Studie van de vrijloopvlakslijtage

(1)

Studie van de vrijloopvlakslijtage

Citation for published version (APA):

Veenstra, P. C. (1961). Studie van de vrijloopvlakslijtage. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Laboratorium voor mechanische technologie en werkplaatstechniek : WT rapporten; Vol. WT0006-1). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1961

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

(2)

~ w ~ ~ ::::I :z:

I-o

« GIl: Q II. Q II I-GIl: o II. .~ GIl: GIl: W ~

!

_:z: w Q

8

.~

I

'(ECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

\

\ LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - 51

1006/3/9

SAMENVATTING VAN EEN RAPPORT UIT DE SECTIEt

3

Gereedschapslijtage.

TITELi Studie van de vrijloopvlakslijtage.'

AARD VAN HET ONDERZOEKI

I

U.D.C.'

621.91.071.02.004.6

SAMENVATTING,

Separatie van zuiver mechanische en therlllische grootheden met betrekking tot hun invloed op de gereedschapslijtage enbepalingvan hun signi'ficatie voor het verloop van dit proces.

Een programma van onderzQek naar de invloed van zuiver mechanische

groot"heden t zoals de snijsnelheid, de snijkrachten en de

v/rijv~ng6-coefficient - onder separatie van de van deze grootheden

afhanke-lijke temperatuurinvloeden - op de gereedsch~pslijtage.

De verwachting is dat uiteindelijk uitsluitend de temperatuur de significante variabele zal blijken te zijn.

Het onderzoek vindb zo~el onderquasi-statische condities voor

het gereedschap, als opder dynamische condities plaats. Aansluiting wordt gezocht bij 'methoden welke gebruik maken

van radio-actieve tracers~ leidend tot separatie van de fenomenen

van kolkslijtage en vrijloopvl~k6lijtage.

PROGNOSE VOOR VERDER ONDERZOEK I

HOOGL ERAAR I

SECTI ELEI DER I MEDEWERK.ERSI

LITERATUURI

Iviogelijkheden tot vcrder ond'erzoek hangen vooral af van de verfijning van de methoden tot meting van de temperatuur-verde ling in het gereedschapen van het opstellen van een meer fysisch gefundeerde slijtagetheorie (diffusie theorie).

Prof.dr. P.C. Veenstra· _{ONOERZOEK NO,}

₁₀₀₆

Drs N.A.L. Touwen _;II

A.G.J

.rJI.

Straus OAT. RAPPORTI

_1-2-'61

Rapport :

1005/2/8

OAT. AANVANGI

_1-2:"'61

Rapport :

1004/2/2

V.H. ONDERZOEK /

Rapport :

1004/0/6

Loewen and Shaw. Trans ASHE

76,2

1

7,1954

Chao and Trigger, Trans AST'IfE

77,1107,1955

Dwight, Tables. of integrals.

IBlJLAGEN'

PUBLICATIE INI

(3)

~ w

I

;:) Z I-:t: U < 0:: 1:1 D... o II I-0:: o D... D... < 0:: 0:: W

~

Z w 1:1

8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGI E EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 1006/3/9 BLI. 1

RAPPORT UIT DE SECTIE:

3

Gereedschapslijtage. DATUM:

TITEL I

AUTEURS: U.D.C.:

Studie van de vrijloopvlaks~~jtage,

Een programma van onderzoek. Prof.dr. P.C. Veenstra. 621.91.071.02.004.6

I Doel van het onderzoek.'

ONDERZOEK NOI 1006

BIJLAGEN:

"-De bestudering van het ie'nomeen van de slijtage van het vrijloop-ylak van draaibeitels heeft tot dusverre vrijwel uitsluitend

plaats gevonden ond.r condities- waarbij het gereedschap op de normale wijze bij het verspaningsproces w,Ordt betrokken.

Dit $oort werk heeft, geleid tot de bekende relatie van Taylor:

VTY = C T en de temperatuur-relatie: 'aT 1/n ::: C e ) ) ) ) )

waarin T de gebruiksduur is,

e

de "gemiddelde temperatuur" van

het gereedschap. y de constante van Taylor. n de temperatuur-ex- ,

ponent, CT e~ C_e constanten, waarvan de eerste een funktie is van

de verspaningsgeomet'rie. ..

De mogelijke onderlinge samenhang van deze groothe.den is onder-werp van studie in de sectie van verspaningsonderzoek van deze

groep. (zie intern rapport 1005/2/8). .

Met de in het bovenstaande bedoelde methodiek van experimenteren is het niet weI moge.;1ijk een duidelijk beeld te vormen van de significatie van de veIe,bij het proces betrokken variabelen voor het verloop van de slijtagevan het vrijloopvlak.

Ret is me de om deze reden~ dat het tot dusverre nog niet gel~~t

is een betrouwbare aansluiting te'verkrijgen tussen de bekende verkorte gebruiksduurproeven en de slijtage-proeven welke onder normale condities verlopen. Een van de oorzaken hiervan is dat, voortvloeiende uit.de eerder'genoemde reden, de schaalfaktoren voor de overdracht van parameters van het ene naar het andere systeem, niet bekend zijn.

Het uiteind~lijk doel van dit onderzoek is dan ook om.door het separeren van de invloed van de voor de slijtage als significant te beschouwen grootheden, dergelijke.schaalfaktoren te achterhalen. Voorlopig worden - in een bepaald geval van interactie tussen

snijdend materiaal en gesneden materiaal als significante - door niet steeds onder ling onafhankelijke grootheden beschomvd:

1. de temperatuur

e

2. de snijsnelheid-~

3.

de specifieke waarde van de optredende krachten.

4. de wrijvingscoeff~cient ~

5.

de amplitude, frequentie en de richting van

(4)

III: W ~ :;)

3

...J ~ Z W III: W ~ :;) al i= u w .... rl w

I

_:;) z ~ :r u ...: III: o II.. p II ~ III: o II.. II.. ...: III: III: W

~

Z w o

8

TECHNISCHEHOGESCHOOL EINDHOVE,N

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAAT5TECHNIEK

WT - R

1006/3/9

BLZ. 2

RAPPORT UIT DE seCTIE: 3 Gereedschapslijta

g

e. DATUM 1

1-2-'61

TITELI

AUTEURS: U.D.C.:

Studie van de vrij1oopv1ak'slijtage

Een programma van onuerzQek~ .

Prof.dr. P.C. Veenstra.

