การศึกษาอุณหภูมิของชิ้นงานในขณะตัดเฉือนในการกัดวัสดุสเตนเลส แบบไม่ใช้สารหล่อเย็น
Article Sidebar
เผยแพร่แล้ว:
พ.ค. 7, 2019
คำสำคัญ:
มุมเลื้อย การสึกหรอแบบแตกบิ่น งานเคลือบผิว
Main Article Content
บทคัดย่อ
การกัดเป็นหนึ่งในกระบวนการตัดโลหะที่สำคัญที่ต้องพยายามคิดค้นหาวิธีการที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตัดเฉือนเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้สารหล่อเย็นเพื่อความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม วัสดุสเตนเลสถูกขึ้นชื่อว่าตัดเฉือนได้ยากเนื่องจากเป็นวัสดุที่มีความเหนียว ความแข็งแรงสูง และการนำความร้อนตํ่าเมื่อตัดเฉือนจะทำให้อุณหภูมิบริเวณการตัดเฉือนสูงเกิดการพอกติดของเศษบริเวณคมตัด วิธีแก้ไขส่วนใหญ่ใช้สารหล่อเย็นในการระบายความร้อนซึ่งส่งผลกระทบต่อสุขภาพของผู้ปฏิบัติงาน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิชิ้นงานขณะตัดเฉือนกับรูปร่างดอกกัดและวัสดุเคลือบให้การตัดเฉือนวัสดุมีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม จากผลวิจัยพบว่าดอกกัดมุมเลื้อย 60๐ เคลือบด้วยสารเคลือบ TiAlN สามารถป้องกันการสึกหรอของคมตัดดอกกัดได้ดีที่สุดและอุณหภูมิของชิ้นงานในขณะตัดเฉือนที่สูงขึ้นนอกจากมาจากปริมาณแหล่งความร้อนบริเวณคมตัดที่เพิ่มมากขึ้นตามขนาดของมุมเลื้อยแล้วการสึกหรอแบบแตกบิ่นก็มีส่วนทำให้อุณหภูมิชิ้นงานขณะตัดเฉือนเพิ่มสูงขึ้นด้วย
Article Details
How to Cite
[1]
เบ้าวรรณ ป. และ สายแก้ว ช., “การศึกษาอุณหภูมิของชิ้นงานในขณะตัดเฉือนในการกัดวัสดุสเตนเลส แบบไม่ใช้สารหล่อเย็น”, RMUTI Journal, ปี 12, ฉบับที่ 1, น. 74–85, พ.ค. 2019.
บท
บทความวิจัย
References
[1] Muammer, N. and Yakup, Y. (2011). Effect of Cryogenic Cooling in Milling Process of AISI 304 Stainless Steel. Transections of Nonferrous Metals Society of China. Vol. 21, pp. 72-79. DOI: 10.1016/S1003-6326(11)60680-8
[2] Cordes, S. E. (2012). Thermal Stability of γ-alumina PVD Coatings and Analysis of Their Performance in Machining of Austenitic Stainless Steels. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. Vol. 5, pp. 20-25. DOI: 10.1016/j.cirpj.2011.11.003
[3] Munoz-Escalona, P., Shokrani, A., and Newman, S. T. (2015). Influence of Cutting Environments on Surface Integrity and Power Consumption of Austenitic Stainless Steel. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. Vol. 36, pp. 60-69. DOI: 10.1016/j.rcim.2014.12.013
[4] Emel Kuram, Babur Ozcelik, Mahmut Bayramoglu, Erhan Demirbas, and Bilgin Tolga Simsek. (2013). Optimization of Cutting Fluids and Cutting Parameters During end Milling by using D-optimal Design of Experiments. Journal of Cleaner Production. Vol. 42, pp. 159-166
[5] Deng Jianxin, Zhou Jiantou, Zhang Hui, and Yan Pei. (2011). Wear Mechanisms of Cemented Carbide Tools in Dry Cutting of Precipitation Hardening Semi-Austenitic Stainless Steels. Wear. Vol. 270, Issue 7-8, pp. 520-527. DOI: 10.1016/j.wear.2011.01.006
[6] Endrino, J. L., Fox-Rabinovich, G. S., and Gey, C. (2005). Hard AlTiN, AlCrN PVD Coatings for Machining of Austenitic Stainless Steel. Surface and Coatings Technology. Vol. 200, Issue 24, pp. 6840-6845. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2005.10.030
[7] Li Chen, Yong Du, Xiang Xiong, Ke K. Chang, and Ming J. Wu. (2011). Improved Properties of Ti-Al-N Coating by Multilayer Structure. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Vol. 29, Issue 6, pp. 681-685. DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2011.05.001
[8] Dirk Biermann, Markus Steiner, and Eugen Krebs. (2013). Investigation of Different Hard Coatings for Micromilling of Austenitic Stainless Steel. Procedia CIRP. Vol. 7, pp. 246-251. DOI: 10.1016/j.procir.2013.05.042
