Hardheidsveranderingen onder het gesneden vlak bij orthogonaal verspanen

Hardheidsveranderingen onder het gesneden vlak bij

orthogonaal verspanen

Citation for published version (APA):

Hijink, J. A. W. (1971). Hardheidsveranderingen onder het gesneden vlak bij orthogonaal verspanen. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Laboratorium voor mechanische technologie en werkplaatstechniek : WT rapporten; Vol. WT0272). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1971

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.

~--- ---~---'----'---,

I

~

technische hogeschool eindhoven

LF_,,--_~I,_ab_o_r_at_o_r

i_w_m_v_o_o_r_m_e_ch_a_n__is_c_he_te_c_h__nq__I_o_9_i_e_e_n werkp Iaatstechn iek

F

1 van20 biz. rapport nr.0272 rapport van de sectie: Verspan1ngstech~log1e

titel:

codering:

Hardhe1ds~.rander1ngenonder het gesneden vlak

J.A.W. Hijinlt

ir. H.J.J. Kals

In

dit rapport wordt nagegaan in hoeverre

bij orthogonaal verspanen. _{P.?.. ~}

trefwoord: •

I

stabilite1t I gere.dSChapS1 .erktuigen , _ _ I

I---~---'---'---hoo9leraar: prot. dr. ir. A.C.B. van del' Walt

I r~~envat~~;--- ---,---, I r-a-ut-e-ur--(s-)-:-- - - , - - - 1 I I ~---j I I sectieleider:

er een overeenkomst bestaat tussen het ver-loop van de hardheid onder het ge.neden

~lak en de incre.entele stijtheid.

I~O"

Het verloop in de hardheid onder het gesneden

datum:

I18Art 1971

vlak voor verschillende snijsnelheden en

aan-zetten i. zo .iss.l~allig, dat aangeno.en mag

worden dat er weiDig or ge.n verband bestaat

aantal bIz. 20 geschikt voor publicatie in:

tU8sen hardheid en inc~m.ntele stijtheid.

rapport nr. 0272

o - WTERATUUR.

1. EigeaapallnllBgen ulld !hre V.rrainderung in ••tallisolaen

5~ We~t;cke.durch spanende Bearbeituag.

nei.

B.D.

Dissereatte T.B. Hannover

(1969)

10

f-biz. 2

,an

biz.

15f-

20-

2,5-

30-

5Of-2. Maohilletool .tabilitr and the incre••ntal .tittn•••• Peter.

J.

en Vankerck P.

Rapport to the General asseablr

ot

the

e.l.R.p.

(1968)

3.

Bepaliag van de incrementele stijtheid in het gebied van lage sDijsnelheden en kletne aanzetten door middel van atatische be1telkrachten.

Rijink J.A.W.

Rapport W.T. 0243 T.R. Eindhoven.

4.

HArteund Vervoraung metal11achen Werkatotte. Raaaekera J.A.H.

D1••ertatie T.B. Eindhoven (1970)

rapport nr. 0272 of - SYMBOLElfLIJST biz., van 10 f20 ' - 25f-30f

-e

35 f - 40-b

c

D )

6

B_v a

•

a a y

",erhoudingegetal tussen de apanDingea bij d. Vickerahardheidsmeting

hyperboolkonstante

karakteristieke grootheid om verband tusaen hardheid en effekt1e"'e spanning

te besohrijven

t

karakteristieke spanning

d1agonaal van Vickershardhe1daindruk

effektie~·rek V1ckerahardhe1d

incre.entel. st~fheid

errektleve spanning aanset

tophoek van de vickersdiamant vrijloophoek apaaahoek anijkaatahoek

-If/_

2

./_2

K/_2

";0_

rapport nr. 0272

of-- INLEIDING.

biz. ~ van biz.

Bij v.rapanende bew.kingen ondergaat het .erkstukmaterlaal in h.t

Sf-- gebied waar de spaan wordt atgenomen een elastlache. en plaatla.he

vervoraing, welke zich niet tot de spaan zelt beperkt.