621.91.071.02.004.6

ONDERZOEK NO,

1006

BIJLAGEN I·

Opm: Naar de analyse van Loewen en Shaw (Trans. A.S.l-l.E. f

76,

217,1954)

of die !,an Chao en Trigger (Trans. A.S.H.E.t

77.1107.1955)

is

a,

de "gemidde1de te~peratuur langs de

snijkantl1

, d.w.~. op het spaanvlak, een funktie van V, vandeverspaningsgeometrie,·van verschi11ende materiaal-eigenschappen,.en imp1iciet dus van de specifieke waarde

van de optredende krachten. Zodoen~e kan de, gebruiksduur

beschreven word'en a1s, funktie. van

e

alleen •

Zoals gesteld, is Qet de pedoe1ing om thans te pogen een

methodiek te ontwikkelen welke:. toe1aat de invloed van ete ge-noemde variabe'len gescheiden 'te bestuderen.

IIOpzet van het onderzoek •

Het voorstel is het vrijloopvlaJt vaneen beitel te doen slijten zonder dat dit gereedschap acti'ef aan een verspanings'proces

deelneemt. . .

Het experiment kan zodanig ingericht \Vorden", dat van deze beita1 het vrijloopv1ak sleept over het door een tweede beitel

orthogo-naal gesneden vlak, zOalg uft het vo1gende schem~ b1ijkt:

fig .. 1.' spain

I

d.

e

s .. ~cLe.1> 01. e. b I!.;~e.f ===~~ ,es~eo(en \/1",1<: ~---=:,.,,>

V

Op de snijdende beifel I,werkt het krachten.spei

t

P_A t P } t. .

hetwelk met een dynamometer is te bepalen. Onder inl10edvvan de

inges!e1de verspaningsco~dities ontstaat de

gemiddeldetempera-tuur e,en in een welgedefinieerd 'punt in het beitel1ichaam de ,

(5)

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9

BlZ. 3

RAPPORT UfT DE SECTIE;

3

Gereeds~hapsl~jtage. DATUMI'

TITEl;

AUTEURSI

U.D.C.I

Studie van de vrijloopvlakslijt~ge

Een programma van onderzoek. Prof.dr. P.C. Veenstra.

621.91.071.02.004.6

ONDERZOEK NO;

1006

BlJlAGEN;

temperatuur

e .

De proefbeitel II ondervindt de langs kunstmatige weg

gesimuleer-de aanzetkracht P_A ~ waardoor tengevolge van de wrijving de kracht

P optreedt. Ook. II dit krachtenstelsel {PAt P )- is

dynamo-m~trisch te bepalen , waardoor in feit,e de',' II W

wrijvings-coeffic~ent I"gemeten wordt. ()": niet te Verwarren met de

groot-heid/". welkevde wtijvingscoeffi~ient voor het spaanvlak is).

Tengevolge van de w~ijvingsarbeid eh de overdracht van de reeds

in het gesneden ylak. gea'ccumuleerde warmte, gegenereerd door het voorgaande verspaningsproces, zal de ,temperatuur in het beitellichaam gemeten in hetzelfde punt als bij de beitel I

-de waar-de ~I bereiken.

Indien er nu nog mogelijkheden bestaan om de beitel II kunstmatig te verwarmen is er de weg' open tot het maken van een studie van de invloed van een aantal in de aanhef genoemde variabelen op het verloop van het slijtageproces van het vrijloopvlak.

Al deze desiderata vereise'n uiteraard een g~compliceerd technisch

apparaat, waarvan de constructieve uitwerking een allereerst

punt van h~t programma zal zijn.

Het is onder. maer gewe'nst de dynamometers, welke van de

beide-beitels in ge~ruik zijn, zu te ontwerpen, dat zij als meetelement

voor de trillingsfenomenen dienst kunnen doen.

III Programma van metingen A.

Een opstelling van deze soort. biedt de gelegenheid tot het uit-voeren van een aantal waatdevol te achten metingen:

1 ~ Een vergelijkend onderZ"oek van het verloop van de

vrijloop-vlak slijtage van de beitels I en II, indien FA

=

P

A t waarbij

het temperatuurverschil 4

e=

e

I -

$rr

als ' I II

variabele optreedt.

De waarde AS is afhankelijk van V, d en t ... zodat deze

ver-spaningsvariabelen hier' ~mpliciet, optreden, ook ~n de groothe.id

P

BtS

dit

experiment'wor~t

nag geen kunstmatige verwarming van

de proefbeitel toegepast, zodat de elI-waarden binnen een betrek-kelijk nauw gebied zullen liggen.

2. Het voorgaande experiment biedt de gelegenheid de

wrijvings-coefficient/- te bepalen als funktie van

e

II' V en de mate

(6)

a: _W' ::IE ::IE ::> % C) ..J 0 > % W a: w ::IE ::IE ::> % w i= u W ." ~ w

!

::> % to-:r u « a: 0 0.. 0 II to-a: 0 0.. 0.. « a: a: w ::IE ::IE ::> % w 0 0 U

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHETECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9

BLZ.

4

RAPPORT UIT DE SECTIE: 3 Gereedschapslijtage. DATUM,

_1-2-'61

TITELI AUTEURSI U.D.C.I

.

f~ ,

Studie van de vrijloopvlakslijt;ge. Een programma van onderzoek.

Prof.dr. P.C. Ve~nstra.

621.91.071.02~oo4.6

ONDERZOEK NO,

1006

BIJLAGENI

van slijtage. ~

Ook hier door~oopt

6

11 dus een klein interval van waarden.

3.

Verder inzicht ,in de aard van de wrijyingscoeff1cient is te

verkrijgen door FA te wijzigent waa~b1j V en BII als

para-meters optredan. II'

4.

Tijdens dit~oorgaande experiment is wederom'de voortgang van de

slijtage van de proefbeitel vast te stellen als funktie van

PAIl (enS_{Il , V).} '

Het if? hierna gewenst de invloe'd van de grQotheid BII als

onaf-hankelijk variabele in. handen te krijgen - zodat de mogelijkheid verkregen wordt de invloed-van de temperatuur, welke tot dusverre als neveneffect optrad', separaat vast te stellen en af te splitsen van de invloed van mechanische variabelen.

Door kunstmatige verwarming van de proefbeitel is de meting uit te voeren van:

5.

de voortgang van de slijtage van de proefbeitel als funktie

van

e

II met

.v

~n.P A 'als

parameters.'-. II

,-Uit de reeksen van meetresultaten welke hier worden verkregen is

tevens het experimentele gebied van de proeven 2 en

3

uit te

brei-den naar het aspect van de temperatuur.

Verwacht wordt uitEdndelijk dat indien de instelling zodanig is

dat

e-II

=

6

r

en P A _ II

=

P A t I . '

het

slijtagebeeld van de proefbeitel

identiek is aan datvan de snjjdende beitel.

In zekere zin is dit experiment een controle op de realiteit van de methodiek.

Samenvattend wOl:'den kwalitatief gezien de vOlgende resultaten verwacht:

de temperatuur zal de meest significante variabele voor het ver-loop van de slijtage blijken te zijn.