[9] Sen Lin, Fangyu Peng, Jie Wen, Yizhi Liu, and Rong Yan. (2013). An Investigation of Workpiece Temperature Variation in end Milling Considering Flank Rubbing Effect. International Journal of Machine Tools and Manufacture. Vol. 73, pp. 71-86. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2013.05.010
[10] Baowan, P., Saikaew, C., and Wisitsoraat, A. (2017). Influence of Helix Angle on Tool Performances of TiAlN and DLC-Coated Carbide end Mills for Dry Side Milling of Stainless Steel. International Journal Advanced Manufacturing Technology. Vol. 90, Issue 9-12, pp. 3085-3097. DOI: 10.1007/s00170-016-9601-5
[11] Peckner, D. and Bernstein, I. M. (1977). Handbook of Stainless Steels. McGraw-Hill Book Company. New York
[12] Prengel, H. G., Santhanam, A. T., Penich, R. M., Jindal, P. C., and Wendt, K. H. (1997). Advanced PVD-TiAlN Coatings on Carbide and Cermet Cutting Tools. Surface and Coatings Technology. Vol. 94-95, pp. 597-602. DOI: 10.1016/S0257-8972(97)00503-3
[13] Jindal, P. C., Santhanam, A. T., Schleinkofer, U., and Shuster A. F. (1999). Performance of PVD TiN, TiCN, and TiAlN Coated Cementedcarbide Tools in Turning. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Vol. 17, pp. 163-170. DOI: 10.1016/s0263-4368(99)000086
[14] James, C., Sung, Ming-Chi Kan, and Michael Sung. (2009). Fluorinated DLC for Tribological Applications. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Vol. 27, pp. 421-426
[15] Haruyo Fukui, Junya Okida, Naoya Omori, Hideki Moriguchi, and Keiichi Tsuda. (2004). Cutting Performance of DLC Coated Tools in Dry Machining Aluminum Alloys. Surface and Coatings Technology. Vol. 187, pp. 70-76. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2004.01.014
[16] Robertson, J. (1999). Deposition and Properties of Diamond Like Carbon. Materials Research Society Symposium Proceedings. Vol. 555, pp. 12. DOI: 10.1557/PROC-555-291
[17] Yunn-Shiuan Liao, Ting-Chang Lin, Cheng-Yu Lai, Yen-Liang Chen, Hao-Hueng Chang, Chun-Pin Lin. (2014). Cutting Performance of Diamond-Like Carbon Coated Tips in Ultrasonic Osteotomy. Journal of Dental Sciences. Vol. 9, Issue 1, pp. 63-68. DOI: 10.1016/j.jds.2013.02.014
[18] Ema, S. and Davies, R. (1989). Cutting Performance of End Mills with Different Helix Angles. International Journal of Machine Tools and Manufacture. Vol. 29, Issue 2, pp. 217-227. DOI: 10.1016/0890-6955(89)90033-3
[19] Omar, O. E. E. K., El-Wardany, T., and Elbestawi, M. A. (2007). An Improved Cutting Force and Surface Topography Prediction Model in End Milling. International Journal of Machine Tools and Manufacture. Vol. 47, Issue 7-8, pp. 1263-1275. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2006.08.021
[2] Cordes, S. E. (2012). Thermal Stability of γ-alumina PVD Coatings and Analysis of Their Performance in Machining of Austenitic Stainless Steels. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. Vol. 5, pp. 20-25. DOI: 10.1016/j.cirpj.2011.11.003
[3] Munoz-Escalona, P., Shokrani, A., and Newman, S. T. (2015). Influence of Cutting Environments on Surface Integrity and Power Consumption of Austenitic Stainless Steel. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. Vol. 36, pp. 60-69. DOI: 10.1016/j.rcim.2014.12.013
[4] Emel Kuram, Babur Ozcelik, Mahmut Bayramoglu, Erhan Demirbas, and Bilgin Tolga Simsek. (2013). Optimization of Cutting Fluids and Cutting Parameters During end Milling by using D-optimal Design of Experiments. Journal of Cleaner Production. Vol. 42, pp. 159-166
[5] Deng Jianxin, Zhou Jiantou, Zhang Hui, and Yan Pei. (2011). Wear Mechanisms of Cemented Carbide Tools in Dry Cutting of Precipitation Hardening Semi-Austenitic Stainless Steels. Wear. Vol. 270, Issue 7-8, pp. 520-527. DOI: 10.1016/j.wear.2011.01.006
