Face milling with a round insert at various cutting speeds and feed rates

Abstract

Face milling is frequently used for the rendering of flat surfaces with a high degree of precision. With this machining process, high material removal rate is possible to be attained but management of cutting forces values is also desirable, in order to avoid excessive power consumption, tool wear or vibrations. This can be achieved by selecting the process parameters within an appropriate range for each case. In the present study, an experimental investigation is conducted with a view to determine the effect of two important process parameters, namely cutting speed and feed on the cutting forces and the specific cutting forces during face milling, in cases where a round insert is used.

Торцеве фрезерування часто використовується для отримання плоских поверхонь з високим ступенем точності. За допомогою цього процесу обробки можна досягти високої швидкості видалення матеріалу, але також бажано мати можливість управління значеннями сил різання, щоб уникнути надмірного споживання енергії, зносу інструменту або вібрацій. Це може бути досягнуто шляхом вибору параметрів процесу у відповідному діапазоні для кожного випадку. У цьому дослідженні експеримент проводиться з метою визначення впливу двох важливих параметрів процесу, а саме швидкості різання і подачі на сили різання і питомі сили різання під час торцевого фрезерування, у випадках, коли використовується одна кругла пластина. Після аналізу експериментальних результатів, що стосуються сил різання і питомих сил різання, можна зробити різні висновки. У першій серії експериментів зі змінною швидкістю різання, збільшення швидкості різання викликало зменшення компонентів сили різання через більш високі температури різання і розм’якшення заготовки матеріалу, тоді як у другій серії експериментів зі змінною швидкістю подачі, збільшення швидкості подачі викликало явне збільшення значень сили різання при більш інтенсивному зачепленні ріжучого інструменту і заготовки. Ці результати узгоджуються з відповідною літературою, що забезпечує достовірність експериментів. Аналіз питомих сил різання виявив тенденції відповідно до результуючих сил різання в разі змінної швидкості різання, тоді як збільшення швидкості подачі зробило несприятливий вплив на питомі сили різання через збільшення поперечного перерізу стружки. Було показано, що збільшення швидкості подачі призводить до більшої зміни сил різання, ніж збільшення швидкості різання. Таким чином, можна зробити висновок, що регулювання сил різання може бути більш ефективно проведено з точки зору зміни швидкості подачі, а не швидкості різання, для досягнення більш низького енергоспоживання, а також меншого пошкодження заготовки і збільшення терміну служби інструменту.