Het experiment no

5

zal dan een schaar van dicht bijeep liggende

rechten laten zien in de (lo,S; TTl t l~g

e

II )-grafieken, waarin

P

(7)

.) 1.1

"

TECHNISCHE 'HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOfANISCHE 'TECHNOLOGIE EN ,WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9

BlZ. ₅

RAPPORT UIT DE SECTIE: 3 Gereedschapslijtage. DATUM, 1-2-'61

Studie van de vrijloopvlakslijtage

TITEl: Ben progranima van onderzoek. ONDERZOEK NOI

1006

AUTEURS:

U.O.G.,

Prof.dr. F.C. Veenstra.

e

_o

toe." ... e .. oIt. \AI o..~role.

v ... V, .... ~,,-PAir'

BlJlAGEN I

fig. 2.

Uit daze grafiek is, door "middel van het maken· van verticale door-sneden (evemvijdigmet de T-as.),. de directe, invloed van de

para-meters te bepalen. ,

Dit resultaat moet .passen' in de uitkornsten van de metingen 1 tim

4,

waarin met behulp,van'fig. 2 • .carrecties voar de temperatuur-invloeden worden aangebracht:'

T _(> en J fig.

3.

' - -_ _ (o~re,d:il! n~ .... E9_1r1101, ... ,

"',.a..

o I~ f'A If ,,'

(8)

it u II: U

I

::I

5

-) u

"

r." u

I

::I Ii: r:: ) ( II: l t.. ::I II ,. !

TECHNISCHE 'HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE ENWERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9

BlZ.

6

RAPPORT UIT DE SECTIEI 3 Gereedsc·hapslijtage. DATUM, Studie van de vrijloopvlakslijtage.

TlTEL I Een programma van onderzoek. 'ONDERZOEK NO,

1006

AUTEURS, U.D.C.1

Prof.dr. P.C. Veenstra. _{BIJLAGEN I}

i~vl,,~d. VOl" v,

,,""" .. m, t'R ll:

~ ~---

_V",

fig.

4.

Door deze interpretatie is thans een experime.ntele relatie bekend van de soort:

. TIr

=

TIl (eII,v,PAII)·

Zijn de log-log relaties'inderdaad.lineair, dan is dit een verb and

van de gedaante: I

. e-

P -q ~r

T II = C • - II • PAIl' V ,

vlaarin p, q en r de richtingscoefficienten van de rechten uit

de fig. 2, 3 en 4zijn. Hiervoor is te schrijven:' of of i/p

e

TIl . II 1/n T_lr.

fJ

_rI -q -r C.P A • V II

=

Ci/p, pA-q/p. v-rip , II =C

_e

II ) ) ) )

In het rapport

1005/2/8

is betoogd, dat C_e een universele

con-stante voor e~n gegeven interactie tussen een zeker soort snijdend

materiaal en een zeker soort gesneden materiaal is.

Blijkt nu uit daze experimenten dat q/p

I

0 en rip

I

,0, dan is

deze opvatting onjuist. De waarde Ce hangt dan, juist als de

constante C~ uit de'Tayl?r-relatie dit doet, samen met de

verBpa-ningscondit'l.es welke voor een bepaald geval zijn gekozen - omdat P

A afhangt van t en d en van de gereedschapgeometrie.

(9)

ol w

~

Z

I-o

« Il: o Q. o II l-ll: o Q. ~ Il: Il: W

I

::I Z w c

8

l.(BORATORIUM .VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

. WT ~ R

1006/3/9

Bll. 7

,

3 Gereedsc'hapslijtage.· DATUM,

1-2- '61

TITELI

AUTEURSI U.D.C.I

Studie van de 'vrijlobpvlakslijtage. Een programma van onderzoek.

621.91.071.02.004.6

.

, ,

ONDERZOEK NO I

BlJlAGEN,

Verwacht wordt:q/p ",;,0. en rip - 0 t mede omdat

p

»

1, terwijl q en r « 1.

1006

Bh,jkt dit juist te zijn" dan is er geen direct aanwijsbare reden waarom de analoge T,e-relatie voor de snijdende beitel:

T

_{. I}1/~ _.

e

_I

₌

_eel'·

niet identiek zou zijn met. die van de proefbeitel.

Het onderzoek naar d,eze identiteit is het aerste doel van dit onderzoek.

lY-Trillingsonderzoek.

Het zou in feite min of meer onverwacht zijn als Elan de voorgaande

prognose inderdaad volle dig werd voldaan. ~,

Vee~ meer is· de verwacbting dat t 'afhankelijk van de gekozen ver-spaningscondities voor.de snijdende beitel, een systematische arwijking tussen de beide Tte -relaties wordt gevonden.

Het is welbekend dat, vooral voor l:lardmetaal als snijdend gereed-schap toegepast, de mate van trilling welke het gereedgereed-schap

tijdens het verspaningsproces ond.ervindt, mede een faktor is

welke de gebruiks~uur bepaalt.

De voortzetting van het onderzoek zal er daarom op gericht zijn . ,,'

na te gaan welke de invloed van amplitude, frequentie en richting is van kunstmatig opgewektetrillingen op de gebruiksduur van de

snijdende beitel. .

Daartoe moet de beit&l met behulp van twee - in onder ling loodrechte

richtingen werkzame -pu~s~toren kunnen worden aangestoten. Door

geschikte keuze van de amplitude- en faseverhou~ingen kan dan iader

willekeurig tweedimensionaa.l trillingsbeeld worden opgewekt.

Het lijkt echter opportuun 'het onderzoek aan te vangenmet het be-studeren :v·an de invloed van trillingen in de voedingsrichting, teneitide allereerst de significatie van deze variabele·voor de

slijtage vast te stellen. " .

Bet is ook hierzo,dat de door trillingen ve~o6rzaakte

versnel-ling van de slijtage ,na zorgvuldige interpretatie" 6p een tempera-tuureffect kan worden. Feruggebracht.

(10)

J u ~ ~ ) (

,

1 L. ) I

.

, ,

T ECHN I SCH E HOG ESCHOOL E,~ N DHOV EN

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R 1006/3/9

Bll.

8

RAPPORT UIT DE SECTIE: 3 Gereedschaps11jtage. ' DATUM I Studi. van de vrijIoopvlakslijtage.

TITELI Een programma van onderzoek. ONDERZOEK NO. 1006',

AUTEURSI

U.D.C.I

Prof.dr. P.C. Veenstra. BlJlAGEN.

Wordt allereerst verondersteld,( dat· de beitel een symmetrische

trilling in de rich~ing van de snijdende beweging uitvoert, dan

treedt,in de ene fase een snijsnelheidsvergroting met het bedrag

d V OPt in de andere fase een snijs~elheidsverlaging met het

be-drag - () V.

