Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Optimering av skärande bearbetning för detalj tillverkad i höghållfast nickellegering
University West, Department of Engineering Science, Division of Mechanical Engineering and Natural Sciences.
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Optimization of machining for a part manufactured from high-strength nickel-alloy (English)
Abstract [sv]

Tillverkningsindustrin möts idag av allt högre ställda krav, både gällande effektiv, ekonomisk tillverkning samt bättre precision. En effektiv metod för att uppnå dessa krav är skärande bearbetning, såsom svarvning och fräsning. De ökande kraven på materialavverkningshas-tighet (MRR) leder dock till högre risker att bearbetningsprocessen drabbas av problem som till exempel vibrationer, vilket inverkar menligt på både kvalitet och MRR. Dessutom ökar användningen av svårbearbetade material som till exempel höghållfasta nickellegeringar. För att effektivt kunna bearbeta sådana material krävs god kännedom om materialets beskaffen-heter för att kunna välja rätt verktyg och skärparametrar.

I detta arbete har möjligheterna att reducera verktygsslitage samt optimera skärdata vid framställningen av en detalj tillverkad i höghållfast nickellegering utforskats. En specifik fräsoperation har undersökts med avseende på vibrationsproblematik, verktyg och skärparametrar.

Vibrationsanalysen som utfördes på verktygsmaskin och detalj utgick ifrån den metodik för vibrationsförebyggande som utvecklats av prof. Altintas, i vilken områden där bearbetning kan ske under stabila, vibrationsfria förhållanden kan identifieras genom modalanalys av be-arbetningssystemet.

Dessutom studerades verktygsmaterial och geometrier för att avgöra lämpliga skärverktyg för operationen samt under vilka bearbetningsförhållanden olika verktyg skulle kunna an-vändas.

Analyser av resultaten från detta arbete visar att bearbetningen idag sker under vibrationsfria förhållanden. Den höga verktygsförslitningen verkar härröra från materialets dåliga bearbetningsbarhet. Förslag på ändrade skärparametrar har dock kunnat tas fram och dessa kan ha positiv inverkan på förutsättningarna för bearbetningsprocessen.

Abstract [en]

The manufacturing industry is met today by increasing demands in regards to both efficient, economical methods for manufacture, as well as better precision. An effective means of meeting these demands is machining processes, such as turning and milling. However, in-creased demands for higher material removal rates (MRR) increase the risks that the ma-chining process is affected by problems as for instance vibrations, which have negative con-sequences on both quality and MRR. In addition, the use of difficult-to-machine materials, such as high-strength nickel-alloys, is increasing. A good knowledge-base of the properties of such materials is required to be able select the correct tools and cutting parameters in order to machine them effectively.

In this report, the possibilities of reducing tool wear and generating optimized cutting pa-rameters for the processing of a part manufactured from high-strength nickel-alloy was explored. One specific milling operation was examined in regards to vibration problems, tools used and cutting parameters.

The vibration analysis performed on the tool machine and part was based on the method for vibration prevention developed by prof. Altintas, in which areas of stable, vibration free ma-chining can be identified by performing modal analysis of the machining system.

Additionally, the tool material and geometry was studied in order to determine suitable tools for the operation as well as determining sets of machining conditions where different tools could be used.

Analysis of the results in this report shows that the machining operation currently takes place in vibration free conditions. The high rate of tool wear seems to be a result of the poor machinability of the part material. However, suggestions for changes to the cutting parame-ters has been generated that may have a positive impact on the cutting process.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 45 p.
Keyword [en]
Machining, milling, nickel alloy, modal analysis, vibrations, stability lobes
Keyword [sv]
Skärande bearbetning, fräsning, nickellegering, modalanalys, vibrationer, stabilitetslober
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-9534Local ID: EXM502OAI: oai:DiVA.org:hv-9534DiVA: diva2:948266
Subject / course
Mechanical engineering
Educational program
Maskiningenjör
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-08-11 Created: 2016-07-11 Last updated: 2016-08-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Division of Mechanical Engineering and Natural Sciences
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

Total: 27 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link