corte (seco, húmedo y MQL). Para este estudio se desarrolló una configuración MQL de nuevo diseño, rentable y portátil. Para cada ensayo experimental, se realizaron cinco pases con el fin de promover la formación de desgaste de la herramienta. Después de cada paso, la superficie de la herramienta se examinó bajo un microscopio y la rugosidad de la superficie se midió utilizando un probador de superficie basado en lápiz óptico. El grado de desgaste de la herramienta de cada pasada se mide utilizando el software ImageJ. Las fichas se recogieron después de las cinco pasadas y se examinaron físicamente. El sistema de suministro MQL de nuevo diseño logró suministrar una fina niebla de lubricante en el punto de corte. La lubricación MQL proporcionó valores más bajos de rugosidad superficial y desgaste de la herramienta en comparación con las condiciones húmedas y secas debido a una reducción efectiva de la temperatura y una mejor penetración de la lubricación en las zonas de corte, así como un mejor lavado de las virutas. El chip formado en condiciones MQL tenía un espesor de chip reducido debido a las temperaturas reducidas. Se descubrió que MQL tiene el mayor impacto positivo en el desgaste de la herramienta y los parámetros de rugosidad de la superficie según los resultados de ANOVA.Files
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Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تطوير إعداد MQL منخفض التكلفة لعمليات التحويل
- Translated title (French)
- Développement d'une configuration MQL à faible coût pour les opérations de virage
- Translated title (Spanish)
- Desarrollo de una configuración MQL de bajo coste para operaciones de torneado
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2586157003
- DOI
- 10.1051/matecconf/20179510004
References
- https://openalex.org/W1964263510
- https://openalex.org/W1969442565
- https://openalex.org/W1970703325
- https://openalex.org/W1994976482
- https://openalex.org/W1997535695
- https://openalex.org/W2002349977
- https://openalex.org/W2004426757
- https://openalex.org/W2010727841
- https://openalex.org/W2011434455
- https://openalex.org/W2020706855
- https://openalex.org/W2023274785
- https://openalex.org/W2034413599
- https://openalex.org/W2041750568
- https://openalex.org/W2051649184
- https://openalex.org/W2056780814
- https://openalex.org/W2062679585
- https://openalex.org/W2082166137
- https://openalex.org/W2137113164
- https://openalex.org/W2160213298