_.

Dit is een relatievevariatie van·

_{_·V}

+ i l V

Uit de relatie van Taylor voIgt:

T ₌

c~y.

V-1/

Y .

.

en

_dT

_{1/y .} '(_1}

v-

1/;f-1

T

dV

= C T - • = _V Y of dT 1 dV "

T

=

-

- - '

y V

m.a.w. indien +DV

=l-c:.v\

,dan is de gemiddelde gebruiksduur

, t identiek met die passend bij de gemiddelde snijsnelheid

i.

Het zelfde resultaat voIgt uiteraard uit de temperatuurrelatie:

9P1/n

=

ee

waarmede: _{, dT} de

-T

=

n $

Dit geeft dus geen verklaring van de afname van de T-waarde ten ga-volge van trillingen.

Een gevolg van ,het' trillen van een beitel in de richting van de voedingsbeweging is,"dat gewenat V,fordt met een harmonisch varierende spaandoorsnede, resp. een harmonisch varierende aanzet:

d = d + A sin c.>t t

o

waarin d de gekozen waarde van de voeding is en (A,CI» de

karakt'e-ristiekeOtrillingsgrootheden zijn.

Daar de temperatuur van de beitel op eenduidige wijze met de aanzet

. samenhangt: '

1-2Pa

e,(:)d 2

hetgeen thana wordt:

e (:) (

d + .. A 5 in w t )

o

(zie int. rapp. 1005/2/8),

1-2ps

2

bli'jkt de gemiddelde temperat'uur die te z:ijn welke past bij d •

o

Oqk hier is geen direete. verklaring te vinden voor het afnemen

van de gebruiksduur

P. .

.

(11)

.: u

I

)

5

J )

.

LABORATORIUM VOOR MEOfANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9

_.

BlZ. 9

3

Gereedschapslijtage. DATUM:

TITEl I

AUTEURS: U.D.C.:

Studie van de vrijloopvlakslijtage. Eenprogranima van onderzoek

Prof.dr. P.G. Veenstra.

621.9·1.071.02.004.6

ONDERZOEK NO f 1006

BIJLAGEN I

Daze verklaring is echter ~el,althans partieel, te vindenc' indien

de invloed van .trillingen

or

welke optreden in een vlak loodrecht

op de richting van de 'snijdende beweging - op d~ lengte van de

snijweg \·lordt· beschouwd. '

Dit zijn dtls de trillingen:.welke uitgevoerd worden in de richting

van de voedingsbe*eging (l~ngs draaien) en in de richting van de

snedediepte, - resp. in de richting van de aanzetkracht en in die van de rea.ctiekracht.

In figuur5 w9rdt een punt P van de snijkant beschouwd:

V...,..,

fig.

5 ..

Aan het punt P is onder de gekozen condit,ies van verspaning de

snijsnelheid V to~gevoegd.·

nom

De beitel is ·echter in trilling in de d-richting; de

op-tredende amplitude is A , de frequentie is f •

Tengevolge van deze

~ri11ing

is de lijn,

wel~e

in het gesneden

Tlak toegevoegd is aan P niet langer een rechte, doch een

(12)

IX" W

I

:;:) Z

t-O

« IX Q Q. P \I t-IX o Q. Q. « IX IX W

I

_:;:) z W Q 8

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPlAATSTECHNFEK

WT - R

1006/3/9 BlZ. 10

RAPPORT U'T DE SECTIE:

3

Gereedschapslijtage. DATUM I

TlTEL I

AUTEURS: U.D.C.I

Studie van de vrijloopv~akslijtage.

Een ro ramma van onderzoek.

621.91.071.02.004.6 _._,

,ONDERZOEK NOI 1006

BIJLAGEN I

Het is duidelijk, dat het'punt

P

in een zelfde tijdsinterval nu een

langere wag beschrijft dan nominaal: er treedt een

snijsnelheids-vergroting in de verhouding Sd op. In de~e faktor is Sd de

','

S'

nom

werkelijke weglengte door

P

in zeker tijdsinterval afgelegd,

terwijl S de nominale weglengte is.

Deze verg¥8!ingvan snijsnelheid leidt tot verh~ging van de

ge-middelde beiteltemperatuur en deze weer op zijn beurt tot afname van de gebruiksduur.

Een zelfde betoog is te houden voor trillinge~ in de t-richting.

Opm: In tweede orde spelen ook de trillingen in de V-richting

op dezelfde wijze hun rol, zoalsblijkt uit fig·.

6.:

fig. 6.

.

, ,

p" _p'

I

Gezien de sterke afhankelijk.heid (T, 8) is het wellicht gewenst

deze' securidaire effecten in medebeschouwing te nemen. I~ners met

n

=

20 geldt voor ,de relatieve variatie:

_ !!!.

= 20 dS'

. T ~

•

m.a.w. een halveri~g van de gebruiksduur is het gevolg van een

'temperatuurstijging van slechts

2,5%.,

(13)

'-Ill: W

I

:l ~ ..J ~ Z W Ill: W ~ ~ : l Z W ;:: U W .... tl w

!

:l Z I-:t: U -< Ill: 0 A. P II 1-. Ill: 0 A. A.

'"

Ill: Ill: W

I

:l Z w 0

8

TECHNISCH,E HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABOUTORIUM VOORMECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9 Bll. 11

RAPPORT UIT DE SECTIE: ₃_{Gereedsehapslijtage.} _DATUM: _{1-2-' 61}

TITEl I

AUTEURSI U.D.C.I

t._

,.

Studie van de vr~jloopvlakslijtage.

Een programma van .onderzoek. ONDERZOEK NOI 1006

Prof.dr.

P.C.

Veenstra. BIJL AG EN I

621.91.071.02.00 •

Analytisch gezien'is het beeld het vglgende:

y . I

e lFedi(ve

loVe,. fig.

7.

t/l

Gevraagd wordt de verhouding tusBen de in een trillingstijd.1/f afgelegde nominal-e weg en de effectieve. weg, d.w.z. de verhouding

tUBsen l en de lengte S van desi!J.uslijn gedefinieerd door (Ati) •

Met deze verhouding is tevens de verhouding tussen de nominale

snijanelheid V' -en 'de gemiddeide effectieve snijemelheid

V

~f

be ' k en • d . nom ' . " . eJ..

Eenvoudig aan te tonen is d~ geldt met:

waarin: y

=

A sin z, . 2

ttx

z

='-y---fj2 Sf/2'

=

JV

dx2 + dy 2 t dx:::

e

d~ 0 dy ::: A cos z d.z

're

IV

1.