Het is bekend dat het materiaal onder het bewerkte oppervlak

1Q

-

15'-plastlsch v~rvormd wordt, waardoor restspanningen ontstaan, di.

een hardheldstoename tot gevolg hebben.

[11.

Aan een hardheldstoename onder het gesneden vlak, het vlak ev.n. wijdig aan de snijkant van de beitel, wordt altijd w.inig aandacht besteed, omdat dit vlak meestal op een andere wijze nog . . . . wordt nabew.rkt.

In dit rapport wordt nagegaan ot er oen verband bestaat tuss.n h.t

~~ verloop van de hardheld onder het gesneden vlak, en de incre••ntele

s~ijtheid k_i [2] , een grootheid welke van invloed is op het

dynamisch. gedrag van het gereedschap tijdens de ••rspan••d. b.werEi.g.

30

f--De incre.ent.le stijtheid vetoont e.n st.rk. athaakelijkheid vaD de

e

35

f--

45-

50-aanzet en de sDijen.lheid

[3]

en we willen in dit rapport DagaaD of

ook de hardh.idsverandering een dergelijke ~thankel~eidv.rto••••

Or-rapport nr. 0272

1.0IDIRZOE.

biz. , yan biz.

J.A.B. Raaaekere

[4J

heeft bij vickershardheids. .tingen het volge_de

Yerband tu"en de B_v en de aanwezige effektieve spanniag gevondenl

• B • cOla v ~ ) " lQ~ Bieruit volgt G2 - (j(B

---~-

- D) + D(b - H

~

) . 0 v eosa Y eoaa'

In deze foraule ia de hyperboolkonstante D bovendien nog afhaDkelijk

•

15l~

20 en ( j . H_v

--~-.

_eo.a' D + \_{_}

_Vl

I(H_v 2 (3 )2 + 2 B

~

co.a.' v eoaa'

25 ~

van de proetlast P en de gemiddelde diagonaal D b~ de

Vickers-,

hardheid••etiag waarbij geldt:

30 - 40-.D/b1 D • D e o waarin DO en b 1 aateriaal-konstanten zijn.

Bij Viekershardheids.etingen geldt:

zodat

ell

50-We vinden zo in de vergelijkingen (1.2) en (1.6) een eenduidi,

verband tasse.

G

en ~v z~dat uit de hardheidsaetinge. de

p

plaatselijke effekti.ve spanning

a

Derekend kaD worde••

rapportnr.0212 bIz. 'van biz.

'r.-or.- W. . . .bb•• a1l d. aogelUkh.1d oa ••t d. op 4...

-U.. ..

.

• tt.ltt1••• 8p&an1q 4. kraokt •• t. bereke••• 41• •oor Ilet

r-saba .a.

d...

.pa.uap. DOdig • g•••••t.

Ook i . h.t

.oPl\1k

011 • •t It.hulp

.a.

4.

..rg.lUk1B& ...

.4aI

•

a •

C

s·

4.

bijb.horead. .ttekti... rek ~ t. bepal•••

10 - Al.or. . . .oht.r

us.

b.r.bD1ap. uit t • • •rIt••

lJ3Itt

h.t si...1 ••r.t door a1dd.l .,.. . pro•••• t. bepal•• hoe h.t h.rdh.l••••r1oop

ollder !let ge•••4• • •lak ala tWlOt1. fta de . . . .1h.i. . . .,

15-20 r.-25 I -30I

-·e

35 r- 40- 50-wetkplaatltechnlek I

rapportM. 0212

o - 2. UITVODIlfG VAlf DB PROEVEp.

bIz." van bIz.

Oa zo. .l 4. iDYloed Yaa de eDija••lh.id ala de i.yloa4 Y.. de . . . . .t

5I - . . t . paD ••rde. drle series proeyen utgaYo.rd.

aerie Ia aaoat • 0.22 _/oa••

eBijenelheid 'f'arieert YaD 30 - 120 II/lI1a.

