Magdalena Wiśniewska Cięcie materiałów trudnoobrabialnych

Magdalena Wiśniewska
Cięcie materiałów trudnoobrabialnych strunami o różnej konstrukcji
i metodyka oceny ich właściwości użytkowych
Cutting hard - machinable materials with differently constructed abrasive wires
and methodology of the evaluation their functional properties
Streszczenie:
Przecinanie strunowe jest technologią znaną od przeszło 50 lat. Jest to proces złożony
o szeregu oddziaływujących na siebie zjawisk które sprawiają, że dla utrzymania jakości
uzyskanej powierzchni oraz powtarzalności efektów cięcia konieczne jest zapewnienie
stabilności układu: obrabiarka – przedmiot – narzędzie. Struna jest w tym łańcuchu ogniwem
najmniej zdeterminowanym i zmieniającym swoje właściwości użytkowe w trakcie procesu.
Poznanie możliwości metody przecinania struną zbrojoną trwale w aspekcie zmiany
topografii czynnej powierzchni narzędzia jest więc zagadnieniem istotnym. Racjonalne
wykorzystanie strun zbrojonych trwale, polegające na uzyskaniu wymaganych wyników
obróbki w warunkach optymalnego ich stosowania pod względem właściwości użytkowych,
ma istotne znaczenie ekonomiczne. Celem badań doświadczalnych było określenie wpływu
wybranych czynników na efekty cięcia struną zbrojoną trwale w ziarno diamentowe, w tym
trwałości narzędzia strunowego. Realizacja tak postawionego celu może być zastosowana
przy doborze odpowiedniej struny zbrojonej oraz właściwych parametrów przecinania
materiałów trudnoobrabialnych, zapewniając w efekcie osiągnięcie dobrej wydajności
i korzystnej jakości uzyskanej powierzchni. W ramach pracy stworzono koncepcję systemu
oceny czynnej powierzchni narzędzi strunowych. Poddano analizie użytkowe właściwości
strun w procesie przecinania, oraz mechanizmy niszczące tego typu narzędzia. Porównane
zostały efekty cięcia materiałów trudnoobrabialnych przy zastosowaniu różnych narzędzi
strunowych zbrojonych trwale. Podjęto się również analizy i porównania dotychczas
sformułowanych podstaw teoretycznych procesu cięcia struną zbrojoną trwale, dotyczących
zagadnień ugięcia struny w strefie cięcia oraz intensywności zużycia narzędzi strunowych
zbrojonych trwale w ziarno ścierne. Opracowane zostały modele statystyczne opisujące
wpływ prędkości cięcia vc oraz siły docisku materiału do struny Fd na zużycie strun,
wydajność przecinania W oraz chropowatość powierzchni wyrażoną parametrem Ra. W pracy
opisano klasyfikację rodzajów narzędzi strunowych z uwzględnieniem ich budowy,
właściwości i zastosowania. Analiza wyników przyczyniła się do lepszego poznania
możliwości przecinania strunami zbrojonymi trwale materiałów trudnoobrabialnych.
Umożliwia dokonanie takiego wyboru struny oraz głównych parametrów, który zapewnia
dużą wydajność procesu przy korzystnych parametrach uzyskanej powierzchni.
Abstract:
Wire cutting is a technology known for over 50 years. It is a complex process with a number
of interacting phenomena which cause that for keeping surface quality and repetitiveness of
effects of the cut it is necessary to ensure stability of the system: machine -object - tool.
Abrasive wire is a link least determined in this chain and changing its functional properties
during the process. Getting to know the possibility of the method of abrasive wire cutting in
the aspect of changing tools topography is a substantial issue. Rational using of abrasive
wires, consisting in achieving required results of processing in optimum conditions of
applying them in terms of functional properties, has material economic meaning. The aim of
experiments was to determine the effect of selected factors on the effects of cutting with
abrasive diamond wire including tool life. The realization of this purpose can be used for
selecting the appropriate wire and relevant parameters for cutting hard-machinable materials,
providing in effect achieve good productivity and the preferred quality of the resulting
surface. As part of the work concept of system evaluation of the active surface of diamond
wires was developed. Functional properties of abrasive diamond wires and mechanisms
destroying this type of tools were analysed. Effects of cutting chard-machinable materials at
applying different wire tools were compared. Also analysis and comparing theoretical bases
so far formulated of the process of cutting with the abrasive diamond wire, concerning issues
of the diffraction of the wires in the cutting zone and intensities of wearing out wires were
undertook. Statistical models describing the influence of the vc cutting speed and forces of
pressure of material Fd on the wire wear, productivity of cutting and expressed surface
roughness with parameter Ra were build. At the work classification of types of wire tools was
described including their structure, the property and application. The analysis of the results
contributed for better getting to know the possibility of cutting with abrasive diamond wire
hard-machinable materials. It enables to make such choice of the wire and main parameters,
which provides process efficiency and good quality of surface.