High-speed machining is one of the most effective technologies to improve productivity. Because of the high speed and high feedrate, high-speed machining can give great advantages for the machining of dies and molds. To perform efficient high-speed machining, evaluation of high speed machinability must be studied preferentially and it can be identified by investigation of cutting force. To measure cutting force in high-speed machining, dynamometer has to have high natural frequency. In this paper, The dynamometer which has high natural frequency used to measure the cutting force in various cutting conditions. High-speed machining characteristics are evaluated by the cutting force, FFT analysis of the cutting force and chip formation.
Ming CHEN;Youngmoon LEE;Seunghan YANG;Seungil CHANG
한국공작기계학회:학술대회논문집
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한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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pp.454-459
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2003
The paper will present chip formation mechanism and surface integrity generation mechanism based on the systematical experimental tests. Some basic factors such as the end milling cutter tooth number, cutting forces, cutting temperature, cutting vibration, the chip status, the surface roughness, the hardness distribution and the metallographic texture of the machined surface layer are involved. the chip formation mechanism is typical thermal plastic shear localization at high cutting speed with less number og shear ribbons and bigger shear angle than at low speed, which means lack of chip deformation. The high cutting speed with much more cutting teeth will be beneficial to the reduction of cutting forces, enlarge machining stability region, depression of temperature increment, auti-fatigability as well as surface roughness. The burrs always exists both at low cutting speed and at high cutting speed. So the deburr process should be arranged for milling titanium alloy in any case.
The high speed machining is now one of the most effective manufacturing methods to achive higher productivity. However, due to the increased cutting temperatures caused by increased cutting speed, tool wear become larger. Especially in high speed face milling, cutting tools are exposed not only to high cutting temperatures, but also to mechanical and thermal shock stresses. It is essential, therefore, to know the wear characteristics of tool materials in high speed machining. This study presents an experimental investigation of the cutting performance of CBN tools in high speed face milling of gray cast iron FC25. The effect of cutting conditions and cutting length on flank wear of CBN tools and roughness of machined surfaces is investigated. The cutting parameters involved were ; cutting speeds in the range of 600to 1800 m/min, feed of 0.1 mm/tooth, and depth of cut of 0.3mm.
High-speed machining is one of the most effective technologies to improve productivity Because of the high speed and high feed rate, high-speed machining can give great advantages for the machining of dies and molds. This paper describes on the analysis and evaluation of cutting force in high-speed machining. Cutter rotation directions, slope directions, spindle revolution and depth of cut are control factors for cutting force. The effect of the control factors on cutting force is investigated for the high speed machining of STD11.
High speed machining was accomplished. through the technological advances which covers the whole field of mechanical industry. But tapping have many troubles because of its complicate cutting mechanism, for example. tool damage, chip elimination and synchronization between spindle rotation and feed motion. But High speed tapping is so important that it marches in step with the flow of the times and make improvement in the productivity. In this paper we analyze mechanism of high speed synchronized tapping with the signal of tapping torque and spindle speed obtained through the newly developed high speed tapping machine(NTT-30B). We made an experiment with this machine on condition of various speed from 1000rpm to 10000rpm. As one complete thread is performed through the whole chamfer cutting, cutting torque increases highly in chamfer cutting, but smoothly in full thread cutting functioning of the threads guide. And the size of cutting torque according to spindle speed(rpm) was not enough of a difference to be conspicuous.
This paper presents an optimization cutting speed(OCS) program developed to improve the machining precision and tool life in high speed machining using ball end milling. This program optimized the cutting speed that is changing at any time in free surface machining of an automobile part like a connecting load die. The technique of optimization cutting speed makes the CAD/CAM-generated NC code go through a reverse post process, conducts cutting simulation, and obtain the effective tool diameter of the ball end milling. Then it changes the spindle revolution to within the range of critical cutting speed fit for the material of the workpieces depending upon the effective tool diameter. In this study, the machining precision and tool life were compared for the two connecting load dies processed using the general cutting method and the proposed optimization cutting speed technique, respectively.
This paper proposes an analytical model of off-line feed rate scheduling to obtain an optimum feed rate for high speed machining. Off-line feed rate scheduling is presented as an advanced technology to regulate cutting forces through change of feed per tooth, which directly affects variation of uncut chip thickness. In this paper, the feed rate scheduling model was developed using a mechanistic cutting force model using cutting-condition-independent coefficients. First, it was verified that cutting force coefficients are not changed with respect to cutting speed. Thus, the feed rate scheduling model using the cutting-condition-independent coefficients can be applied to set the proper feed rates for high speed machining as well as normal machining. Experimental results show that the developed fred rate scheduling model makes it possible to maintain the cutting force at a desired level during high speed machining.
It is generally known that in high speed work with more than 1000 m/min cutting speed, according to the work material phenomenon of tool wearing is increased due to the some produced neat and as a result this makes the cutting work impossible. In this study, the high speed cutting is possible because of the different cutting from the presently known fact. That is, most of generated heats influence on the quantity flowing in chip greatly. Therfore, this study aims at the behavior of cutting heat generated at high speed cutting. It makes clearly the euqntity of heat flowing in chip, work materal, tool, and inflowing ratio. The cutting mechanism varies by the changing of cutting depth, slant face and contact area through this study. And it is exammined that the influence of heat of all parts is greatly due to the change the contact length of clearance face. It is confirmed from the exp[eriment that the inflowing heat ratio influences the cutting speed greatly and the heat of clearance face can not be disregarded.
The technique of high speed machining is widely studied in machining field. Because the high efficiency and accuracy in machining can be obtained in high speed machining. Unfortunately the development of tool for high speed machining is not close behind that of machining tool. So in this study, we made 4 types flat end mill for obtaining data according to tool shape. Especially, we concentrated in helix angle and number of cutting edge. First we confirmed cutting condition by several experiments and measuring cutting force, tool life, tool wear and chip shape according to cutting length. In results, we acquired the fact that 45 degree helix angle and six cutting edge tool is suitable for high speed machining.
The cutting tests of high tensile steel plate(AH36) were carried out using CNC plasma arc cutting machine. Both top and bottom width of kerf and the surface roughness(Ra, Rmax) of cut surface are measured under various cutting conditions such as cutting speed, steel plate thickness, etc. In the CNC plasma arc cutting, the surface roughness decreases as cutting speed increases. The hardness is high up to 4mm depth from the cutting surface. In the cutting speed 1300~2100mm/min, the ratio of proper kerf width(Wt/Wb) is around 2.6. Through the series the series of experiments, the satisfactory cutting conditions of high tensile steel plate were found.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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