10I

-eeri. III aaijBnelheid ongeve.r

40

11/111••

&a.set varieert y.a 0.016 - 0.2' ";0. . .

15-20 I

-

25-aeri. IlIa a~8nelheid oageveer 90 II/aia.

aa.zet . .ri••rt Ya. 0.025 - 0.2' .-{o•••

Oadat ••rd Yerapaaad op .en AI draaibank . .t ee. TerupD ya. 30 ltW.

welke ge.a tl"ap10s. o"erbrenging heett, kond.n d. sDijenelJl.4ea n1e\

'bij 1.481". p....t op de ge.enate stand .ord.n ingest.lel, sodat 4. e • •elbede. bij de proeyen yan seri. II e. III .Dig.iDa Yari...

Bet mat.riaal waarop d. proeTan ••rd.. uitgeYoerd . . . .e. pro.tet~

30 - TaD a.H. staal C 45 M.

_35;-Br .e1"4 y.repaaad . .t hardll.taal weperpplaatj. . (82) _ t b.1t.l

geo. .tri. ~. 900 • a. , 0 • y. 60 • I" • 0.4_.

Oa Da h.t verspanen de hardheidaY.raader1ngell o"el" het . . . . .dea ..lak

te kWlne• • •te., lIO.t .ea Da het Torapa••n uit het pro.tat1lk •••

40I - stuk _teriaal hal.Il, oa in een 'f'lak leodracht op het p _• • ylak

Ilarclhede. te k1llln.D .ete•• Dit sou eeht~r .01 ee. z.er 01U1aoll*1p

aaAier

sUa,

terwijl bOY.Ddiea het g8Yaar beetaat dat door d.

be.odigeie be.erkiagea ee. trut b••lei yaa d. hardhei48y.raad.r1ac ontstaat.

50 - Dit, heett one op het id.e gebracht, oa in ••a ataat C 45 If ee. tapee

Cl.at te tre.eD, en hieri. een rig Tan gelijlt materia&! t . plute.n

(tia. 1)

rapportIV. 0212 _{biZ." VIR btL} 0 5 - ltf15 - 20- 25f-De

wtc

. o t Yooniohtie yoorb. . .rkt o. pHh_v4 . .r4••, . . t.

yoorU• • dat or t •••ol r.etapaJUd.apn la h.t proofps ~

sija YOOI" h.t ••rapan••• Bet ia noodsakelijk 4at.'- wig . . .r . . . . aaul-t,t. s.clat _n ala het war• • •a It.-ge. . . .t.riaal ••...,.. . . .

Staat •• wig word.1l IlU trapagewije ••orbe••rkt.

au

d. pro. . . . wordt 1.d.r trapj• •t oon aDd." . . . .

lIla..

0';.'

. . afloop ftll d. pro•••11 wordt d. wig 1dt d. ataat ••

rw:Ucl-ri, ••

4_

acht.rsijdo Yan d. wig, daar .aar d. b.1tel bU h.t Y.~""• •0 wi•

• all het opperYlak so••el aogel\jk vit t. achak.lon•.

Oa PrdJl.~"n"Jl4er1ap.,ont.taall door het 8chur.1l ....

pelUe'''.

zoy••l aog.lijk te .l~••r.a .erd hot . .toriaal oloktrolltlao1l

ce-poluet •

De hardh014a. .tingo• • •rden uitg••o.rd

0'

.oa Daria.tt

hardhat...

~~ .eetapparaat bij ••• proeflaat van

50

sraa.

Daar

d. hardhedeu . ,

gelUko at.taado• •all de rand .on grote.p.e14iae: ~o. . . . .r daB

,% ••• h.t gemeldold.) haddell .ordo. tot ee. at.tancl . .Jl 150 Ila

.a. 4e raad steed. " tot 3.50 \l. 3 e• • •rdor 2 .aara.at. . . . p4aaa.