[6] Endrino, J. L., Fox-Rabinovich, G. S., and Gey, C. (2005). Hard AlTiN, AlCrN PVD Coatings for Machining of Austenitic Stainless Steel. Surface and Coatings Technology. Vol. 200, Issue 24, pp. 6840-6845. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2005.10.030
[7] Li Chen, Yong Du, Xiang Xiong, Ke K. Chang, and Ming J. Wu. (2011). Improved Properties of Ti-Al-N Coating by Multilayer Structure. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Vol. 29, Issue 6, pp. 681-685. DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2011.05.001
[8] Dirk Biermann, Markus Steiner, and Eugen Krebs. (2013). Investigation of Different Hard Coatings for Micromilling of Austenitic Stainless Steel. Procedia CIRP. Vol. 7, pp. 246-251. DOI: 10.1016/j.procir.2013.05.042
[9] Sen Lin, Fangyu Peng, Jie Wen, Yizhi Liu, and Rong Yan. (2013). An Investigation of Workpiece Temperature Variation in end Milling Considering Flank Rubbing Effect. International Journal of Machine Tools and Manufacture. Vol. 73, pp. 71-86. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2013.05.010
[10] Baowan, P., Saikaew, C., and Wisitsoraat, A. (2017). Influence of Helix Angle on Tool Performances of TiAlN and DLC-Coated Carbide end Mills for Dry Side Milling of Stainless Steel. International Journal Advanced Manufacturing Technology. Vol. 90, Issue 9-12, pp. 3085-3097. DOI: 10.1007/s00170-016-9601-5
[11] Peckner, D. and Bernstein, I. M. (1977). Handbook of Stainless Steels. McGraw-Hill Book Company. New York
[12] Prengel, H. G., Santhanam, A. T., Penich, R. M., Jindal, P. C., and Wendt, K. H. (1997). Advanced PVD-TiAlN Coatings on Carbide and Cermet Cutting Tools. Surface and Coatings Technology. Vol. 94-95, pp. 597-602. DOI: 10.1016/S0257-8972(97)00503-3
[13] Jindal, P. C., Santhanam, A. T., Schleinkofer, U., and Shuster A. F. (1999). Performance of PVD TiN, TiCN, and TiAlN Coated Cementedcarbide Tools in Turning. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Vol. 17, pp. 163-170. DOI: 10.1016/s0263-4368(99)000086
[14] James, C., Sung, Ming-Chi Kan, and Michael Sung. (2009). Fluorinated DLC for Tribological Applications. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Vol. 27, pp. 421-426
[15] Haruyo Fukui, Junya Okida, Naoya Omori, Hideki Moriguchi, and Keiichi Tsuda. (2004). Cutting Performance of DLC Coated Tools in Dry Machining Aluminum Alloys. Surface and Coatings Technology. Vol. 187, pp. 70-76. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2004.01.014
[16] Robertson, J. (1999). Deposition and Properties of Diamond Like Carbon. Materials Research Society Symposium Proceedings. Vol. 555, pp. 12. DOI: 10.1557/PROC-555-291
[17] Yunn-Shiuan Liao, Ting-Chang Lin, Cheng-Yu Lai, Yen-Liang Chen, Hao-Hueng Chang, Chun-Pin Lin. (2014). Cutting Performance of Diamond-Like Carbon Coated Tips in Ultrasonic Osteotomy. Journal of Dental Sciences. Vol. 9, Issue 1, pp. 63-68. DOI: 10.1016/j.jds.2013.02.014
[18] Ema, S. and Davies, R. (1989). Cutting Performance of End Mills with Different Helix Angles. International Journal of Machine Tools and Manufacture. Vol. 29, Issue 2, pp. 217-227. DOI: 10.1016/0890-6955(89)90033-3
[19] Omar, O. E. E. K., El-Wardany, T., and Elbestawi, M. A. (2007). An Improved Cutting Force and Surface Topography Prediction Model in End Milling. International Journal of Machine Tools and Manufacture. Vol. 47, Issue 7-8, pp. 1263-1275. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2006.08.021