2 St;2 = .(2'(.) + A 2 .cos. 2 z dz

o

Dit is een elliptische integraal vand~ tweede soort. Hij is op

eenvoudige wijze ,op denormaalvorm E (kt!f) volgena Legendre t~

brengen (zie tJiadeluns, bIz 125) :

S, ==

1 \ /

1 -+

(~)2

~2 . f

V·

~

1

o

(14)

ct: w

I

::::> ~ oJ 0 > z w ct: w

I

::::> z w i= u W . " ol w

!

::::> z I-:r u

'"

ct: 0 IL 0

II

I-ct: 0 IL Q.

'"

ct: ct: w :E :E ::J Z W o.

8

L.ABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOL.OGIE EN WERKPL.AATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9 BlZ. 12

RAPPORT UfT DE SECTIEI 3 Gereedschapslijtage. DATUM, 1-2-'61

Studie van de vrijloopvlaksl~jtage.

TfTELI Een programma van onderzoek: .. ONOERZOEK NO I 1006

AUTEURS, U.D.C.I

.

• ,

.

• . ~

Prof.dr. P.C. Yeenstra. BIJLAGEN I

.

'12

..., of

_Sf/2

_'2

~-JV1

_ k2 2 \

=

-

sin z dz .f/2 If 0 en dit is:

..

I

F

-

~0

.-

+ a,

2 \

.E. (k. '[/2) t.

I

V rr .

De faktor waarmede de snijsnelheid vergroot wordt, indien de beitel onderworpen is aan een trilling

(A,f)i.d d-richting

of

de t-richting.

In deze relatie is:

2cA ₍ a

₌

T

₍ ( ( ( ( .. ( a k E 21[Af ::: V nom

''13

2

=

- - 2 1+a .

rr

(kt

2')

f == frequentie, Hz is in tabellen te vinden als funktie van k.

: in deze tabel'wordt k ::: sine·.

. . : : \ (zie J?wight, 'rabIes of

geschreven. \2:::tegrals, table 1041).

Opm. 2 : in de gebruikelijkeeenh~ae~ wordt: .

a

=

120'tAf

V 103 . nom

f in HZt.A in rom, V in .m/min.

Zodoende iseen.ex~liciete uitdrulCking verkregen voor

de faktor F (A,f) waarmede de snijsnelheid wordt vergroot

indien de bihtei i~ onderworpen aan de 'trilling (A, 1).

De uitdrukking is via tabel,larische uitwerking in grafiek te brengen~

2 2" '8,2 _V1+a2'

_~y1+az'

2

1+a k. -1+a2== sin

e

E _FV

a a =sin2

e

/

r

/

0,1 0,01. 1,01 0,0099 0,0995 5°,71 1.567 1,005 0,640 1,002 0,.2 0,04' 1,04 0,0384 '0,1960 11°,30 1;556 1.020 0,649 1,010

°

,Lt· 0,16 1,16 0,1380 0,37 15' 21°,81 1,515 1,077 0,685 1,038 0,8 0,64 1,64 0,390 0,6245 38°,65 1,404 1,281 0,8 15 1,11+5 1,0 1,00 2,00 0,500 0,7071 45°,00 1,351 1,414 0,900 1,217

1,4

1,96 2,96 0,662 0,814 54°,5 1,264 1,720 1,094 1,385 1,8 3,24 4,24 0,764 o~874 60°,9 1,203 2,059 1,310 1,579 2,0 4,00- 5,00 0,'800· 0,8944 63°,4 1,179 2,236 1.,422 1,678 t\

(15)

o! w

~

_Z

I-ei

_« Q!: o a.. p II I-Q!: o a.. a.. « Q!: Q!: W ~ ::::) z w o

8

T ECHN I SCH E HOG.ESCHOOL EI N DHOV EN

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECH~IEK

WT - R

1006/3/9

BLZ.

13

RAPPORT UIT DE SE<:TIE: _{3Gereedschapslijtage~} DATUM,

1-2-'61

TITELI

AUTEURS, U.D.C ••

,

Studie van de vrijloopvlakslijtage.

Een programma van onderzoek. ONDERZOEK NO,

1006

Prof.dr.

p.e.

Veenstra.

2,5 6,25 7,25 0,862 0,9280 - 68°,1

3,0 9,00 10,00 0,900 0,9487 71°,6

3,5 12,25 13,25 0,925 0,9620 74°,2

4,0 16,00 17,'00 0.941 0,970

76°,0

5,0 25,00 26,00 0,962 _ 0,980 , 78°,5

6,0 36,00 37,00 0,974 0,987

80°,7

7,0 49,00 50,00 0,980 0,989

81°,4

8,0 64,00 65,00 0,985 0,991

82

0

,3

9,0 81,00 82,00 0,988 0,993

83° 2

_0'

10,0 100

101 _{• 0',990 9,994}

,83~

.7

- De grafiek (F, ,a) _v is'~etekend in fig~r

V

efl V + c.V

Met de relat.ie: F _~V- :: nom

v V nom - nom' t>.V ',6T -volgt 'met: .- V

= -

y - ' :: _T.. F _v - 1 , BIJLAGEN.

1,135 2,693 1,714

1,105- 3,162 2,015

1,082 3,640 2.318

1.069 4,123 2,621

1,050 5,100 3,244

1,036 6,07 3,866

1,032 7,07 4,500

1,026 -8,06 5,14

1,021 9,05 5,76

1,019 10,04 6,36

8.

-;V

1 :: ₊ -V nom

_.

de grafiek figuur

9

waarin

~

is.uitgezet tegen

~f

. nom

,

1,947

2,222

2,508

2,800

3,261

3,890

4,52

5,15

5,77

6,37

,.

.

~

met y als parameter, a~n de h~nd van de hierna volgende tabel ,

welke de uitbeel'ding is van de relatie:

A T 1 [ 2 \ I 2 ' \

'I:

T"'::= -

y

iE

Va

+ 1 . E (k, ';2) ", • Ar F IJ'V AT

_%

a V ·F po-..

=--

y V l

v-1 V

T nom " _ ,nom

0,5 0,004

0,4

0,4 0,005

0.5

A = nun

0,1 0,2653 1,002

0,002

0,3 0.007

0.7

f

=

Hz 0.2

0,010

1,0

V :: m/min.

0,1 0,020

2,0

0,5 0,02

2,,0

0,4 0,025

2,5

0,2 0,5306 1,010

-0,010

0,3 0,033

3.3 0,2 0,05

5 0,1 0,10

- 10

..

(16)

of w

I

:::) Z

t-O

« 0: o Q. P II t-o: o Q. Q. « 0: 0: w

I

:::) z w o

8

_. , .. -, .. _-_-

-~

T ECHN I SCHE HOG ESCHOOL EI'NDHOVEN

~

LABORATORIUM YOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

3

Gereedschapslijtage.