Ia d. gratlek.a I - VII 'zijn Yoor een aaD. .t ya. 0.22

-10.

bij

~- oplopeDdo a-ua.elh.de. d••••tpUIl'O. aitgo. .t.

Ook aa hot aidd.l.. bl~ft or een grote apre1diag road 00. ce*144.14.

l\1n b••taan.

III gratiek VIII zijD d• •oorgaando grati.ken bij elkaar ait,. . .t.

De olldorling. atataaden tuaaell de .erachUle.d. lijDe.

1" senDS.

~- en or i" geea bepaald verloop t_sae. d• •ersohtl1•••e 1QDea te

olltdekkell.

rapport nr.0272 biz.

9

van biz.

o - Ia gratlek IX

sUa

YOOI" e.n sJaijan.lh.i4 . . . o...Y• •r ItO

lIIat. ••

5r.--op10p••4. . .a ••tt•• het hardheid.Yel"loop

ut,.s.t,

e. . . .

ye1.t1.

i. !d.r Me T . .l .terkel" daa in t.iS. fIll. hll "ltd. gr1ll.ic Yerloop g.ett ti,. X te zie. yoor serie III.

Door het gr1l11ce Yerloop van de hardh.d.. lijkt het Yerder siBl.o. 10 r- deze oa te rue••• Mar G'8, daar deze a's .eueltde pill1g

verloop soudeR kebb•••

Wil . . . tooh e•• goede indruk krijgen yan de diyerae iDYloede.

0'

het hardheidsYerloop, dan moet men de.eltde proeyea aos-aals uitYoel"en. aaar daD met een aateriaa! .et zeer ho.ogene

.aaea-~~ stelling zodat de hardhe1dsvariatie. aanzienlijk lager soudea worde., en . .a ••a . .er Detrouwbaar beeld vaa het hardheid8verloop krijgt.

301-e ""-....

o 5 10 15 20 25 30 50 rapport nr. 0272 werlcplaatltec:hnlalc bI

z.

1&'11ft bIL ~

---r- -

-_-~7--.+-'_ _ L - - -

=- - - -- -\::: - -

~)

- - - -

..:-:f--Wig

wig I I I

I

1 - . . . . - - 1

J

tiS. 1

o

~_N V= 33 mjmln. b= 4 mm. 5

=

0.22 mm/omw. I GRAFI. I - - . - - - -0 , _ . -- -- ~-- - - ~

---

----~---~ .--e---~---

-- ---.

, - - -

-~

3500 -t~

H

_v

(N'm~)J---I---_-+-

_ _---+--

t

~--{-

_

.

: i I i ! I 300 Oot---t---

+---~---+- ---J----~---J-- ----~-

+----4---+---+----+----I I ' ! I \ A

\

\A

t----

I '-~__ - __ L __

---I---t

---t---+---+---I

i I · i II

r

i I I I 2500f---I A l::.

I ,

I ~ 'A A !

I---+----A~A.-____l__----. : -~--_ _

+-

I-~

L ---

~--- ---i----+---__+_~

I,

---r---

I L ! ! - - - - I 2000ot---+---A

--I I .(~

I

L-~---I J.

L

--~--

1---+-

-I I ~ I I

I

II

I

j

•

i

..

..

100 200 300 400 500 600 ~m

3500rr\\---If---I----______+_ - - -

J - --

~---+---+---j---

-

I

L

I

v

= 50 m/min. H v . 1 b: 4 mm. (Njmm)

t:.

, . I

s

= 0.22 mm./omw.

