Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phay vi mô bằng đầu bi cho các chuẩn vật liệu: hành vi mài mòn trong điều kiện sử dụng thực địa
Tóm tắt
Phay vi mô là một phương pháp chính xác để tạo cấu trúc cho bề mặt thành phần. Khi các cấu trúc phức tạp hoặc dạng tự do như các chuẩn vật liệu cần được chế tạo, các công cụ phay đầu bi đặc biệt phù hợp. Trong các nghiên cứu sơ bộ của tác giả, các chuẩn vật liệu mặt phẳng dùng để hiệu chỉnh các thiết bị đo độ cao quang học đã được chế tạo thông qua phay vi mô. Các yêu cầu về chất lượng bề mặt của các chuẩn vật liệu là vô cùng cao. Do đó, không được phép sử dụng các công cụ đã bị mòn nếu mức độ mài mòn có ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc bề mặt của các chuẩn vật liệu đã được chế tạo. Đồng thời, các công cụ phay vi mô được sử dụng có chi phí rất cao và do đó nên được sử dụng lâu nhất có thể. Một nghiên cứu thực nghiệm toàn diện đã được thực hiện về hành vi mài mòn của các công cụ phay vi mô đầu bi khác nhau cho trường hợp sử dụng cụ thể của các chuẩn vật liệu. Trong các cuộc điều tra, hợp kim đồng CuZn39Pb3 đã được gia công và các chuẩn vật liệu mặt phẳng khác nhau đã được chế tạo. Thời gian sống của công cụ phụ thuộc vào mức độ mài mòn được xác định và mài mòn quan trọng đã được xác định.
Từ khóa
#phay vi mô #chuẩn vật liệu #mài mòn #công cụ phay đầu bi #chất lượng bề mặtTài liệu tham khảo
Nemoto K, Yanagi K, Aketagawa M, Yoshida I, Uchidate M, Miyagu-chi T, Maruyama H (2009) Development of a roughness measurement standard with irregular surface topography for improving 3D surface texture measurement. Meas Sci Technol 20:084023
Leach R, Giusca C, Rickens K, Riemer O, Rubert P (2014) Develeopment of material measures for performance verifying surface topography measuring instruments. Surf Topogr Metrol Prop 2:025002
Klauer K (2022) Mikrofräsen flächenhafter Kalibriernormale auf Basis realer Bauteiloberflächen. Dissertation, Technische Universität Kaiserslautern: Kaiserslauten
Denkena B, Tönshoff HK (2011) Spanen – Grundlagen. 3, bearbeitete und erweiterte Auflage, 3rd edn. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg
Dimla E, Dimla S (2000) Sensor signals for tool-wear monitoring in metal cutting operations – a review of methods. Int J Mach Tools Manuf 40(8):1073–1098
Klocke F (2018) Fertigungsverfahren 1 – Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide, 9th edn. Springer Vieweg, Berlin
Cheng K, Huo D (eds) (2013) Micro-cutting – fundamentals and applications. Wiley, Hoboken
Zhang C, Zhang J (2013) On-line tool wear measurement for ball-end milling cutter based on machine vision. Comput Ind 64(6):708–719
Fernández-Robles L, Sánchez-González L, Díez-González J, Castejón-Limas M, Pérez H (2021) Use of image processing to monitor tool wear in micro milling. Neurocomputing 452:333–340
Li X (2002) A brief review – acoustic emission method for tool wear monitoring during turning. Int J Mach Tools Manuf 42(2):157–165
Byrne G, Dornfeld D, Inasaki I, Ketteler G, König W, Teti R (1995) Tool condition monitoring (TCM) – the status of research and industrial application. Ann CIRP 44(2):541–567
Malekian M, Park SS, Jun MBG (2009) Tool wear monitoring of micro-milling operations. J Mater Process Technol 209:4903–4914
Oliaei SNB, Karpat Y (2015) Influence of tool wear on machining forces and tool deflections during micro milling. Int J Adv Manuf Technol 84:1963–1980
Lamraoui M, Thomas M, El Badaoui M (2014) Cyclostationarity approach for monitoring chatter and tool wear in high speed milling. Mech Syst Signal Process 44(1–2):177–198
Stavropoulos P, Papacharalampopoulos A, Vasiliadis E et al (2016) Tool wear predictability estimation in milling based on multi-sensorial data. Int J Adv Manuf Technol 82:509–521
Niu Z, Jiao F, Cheng K (2018) An innovative investigation on chip formation mechanisms in micro-milling using natural diamond and tungsten carbide tools. J Manuf Proc 31(1):382–394
Zhang X, Yu T, Zhao J (2020) Surface generation modeling of micro milling process with stochastic tool wear. Precis Eng 61:170–181
Zhang X, Yu T, Dai Y, Qu S, Zhao J (2020) Energy consumption considering tool wear and optimization of cutting parameters in micro milling process. Int J Mech Sci 178:105628
Zhang X, Yu T, Xu P, Zhao J (2022) In-process stochastic tool wear identification and its application to the improved cutting force modeling of micro milling. Mech Syst Signal Process 164:108233
Zhu K, Wong YS, Hong GS (2009) Multi-category micro-milling tool wear monitoring with continuous hidden Markov models. Mech Syst Signal Process 23:547–560
Alhadeff LL, Marshall MB, Curtis DT, Slatter T (2019) Protocol for tool wear measurement in micro-milling. Wear 420–421:54–67
Rahman M, Kumar AS, Prakash JRS (2001) Micro milling of pure copper. J Mater Process Technol 116:39–43
Zhu K, Yu X (2017) The monitoring of micro milling tool wear conditions by wear area estimation. Mech Syst Signal Process 93:80–91
Schaller Th, Bohn L, Mayer J, Schubert K (1999) Microstructure grooves with a width of less than 50 μm cut with ground hard metal micro end mills. Precis Eng 23:229–235
Kious M, Ouahabi A, Boudraa M, Serra R, Cheknane A (2010) Detection process approach of tool wear in high speed milling. Measurement 43(10):1439–1446
Klauer K, Eifler M, Kirsch B, Seewig J, Aurich JC (2020) Micro milling of areal material measures – study on surface generation for different up and down milling strategies. Procedia CIRP 87 - Proc 5th CIRP Conf Surf Integr, pp 13–18
Klauer K, Eifler M, Kirsch B, Seewig J, Aurich JC (2019) Correlation between different cutting conditions, surface roughness and dimensional accuracy when ball end micro milling material measures with freeform surfaces. Mach Sci Technol 24(3):446–464
ISO 25178–70 (2014) Geometrical product specifications (GPS)—surface texture: areal—part 70: material measures (ISO 25178–70:2014)
Reichenbach IG (2017) Beitrag zur Beherrschung der Mikrofräsbearbeitung von Polymethylmethacrylat. Dissertation, Technische Universität Kaiserslautern: Kaiserslautern
ISO 16610–61 (2016) Geometrical product specification (GPS) – filtration – part 61: linear areal filters: Gaussian filters (ISO 16610–61:2015)
ISO 25178–2 (2012) Geometrical product specifications (GPS) – surface texture: areal – part 2: terms, definitions and surface texture parameters (ISO 25178–2:2012)