Studie van de vrijloop~lakslijtage.

TITELI _{Een programma van onderzoek.}

AUTEURS; Prof.dr. P.C. Veenstra. U.D.C.I

_{621.91.071.02.004.6,}

,0,5 0,04

0,4 0,05

0,3 0,7959 1,021

0,021

0,3 0,07

0,2 0,10

0,1 0,21

0,5 0,076

0,4 0,095

0,4 1.0612 1,038

0,op8

0,3 0,13

0,2 0,19

0,1 0,38

\

0.5 0,12

0,4 0,15

0,5 1,3265 _ 1,060 - 0.,060

0,3

i

0,20

0,2 ' 0,30

0,1

-0,60

I

0,5 0,17

_{0,4 0,215}

0,6' 1,5918 1,086

0,.086

0,3 0,29

0,2 0,43

0,1 0,86

, ,

0,5 0,23

0,4 0,285

0,7 1,8571 1,114

0,114

0,3 0,38

0.2 ' 0,57

0,1 1,14

0,5 0,2'9

0,4 0,36

0,8 2,1224 1,145

0,145

0,3 0,48

0,2 0,72

0,1 1,45

-,

.

-. , ,

.

WT - R

1006/3/9

BLZ.

14

DATUM I 1_2_t61 ONDERZOEK NOI

1006

BIJLAGEN I

4

5

7

10

21

7,6

9,5

13

19

38

12 ' 15

20

30

60

17 21,5

29

43

86 .

23

28.5

38

57

114

29

36

48

72

145 ..

.

_..

.~

(17)

(18)

(19)

ol w j ;:) Z

I-o

_<C( ao: Q a.. p

"

I-ao: o a.. II.. <C( ao: ao: w

I

_;:) z w o

8

LABORATORIUM VOOR'MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN,WERKPLAATSTfCHNIEK

WT - R 1006/3/9

BLZ.

₁₇

RAPPORT UIT DE SECTIE: ' 3 Gereedschapslijtage. _DATUM: _{1-2-' 61}

1

TlTEL:

AUTEURS: U.O.C.:

Studie van de vrijloopvlakslijtage. Een programma van ond¢rzoek.

Prof.dr. P.G. Veenstra.

621.9 1 .071.02.004.,6

ONDE'RIOEKNO t 1006

BIJLAGEN I

Uit deze grafiek fig.

8

i s - zo de ontwikkelde opvattingen juist

zijn - duidelijk te constateren:

a. laagfrequente trillingen', zoals deze uit de constructie van het werktuig voortkomen, hebben geringe invlbed op de afwijking van de nominale gebruiksduur. Wegens de lage snijsnelheid is het

effect bij toepassing Van s~elstaal ernstiger dan van

hard-metaal.

b. gereedschaptrillingen <"chatter") hebben een significante

in-vloed op de effectieve,~,gebruiksduur - vooral bij het gebruik

van snelstaa,l. Hetp'unt (V; 'A; f) = (100; 0,1; 1000) dat voor

Y

=

0.3

een gebruiksduurreductie van ca~ 12

%

voor hardmetaal,

schuift onder dezelfde· trillingsconditiest doch met V f: 30 m/min.

/.1 Af

op naar

V

= 3,3 opde horizo'ntale as. Dit impliceert ~ dat de

gebruiksduur met 90

%

tot 100

%

afneemt, indien ook hier y = 0.3

wordt aangenomen.

c. segmentatie-tril+ingen welke

de-

b~itel a~nstoten hebben - wegens

de hoge' frequentie - duidelijke invloed. .

d. de y-waarde is blijkbaar niet ~lleen van belang voor het

be-schrijven van de (V-T)...relatie zelf t maar beschrijft tevens

bij-zon~ duidelijk de bestendigheid van het materiaal tegen deze "trillingsslijtage.

Conclusie :

De relatie van Taylor is een simplificatie van de relatie: Yefl V_{eff •} T - 19T ' of volledig uitgeschreven: resp: 2\[; 2 ' :

t

V

1 + a .E (k:, t /2) • V nom Yeff Fv • V _{nom .}• T = GTe, Yeff • T =

Gr. •

Deze relatie is identiek met de nominale Taylor-relatie:

voor

<

( ( ( V TY'nom - C . nom - T·

Fv = 1 t d.i. voor het ideale trillingsyrije ver- '

spaningsproces.

Y'nom = Yeff.

Het proces verloopt echter niet trillingsvrij, o.a. omdat de seg-mentatie-tri,llingen inherent zijn aan dit proces.

(20)

J

/J

I )

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlO~IE

EN WERKPlAATSTECHHIEK

WT - R

1006/3/9 BlZ.

18

RAPPORT UIT DE SECTIEI 3 Gereedschapslijtage. DATUM, 1-2-'61

TITEl I

AUTEURS, U.D.C.I

Studie van de vrijloopvlakslijtage. Een pro.ramma vari onderzoek.

Prof.dr.

p.e.

Veenstra.

621.91.071.02.004.6

ONDERZOEK HOI 1006

BlJlAGENI

Wordt desondanks de nominale V":waarde in de Taylor-relatie gesub~

stitueerd, dan moet aanpassing verkregen worden door de exponent

y', te vergroten met het bedrag Y_F

nom ' , , ' v Y_nom Y eif ~" VnomT

=

V_efiT = _CT of met

=

F • V ~ v nom

De zrafische interpretatie is volgens'fig.'10.:

I· .. ~ T.

(21)

It: W :Ii :Ii ::;) Z C) oJ 0 > z W It: W :Ii :Ii ::;) z w i= u W . " It:' W

I

_::;) Z I-~ U -< It: 0 Q. P II I-It: 0 Q. Q. -< It: It: W :Ii :Ii ::;) Z w 0 0 u

TECHNISCHE HOGESCt:fOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR .MECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAA:TSTECHNI EK

WT - R

1006/3/9

Bll.

19

RAPPORT UIT DE SECTIEI 3 Gereedschapslijtage. DATUM I Studievan de vrijloopvlakslijtage.

TITELI Een programma van onderzoek. _{ONDERZOEK NO,}

1006

AUTEURSI U.D.C.I , , Prof.dr. P.C. Veenstra. BIJLAGEN I

621.91.071.°2.004.6

In daze grafiek is _Yn6m

₌

cot It( )

)

Y

_eff~. cot ('-> )

en '= log Fy )

. YFv

=

cot

't' )

~

log T' _,

Ook hierdoor is het duidelijk dat geldt: '

I

Yeff '

=

Yn()In. - YF;

I

'Naarmate de trillingen meer invloed hebben, d.w.z. naarmate F

toe-v

neemt, schuift het nomtnale werkpunt naar links. Dit betekent~ dat

de hoek ~ afneemt en dus Y toeneemt.

