Finite Element Analysis of Cutting Tools Prior to Fracture in Cutting Processes
Journal Name:
- Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi
Keywords (Original Language):
| Author Name | University of Author | Faculty of Author |
|---|---|---|
Abstract (2. Language):
In this work finite element modelling of a cutting tool just before its fracture is investigated. For this purpose
static and dynamic finite element analyses. The workpiece material used in the experiments is cold work tool
steel, AISI O1 (60 HRC) and cutting tool material is uncoated tungsten carbide (DNMG 150608) and the toolholder
are conducted. The data used in FEA are acquired by a three-dimensional dynamometer used for the experiments. The
cutting forces measured for specific cutting conditions are used as input values for the analysis and the response is
calculated. After the static finite element analysis, the modal and harmonic response analyses are carried on and the
dynamic behaviours of the cutting tool structure are investigated. Modal analysis is used to determine the mode
shapes and the natural frequencies of a cutting tool structure. It also can be a starting point for more detailed a harmonic
response analysis. Von Mises equivalent stress criteria is used for fracture analysis of the cutting tool. Several
aspects of the metal cutting process predicted by the finite elements model agreed well with experimental results.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language):
Bu çalışmada, talaşlı imalatta kesici takımların kırılma öncesi davranışlarının incelenmesi amacıyla sonlu elemanlar
yöntemi ile statik ve dinamik analizleri yapılmıştır. Deneysel olarak belirli kesme parametrelerinde WC kesici
takım (DNMG 150608) ve soğuk iş takım çeliği AISI O1 (60 HRC) ile yapılan deneylerde ölçülen kesme kuvvetleri
harmonik analizde giriş zorlama değerleri olarak modele uygulanmıştır. Deneylerde kesme kuvvetleri dinamometre
ile ölçülmüştür. Modal analizde Kesici takım ve katerin modellenmesi ile mod şekilleri ve bu mod şekillerine ait
doğal frekanslar bulunmuştur. Modal analiz sonucunda kesici uçta en büyük genlikler ve doğal frekanslar belirlenmiştir.
Harmonik analiz bu doğal frekansta kırılmaya neden olan kesme kuvvetlerinin modele ilave edilmesi ile yapılmıştır.
Harmonik analiz sonucu kesici takımın en fazla hangi noktalardan zorlandığı ve kırılma anında gerilme ve yer
değiştirme değerlerine hangi noktalarda ulaştığı belirlenmiştir. Kesici takımın kırılma analizi için von Mises kırılma
kriteri kullanılmıştır. Analiz sonuçlarının incelenmesinde kesici takımın kırıldığına ait veriler. deneysel sonuçlarla
paralellik göstermektedir.
FULL TEXT (PDF):
- 1
103-110