Roughing of tool steel in its hardened state represents a real challenge in the die and meld industry and process improvement depends on research of tool material, coating technique, and lubrication. However, roughing of hardened steels generates extreme heat and without coolant flooding, tool material cannot withstand the high temperature without choosing the right tools with proper coating. This research conducted milling tests using coated ball end mills to study effects of cutting conditions and geometric parameters of ball end mills on the machinability of hardened tool steel. KP4 steel and STD 11 heat treated steels were used in the dry cutting as the workpiece and TiAIN coated ball end mills with side relief angle of 12$^{\circ}$ was utilized in the cutting tests. Cutting forces, tool wear, and surface roughness were measured in the cutting tests. Results from the experiments showed that 85 m/min of cutting speed and 0.32 mm/rev of feed rate were optimum conditions for better surface finish during rough cutting and 0.26mm/rev with the same cutting speed are optimum conditions in the finish cutting.
This thesis is concerned with the study on the characteristics of the tool failure occuring at the beginning of cutting in finish machining of hardened steels such as carbon tool steel and alloy tool steel by a ceramic tool (Al$_{2}$O$_{3}$+TiC) with nose radius. In the machining of hardened carbon steel STC3, the wear mechanism on the flank face of the ceramic tool is abrasion wear. The mode of tool failure is developed into catastropic fracture with flaking. It is thought that the fracture caused by FeO and TiO$_{2}$ results from the oxidation of Fe in the workpice and TiC in the ceramic tool and the deposit of Fe formed on the surface of the ceramic tool. In the machining of hardened alloy steel STD11, the wear mechanism on the flank face of the ceramic tool is that abrasion and adhesion wear exist simultaneously. The mode of tool failure at the beginning of cutting features is DOC notch wear. It is thought that the DOC notch wear caused by FeO and TiO$_{2}$results from the oxidation of Fe and TiC in the workpiece and ceramic tool, respectively.
The purpose of this investigation is experimentally to clarify the machinability and optimum tool geometry on milling of hardened STD11 steel. In the finish process office milling of high hardened STD11 steel by CBN tool, the optimum tool shape is suggested, which can minimize the tool fracture and chipping by impact. It is measured that cutting farce, tool wear and surface roughness generated during single-insert face milling using various geometric CBN tools. It has been found that the optimal chamfer angle of CBN tool is about -$25^{\circ}C$ and the suitable chandler width is 0.2mm. The nose radius of tool is the most excellent at 1.2mm in the viewpoint of tool wear and surface roughness.
This paper presents the performance of CBN tools in the machining of hardened die-materials, SKD11 and SKD61 steel with HRC 50, by high-speed face milling. Generally, grinding or EDM is being used in machining of hardened materials but the cost is very high. If those can be replaced by cutting, it will be a greatly economical advantage. CBN tool has been recognized as an effective tool in turning, but it has not been in milling. So wear and surface roughness mode of CBN tool for hardened SKD11 and SKD61 steel were investigated by high-speed face milling in this study Also the relation between cutting force and wear mode of CBN tools was investigated.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
/
pp.873-874
/
2006
PCBN tools are used worldwide for machining of hardened steel parts in automotive industries. But in heavy interrupted cutting of hardened steel, the tool life is not so stable by sudden breakage of the cutting edge, and total cost of cutting by PCBN is not so economical compared to the grinding. To solve this problem, new PCBN has been developed. New PCBN has very fine and homogeneous microstructure to increase the toughness of sintered body that it provides a reliable tool life for heavy interrupted cutting.
Three types of structural intermetallic compounds, $Ni_3Al$, NiAl and TiAl, having each single phase structure without pores were produced by arc-melting process. Their sliding wear properties were investigated against a hardened tool steel. It was shown that the wear of the intermetallic compounds was hardly occurred against the hardened tool steel. TiAl compound showed the best wear resistance among them. In this case, wear was preferentially occurred on the surface of the hardened tool steel of the mating material which has higher hardness. It could be found that the wear mode on intermetallics without pores by arc-melting process was different from that on its porous layer coated on steel by combustion synthesis.
The chip controls are investigated experimentally for the purpose of estimating cutting ability of hardened steel. In this experiment, hardened STD11 steel ($HR_c$ 60) is turned with carbide tool M20 under various cutting conditions and with several tool shapes. The main results obtained are as follows : 1) Cutting conditions of cutting speed 45m/min. feed 0.09-0.13 rev. depth of cut 0.4-0.6 are recommended for the chip excluding. 2) In case that the feed becomes larger and a lead angle of cutting tool becomes smaller, the chip excluding becomes easier. 3) It is confirmed that frank wear and crator wear on the cutting tool appear severely from about 10 min. after cutting start and chip excluding get worse.
This thesis is concerned with the study on the characteristics of the cutting resistance occurring in finish machining of hardened steels such as carbon tool steel and alloy tool steel by a ceramic tool with nose radius. For the purpose, the shape of cutting cross-section made at nose part of the tool was analyzed geometrically and the wear mechanism on the flank face of the ceramic tool is investigated. In order to investigate the characteristics of cutting resistance two categories of cutting conditions are suggested, along with geometrical analysis. One category includes the conventional cutting parameters such as feed and depth of cut, another containing new cutting parameters of thickness of cut and width of cut etc. Thickness of cut width of cut and area of undeformed chip section formed by the condition of engagement between workpiece and cutting tool are determined as the function of feed, depth of cut and nose radius of cutting too, And an effective approach angle is determined by depth of cut and nose radius.
The fracture characteristics and tool life of ceramics and WC, CBN cutting tool when turning heat treated steel STD11($H_RC$ 60) were investigated experimentally to clarify the machinability and optimum tool materials in cutting of difficult-to-cut material with high hardness. Forthermore, the behaviors of the tool wear and failure were examined with regard to cutting force. The hardened steel wore the cutting tool edge rapidily and increased the cutting forces, especially radial force. The tool was worn by the abrasive action. Flank Weat of $Al_2O_3-TiC$ ceramic and WC tool become relatively large and CBN & $Al_2O_3$, ceramic tool had a long life among the tool materials tested. The tool fracture patterns were just like minor cutting wear, flank wear, crater wear, notch wear, chipping. Flank wear rate was accelerated by occurrence of chipping. During the proceeding of machining, it was possible to foresee the catastrophic fracture of tool by abrupt increase of radial force.
Early fracture and cutting force of ceramic tool for hardened STC3 steel was investigated in this study. It was found that early fracture of ceramic tool was mostly occurred before normal wear was progressed beyond a critical cutting speed and normal wear was performed under the critical cutting speed. The relationships among critical cutting speed, which was a cause of early fracture, suggested cutting cross section, that is, maximum thickness of cut and width of cut, and cutting force were examined. The following conclusions were obtained: (1)Critical cutting speed showed a high value in the case of small maximum thickness of cut and large nose radius, but was not influenced by width of cut, (2)Principal, feed and radial force, respectively, showed the proportional value to constant cutting area, width of cut and maximum thickness of cut orderly, (3)Occurrence of early fracture was dependent upon radial force.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.