Studie van de Taylor~relat~gmmet 'behulp van trillend gereedschap

leidt tot een te hoge 'ui-tkomst van de nominale waarde van· de exponent y •

Andersom gesteld geeft bovenstaande relatie de mogelijkheid om gemeten y-waarden, indien de trillingstoest'and van het gereedschap made bepaald wordt. teo corrigeren naar de y-waarde voor de ideale

toestand. .

V Programma van metingen B.

, I

,

Een onderzoeknaar de realiteit van het in het voorgaande ontwikkeldE beeld kan met vrucht ondernomen wor-den naast het in dit rapport

beschreven programma A.

Immers, indien er voorlopig van wordt afgezien .het gereedschap door middel. van pulsatbren te exi teren. stalt ,dit onderzoek veel minder eisen· t.a.v •. het· ontwerpen en het te doen V'ervaardigen van hulpapparatuur 4an de twee-heitelpr6even dit doen.

Het voorstel is dit onderzo~k te dcen aanvangen met de normale

span-middelen welke op een draaibank '.beschikbaar zijn en het gereedschap in trilling te doen komen als gevolg van het optredende

verspanings-proces. .'

De frequentie ~n amplitude van de trilling kan geregeld worden door

de lengte van uitspannen vqn het gereedschap op de juiste wijze te

kiezen en eventueel door op geschikte plaatsen zaagsneden in de

beitelhouder aan te brengell. I

Met behulp van verplaatsingsmeters en een f~equentie-analysator

kan de trillingsvorm van het gereedschap wordengemeten.

Het doel van de metingen is uiteindelijk de verificatie V~~ de

(22)

TECHNISCHE HOGESCHOOL E.INDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

.,

WT - R

1006/.3/9

Bll. 20

TJTEL I

AUTEURS, U.D.C.,

Studie van d.e vrijloopvlakslijtage.

Een nro~ramma van onderzoeko ONDERZOEK NOI ·1006

Prof.dr. P.C. Veenstra •. _BlJlAGEN,

621.91.071.02.004.6

Hiervoor is het volgende'programma op te stellen:

1. Met instelling van de standaard-sp,aangeometrie F

=

1, t d

=

9,

d~ 1. t

=

3 nun, d

=

0.333 lIU!1/orow ... , 'Hordt de CT-waarde en de

y-waarde gemeten voor de interact~e tUssen ge~eedschap en

het standaard-materiaa17 , beschikbaar voor verspaningsprOevell.

De beitel wordt zo kort als mogelijk ingespannen en de optredende

trillingstoestand wordt bepaald~

dit,experiment verloopt volgens de normale methodiek van de siijtageproe~en.

Er wordt de, v60rkeur ge,ge,ven aan. ·het bepalen van de volu.me-trische slijtage van het vrijloopvlak. Hiertoe is het aan-brengen van een diamantindruk noodzakelijk.

,

2. De voorgaande meting wordt herhaald met verschillende

uitspan-lengten van he~ gereectschap. Steeds wordt de trillingstoestand

naar amplitude en frequentie - allereerst in de richting van de voedingsbeweging - en zo mogelijk ook in die van de snijdende beweging,bepaald.

De uitkomsten worden aan de ,hand'van de in het voor$aande besprokene verwerkt.

Zo de resultaten enige significa.tie vertonen, is het te overwegen een beitelhouder te construeren, welke in de richting van de snij-dende be.veging bijzonder stij f is. In deze richting zullen dan trillingen optreden van hoge frequentie en geringe amplitude. Naar de voorgaande beschouwingen· hebben deze trillingen geen significante invloed op de slijtage. - zodat dan uitsluitend de trillingen in de richting van de voeding,sbeweging en die in de richting van de reac.tiekracht overblijven.

Het is waarschijnlijk,dat hierdoar de interpretatie van de volgens

1) en 2) verkregen.resultaten vergemakkelijktz8:l worden.

3.

De metingen 1) en 2) wot'!den hex-haald voor verschillende soorten

gereedschapmateriaal - dus met verschillende y-waarden en C

m-waarden. Bedoeld

~orden'hier ve~schillende

soortenhardmetail,

doch ook snelstaal.

Indien. het punt vanuitgang blijft dat .de mate van slijtage . primair door de temperatulJ,r wordt bepaald, moet de vergroting van

(23)

TECHNISCHE HbGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORrUM VOOR MEOtANISCHE. TECHNOLOGIE EN WERKPLA~T$TECHNIEK

WT - R

1006/3/9

SLZ. 21.

RAPPORT urT DE SECTIEI 3 Gereedschapslijtage. DATUM,

TITELI

AUTEURS, U.D.C.I

Studie van de vrijloopvlakslijtage. Een programma vanonderzoek.

Prof.dr. P.C. Veenstra. 621.91.071.02.004.6

OHDERZOEk NOt 1006

BIJLAGEN I

de sl:i,jtagesnelheid onder inyloed, van trillingen gecorreleerd zijn met een temperatuurstijging ,van het,gereedschap volgens:

I

.:IT

49

- T

= n

S

tvaarin $ de gemiddelde beiteltemperatuur ;s behorende bij de gebruikl

duur T t gemeten volgena de experimenten uit de aerie B 1 ;- en 0

e

de temperatuurstijging, welke optreedt'indien de beitel in.een tril.,.. lingsto8stand verkeert welke aanleiding geeft tot de verkorting

AT van de gebruiksdutir. ~

Hieruit vloeit een'reeks van metingen voort: welke parallel verloopt

met' de, metingen B 1 t/m,:~3':

4.

Het met en van de gemiddelde gereedschaptemperatuur tijdens de

slijtageproef B 1. '

5.

Het meten van de stijging van de gemiddelde temperatuur boven

de nominale waarde ge~urende de experimenten B 2.

6.

Herhaling van deze metingen naar aanleiding van de experim~nten

B

3.

Opm.: Een onderzoek van deze eoort is niet uit te voeren door het in trilling brengen van een proefbeitel naar de opstelling van fig. 1.

Daar deze beitel niet aan het verspaningsproces deelneemt, hebben optredende'- eventueel door middel van een pulsator

gegenereerde - trillingen geen stijging van de gemiddelde tem~

peratuur tot gevolg en. dus geen toename van de slijtagesnel-heid.

In feite heeft hier een verfijning van het beeld .. dat reeds

in de figuur

4

is weergegeven, plaats (dezuiver mechanische

invloed van V op T).

Simuler,ing van de invloed v!:n trillirigen kan hieralleen plaatf

vinden door vergroting van 61!I met het bedrag

i.e,

dat uit de

metingen B 5 voor de snijdenae beitel is bepaald.