I

I

--- ---t--r

2 0 0 0 + + + + -2500 o f - - - - l - - - - + - - - + - - - + - - - + - - - + - - - + - - - + - - - - + - - - / - - - I - - - - -1 ---+---oj I

I

I

GlW'Imc II -I I I I

--r-3000~~~---+---~

- - - . -

~-r---

---1--1---1--+1---

+- -

-t----

J---I----I

- I

\

I i i

I

,~,

, 1--

L

-~

t---" t---"

~

I

'"

I

:

LI._ I ! J . "

,~

t----+--ir--+-==t===t:.fl,

_~~

_{:=::~~I~~+---~~4:::::::.====:l==d===}

.

.t~-- .t~-- - -

~---

- - - - . f--- - - - - I - - - + - - - + - - - + - - - t - - - r - - - - i ~m. GOO

500

400

300

200 100

j

1 8 0 0 + - - - - + - - - + - - -...----+----+----+----9--~r__--"_--_+_---+---_+_~

o

~

•

• 600 fJm. 500

400

300 200 100

o

0 v= 70

mfmin.

rti

b = 4

mm.

s= 0.22

mm/omvv.

, GRAFln III

t

0 - - - -~ 1 - - - -

I

\

- - i I I ~ ,

'L

~

,~

~ 0

--

A

L

_~~

~

I

L

r---r---

I--... _L~

-I

1 - - - -e- --. -.I

~----

-0

.

~ 0

250

180 200

300

350

H

_v (N/m

Hv

(N/mrJ)

3Soo1.J..-r\-\---i---+----+---r---+---+---~---I----+--~+V-=-9-3-m/+-:-m--:-j-n-.

- t i

b= 4 mm.

s

= 0.22

mml

omw. .J-~--+---+---t_---+_--I---+---i---+--_ _-+- - - - J f - - L - '_ _f---_I GRAFI. IV - - - I - - - + - - - i - - I I

-i- - --- -- -- --

----2500

3000,~--+--4----+---~

.

I

I

.

. f - - - - + - - + - - - -

-f--- ... -

1-

---t---+---+

I - i I

I

I i

~,~ ~,

I _--:--:

~

_ _

-L-

--L~~

~:

i

~~

L

J----j----r,---~~----:1~.::.-.::..:.t===C-~_=_=-+----+---+----Lt-1

I 6.

.l~

i~ 2000f----+---t

-

---1---+---r---:~--__t----+__-~-+--_+--___j'-·~-11 ~

"

•

1800

OL--.l---,JO-O---J----:2:-::0~0~--J---3~00~----J.---::4;j0~0~--+---;5~0:t01-

...

-~-m~GiCO;CO~

o

~_N ~

•

r;

"

..

IJm

200

100

Ie

o~

---~--.- - ---- _0._- -v= 100 .,.ymin. b=

4

mm. ) 5=

022

mm./omw. I

-

- -J .

-.

GW!B Y I::J. .

-I f -)0 I - - I -I I

I

-I I I ! I I

\

I I I I I - - - - -- - I - - - _._- -~-- _, - - --- - - -I

~~\I-~

- - -_..~ -~._. - - - -- - - - -- -I _I . -/ I ! I I::J. I I::J.

--+

)0

I::J.~ II - - --- - - - -- - - - . f---i.~- -

._-i

~~ I::J. I.

---r--..

I

4~ I

I

A . 1 - - - - I I I I -,~

-..

-00 I

400

500

600

3~0 250

20

300 350 Hv (NJm~

~

•

~ It

•

e

00

~

,

- - I--V= 108 m/min. b= 4mm. s= 0,22 mm/omw. I

e---+

T

GRAna: VI A

.

00 - - - -

----+-

-

-I

I

I I

--"--1

i--I-

---- - - "

-,

I·

-\

I I I

~-

I 00 _"' A I:l, 06.- ~~ _{A I} I _

---...

~i.~

"----

.6. _~~

-

---..:.:::::

I--- - - . -

----

-.6. L. i.

-"

00

-

e

--.

00

0

100

200

300

400

500

6

00 18

25

20

35

30

GRAFt.

