Roughness investigation of single and double cutting marks on face milled surface

Abstract

In machining with defined cutting edge tools, in some rotational tool processes (e.g. face milling) the tool edge may scratch the surface of the workpiece one more time, depending on the cutting conditions, during one revolution of the tool. As a result, the topographies with single or double cutting marks will be different from each other. The deviation, depending on its size, can also affect the functional performance (e.g. friction conditions) of the operating surfaces. In this article, face-milled topographies created with a symmetrical setting and with single or double milling marks are compared according to the magnitude of the roughness and the degree and nature of the inhomogeneity.

При обробці за допомогою інструментів з певною різальною крайкою, в деяких процесах при використанні обертального інструменту (наприклад, торцьове фрезерування) крайка інструменту може ще раз протягом одного оберту інструменту, подряпати поверхню заготовки, залежно від умов різання. В результаті топографії з одинарними або подвійними відмітками різання будуть відрізнятися одна від одної. Відхилення, залежно від його розміру, також може вплинути на функціональні характеристики (наприклад, умови тертя) робочих поверхонь. У цій статті торцево-фрезеровані топографії, створені з симетричною установкою і з одинарними або подвійними фрезерними мітками, порівнюються відповідно до величини шорсткості, ступеня і характеру неоднорідності. За результатами вимірювань профілю в напрямку подачі значення параметрів Rₐ і Rz на поверхнях максимальні в площині симетрії і зменшуються в обидві сторони, чим далі від неї (за винятком того, що збільшуються в крайній площині). На поверхні, де відбулося відокремлення вторинного матеріалу, величини шорсткості зменшуються (мінімально в площині симетрії, ближче до країв поверхні), при цьому їх відхилення більші. Розподіл значень Rₐ і Rz на двох – по-різному – оброблюваних поверхнях відрізняється незалежно від напрямку вимірювання. У той час як на топографії М1 з одинарними мітками різання зменшення значення майже однакове на фрезерованій (M1U) і фрезерованій (M1D) стороні поверхні, більш віддаленій від площини симетрії, тоді як на поверхні з подвійними фрезерними мітками (M2) значення шорсткості вищі на фрезерованій стороні (M2U). На торцевих фрезерованих поверхнях можна вимірювати різні ступені відхилень у двох напрямках вимірювання, тому трибологічні (наприклад, тертя) умови можуть змінитися, якщо фрезерована поверхня, що контактує, рухається в цих напрямках. Під час торцевого фрезерування вторинне розділення матеріалу змінює значення шорсткості, виміряні на різних ділянках рельєфу, та їх відхилення. У досліджуваних експериментальних умовах нерівність поверхні найкраще виражається значеннями Rz, виміряними в напрямку подачі.