Opm.: Levert het onderzoek, uitgevoerd met b'ehulp van ean in zijn

eigenfrequentie trille~de beitel de verwachte resultaten OPt

dania het teoverwegen een opstelling te ontwerpen1 waardoor

de beitel met behulp Van pulaatQ:ren ·kan worden aangestoten.

Dit opent de weg, om zowel amplitude als frequen"t~e

onafhanke-lijk van elkaar. te wij,zigen • . "'

..

(24)

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECH'NOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT -""'R

1006/3/9

BLZ.

22 1-2-' 61

'TITEL:

AUTEURS: U.O.C.I

, . Studie van ,de vrijloopvlakslijtage.

Een ro ramma van onderzoek. ONDERZOEK NOI

1006

Prof.dr. P.C. Veenstra. BIJLAGENI

621.91.071.02.004.6

Opm. : Bij de voorgaande interpretatie is er van uitgegaan, dat aI-leen die'trillingen'welke aanleiding geven tot een effectieve snijsnelheidsverhoging, van invloed zijn op de gebruiksduur. Buiten beschouwing'zijn die tril1ingsvormen gebleven, welke in het gemiddelde de snijsnelheid niet aantasten. Zij veroor-zaken echter zonder twijfel snel een wisselende tenlperatuur

, in het ger'eedschap.' '

Het is mogelijk~ dat dit aanleiding geeft tot zekere

vermoei-ingsverschi~nse.len in het gereedschapmateriaal, waardoor de

slijtage ook ,sneller dan nominaal verloopt.

In een verdere'fase van'het ,~nderzoak kan dit ean onderwerp

van verdere studie zij~.

\

t\~;

.

VI Onderzoek met behulp van radioactieve tracers.,

~

Indian het onderzoek met behulp van ,de

twee-beitelmethode~es~+taten

oplevert in die zin dat de thermische relatie van de

vriji.,£,o'py'!l.ak-slijtage blijkt te gelden, is het zinvol het onderzoek onder

('O/~-passing van tracer-technieken voort te zetten. (t~1

Daartoe wordt de proefbeitel geactiveerd en een derde beitel a~n

gebracht welke een dunne spaan achter deze proefbeitel afneemt

naar het schema van f~g. 11.

fig. 11.

= = = = = = 1 > V

De slijtage van de proefbe.itel induceert activiteit d.n de spaan

-een activiteit welk.e zeker uitsluitend afkomstig is v'an

vrijloop-vlakslijtage. Na te gaan is'of de gemiddelde activiteit in de spaan,

bijv. per meter snijweg, gecorreleerd is met de slijtage van de

proefbeitel. Hiertoe kan het gehele programma van metingent zoals

dat in het voorgaande is beschreven, herhaald worden. Speciale

aandacht zal deze correlatie krijgen voor hcge waarden van

e ,

een situatie welke overeenkomt met hoge snijsnelheid en die

~~s

een

verkorte gebruiksduurproef simuleert.

In de volgende fase van.onderzoek wordt de snijdende beitel I

geactiveerd en nagegaan of de "hulpspaan" - onder identieke

omstan-dighed~n.ale bij dev~rige experiment en golden - op identieke wijze

';

(25)

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

1006/3/9 Bll. 23

RAPPORT UIT DE SECTIEI

3

Gereedschapslijtage: DATUM I _1-2-'61 Studie van de vrijloopvlaksli'jtage.

TITEL I Een programma van onderzoek. ONDERZOEK NO I 1006

AUTEURSI U.D.C.I

Prof.dr. P.C. Veenstra. _{BIJLAGEN I}

621.9

1

,071.02.004.6

gecorreleerd is met het verloop van de slijtage.

Tevens kan dan echter de activiteit van de door de snijdende beitel I

gevormde spaan worden gemet~n : .. Daze activiteit is uitsluitend

af-komstig van spaanvlak (kratet) slijtage - omdat het geactiveerde

gesneden vlak steeds door de hulpbeitel I I I wordt verwijderd.

Deze methodiek biedt zqdoende' in principe de gelegenheid separate slijtagerelaties voor deze beide yormen van slijtage voor hetzelfde gereedschap op te stellen .. " Het zal noodzakelijk' zijn deze

experimen-ten eerst met behulp van een orthogo~ale snede uit te voeren, gaar

anders de slijtage van het ,hulpvrijloopvlak mede wordt gemeten.

Dit kan'geverifieerd worden ~oor de experimenten zowel in ortho~

gonale snede als in driedim~nsionale snede uit ~e voeren.

Gesteld nu, dat de beide vormen van gereedsch~pslijtage geregeld

worden door een temperatuurrelatie:

T 1/n

e

=

'c(:) ,

dan geldt voor de kolkslijtage

T~/n es~

_{Ce '}

waarin

e

de

gemiddeldetemper~tuur

in de contactzone

t~ssen

spaan

en spaan~lak is en T de gebruiksduur betroY~en op een ~bitraire

waarde van de vOlumefrische kolkslijtage of eventueel

d~

kolkdiepte,.

Voor het vrijloopvlak geldt evenzo:

. T1/n

e

=

de

v v

Wordt nu

verondersteld~

dat

e

in lineaire relatie staai tot

e ,

due

e

=

m,e

,waarin m ~ 1,v terwijl de getallen Ceen'n word~n

opgevXt ala ~ateriaalconstanten voor de gegeven interactie tussen

beide materialen, dan wordt met:

log Tk

-

n log

e

+ log Cn

s If}

en

(C:[-log T = _{-' n log}

e

+ log

_"

v s

(26)

Ot! w ::E '::E :::I ~ ..J g % W Ot! w

I

:::I ffi 1= u W . " ol w

J

:::I %

t-~

Ot! o Q. () II t-Ot! o Q. Q. < Ot! Ot! W

~

% W o 8

, ,

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPLAATSTECHNI EK ~

·WT - R

1006/3/9 BlZ. 24 •

RAPPORt UIT DE SECTiE:

3

Ger~edschapslijtage.

TITEL:

AUTEURS: U.O.C.I

Studie van de vrijloopvlaksl;i'jtage.

Een programma van onderzoek;

Prof.dr. P.C. Veenstra. 1000 100 '/0 " , de weg om "", " C₈

...

de grootheid Deze methodiek. opent dus

G (m = ~,t zie rapport 1005/2/8, blz

5).

'G ONDERZOEK NOI 1006 BIJLAGENI fig. 12. IOje m te bepalen

Verificatie van deze'speculaties zal, daar het waarschijn.lijk iSt

dat kennis van de temperatuurverdeling belangrijker is dan die van de gemiddelde temperatuur. vooral afhangenvande mogelijkheid t,ot verfijning van de meetmethoden, ter' bepalifig van de temperatuur. In ieder geval is dit noodzakelijk am het probleem geschikt te