VII

I----.---+---.---~.,-- t

-f---+---t---+---+---1.---+----~----_+_---.-

- - j - - - -

~---_l--~-___1

v=

118 m/min. b= 4 mm.

s

=

0.22

mm/omw. I ,

I

3500

H

v

(N/mrA~ I I ~

.-

.

-- -- 1--0 - - - ---+--- ----+----+-...,

I

I

I

l---r---.---

!--- --- _ ---

-1--- --- ---

0 -I I I

I

J--+--

-+

---l

~

l---L---+----I---+----+---.I

I

l:i.

I

I _ _ _

+~

_ ____=1....

'!!IIoooo.""""'___~-l:i.-..J---..jL---I---

- - j L . . . _ _ _ _ _ _ _

~---+----__+____1

~~ ----~

---'-~

A

'---_-1--_

---3000

\

I

I , -A

\

i

t

.-\

i::J. , \~ I I I

~

I 25

00

i

I

LJ. I I I l:i. I I f A I I

I

_, I I I I I It

200

0

I

, 100 200

300

400

500

J.lm

600

~

.. l'

- - - + - - - + - - - + - - - 1 S l=0.22

mm/omw.

"

.

.

...

.

...

I .. " . '. " ::-I 2000 ---...--- f----

-L---- - ----.--- ---

- - - 4 - - - 1 f-

~basis

_

~

~

_

~

_ I 1

.---,--- e - - - T

3500

~

:--.---+---+---,--: L-V-=

-3-3-m~/m---:i-nl

Hv

I

- - : V = 5 0 "

(N/mrAt

.. -- ----

-~-~-l---:'---+---

' .. -'

:~: ~~

::

:,' II1 - ... - : V

=

100 II , - - - : V

=

108 .,

.

~

I

...

":V=118 "

l,

I

I

fIOOO \ \

:

\ \

I

<f---"Ill-'\~

__- f - - - --- ---

--~--

---- ---- -: --- > . - - - 1 - - - ---

----~____l

~'

I

~

,

I

'~.

'.

I

\.~...:...

I

2500+---~~~""'-'~:-:-=---- l---'I''\.'~ ...

t':.- ...

- I - ... _ ' " _,... I "'~~~~...;:.~:--- " '1-'" f-., . ' "

...:.; .... --k,,::...

' . ."::...::::.._ ·-'---.1_{I ~'-r--.}--'" _{1- .. , _ ..}

~

.'... .~ I

'--t--._

'1--,._

r-...:-:-:-:-:-

_:::..~ L - - . _ _- " - • •

r----.. .. ,...

I ""l!r- ':'::'- - - ... -<f---+---e - - - _ _ + _ _ I - - -..--;T • • - _~-_I... _ • • • - i

---=.. ___

I - - : . . - •

----

_ --

.

I

'-.

:

..

-

--I

o

~--~--_l__--+----~.LI--+----t----+--- - - - I

o

100

200

300

J.lm

400

GRAFIEIC YIII

o

rapport nr•. 0272 biz.

19

van blL

5 10

e

35

35

OO~---+---+~---~---+--~---~---- +---\ -~T--~ i I

2000~---+--~--"

_"

"

...

-50

o

100

diepte onder

aanzetvlak

200

( J,Lm.]

..

300

G1U.l'IK IX

• rapport nr. 02'12 blz. 20

,1ft

bIL o ...".

---

-

---v

=

75 _9p

m/min.

i ~. - - - 5 =0.025 - - - 5 =0.050 - - - 5 =0.07 1 - _ . - - 5= 0.10 - _ .•• - s= 0.14 - - - S =0.20 ...•.... : 5= 0.25 - - - - + t -, I ! I I . i I ! , ~'r+-:-"+---+---+---~---+----+---.----.,.---,---I

2000

1 +

-3500

5 10 35

e

15

e

3000

20

~

E

... ~ 25 > I 30

2500

o

100

diepte on der

aanzetvlak

200

[ 11 m]

..

300

aRUIK

J:_I •