Investigating the efficiency of minimum quantity lubrication and emulsion cooling strategies in end-milling of inconel 718 using wavy-edge bull-nose helical endmill

Joint Authors

Sultan, Abd al-Hakim Ali
Okafor, Anthony C.

Source

International Science and Technology Journal

Issue

Vol. 2021, Issue 27 (31 Oct. 2021), pp.372-396, 25 p.

Publisher

Libyan Society for Research and Scientific Studies

Publication Date

2021-10-31

Country of Publication

Libya

No. of Pages

25

Main Subjects

Mechanical Engineering

Abstract AR

هذه الورقة تحقق في كفاءة تطبيق استراتيجيتي التبريد بأقل سوائل، والتبريد بالزيوت المستحلبة، في عملية التفريز لسبيكة الانكونيل 718 باستخدام أداة تفريز جانبي ذات حدود قطع حلزونية ومتموجة، ومستديرة حافة وجهها.

تم تطوير نموذج ميكانيكي ليحاكي عملية التفريز ويتنبأ بمركبات ومحصلة قوة القطع الناتجة منها تحت كلتا الاستراتيجيتين.

تم تنفيذ مجموعة من عمليات التفريز للتحقق من كفاءة عمل النموذج الميكانيكي، وكذلك لحساب معاملات القطع ومعاملات الحد القاطع اللتان تعملا علي دمج استراتيجيتي التبريد في النموذج الميكانيكية.

تم التنبؤ بمركبات ومحصلة قوي القطع لكلتا الاستراتيجيتين، ثم مقارنتهما مع بعضهما، ومع نظائرهم من المركبات التي تم الحصول عليها بالقياس من خلال عمليات التفريز بنفس الاداة.

أظهرت النتائج دقة وكفاءة عالية للنموذج الميكانيكي من خلال التوافق الجيد بين مركبات قوة القطع العملية وتلك التي تم التنبؤ بها لكلتا الاستراتيجيتين.

النتائج أظهرت كذلك ان استراتيجية السوائل الأقل تولد قوة قطع اقل من التبريد بالزيوت المستحلبة.

إضافة الي ذلك، التحقيق اظهر كذلك ان تطبيق استراتيجية السوائل الأقل نتج عنها تحسن كبير في الإنتاجية وقابلية تشغيل هذه السبيكة.

استنتج من الدراسة ان استراتيجية التبريد بالسوائل الأقل تلبي الاحتياج الي التشغيل الصديق للبيئة وهي بديل منافس لتقنية التبريد بالزيوت المستحلبة التقليدية.

Abstract EN

This paper investigated the efficiency of applying minimum quantity lubrication (MQL) and emulsion (EM) cooling strategies in end-milling of Inconel 718 using a wavy-edge, bull-nose, helical end-mill (WEBNHE).

A mechanistic cutting force model was developed to predict cutting force components and the resultant cutting force of this end-milling process under the cooling strategies.

Experiments were conducted to calculated cutting force and edge force coefficients, which incorporated the cooling strategies in the mechanistic model, and to validate the mechanistic model.

Cutting force components of both cooling strategies were predicted and compared to each other, and then compared to experimental counterparts.

Results showed that predicted cutting force components and the resultant cutting force of both strategies were in good agreement in shape and magnitude with their measured counterparts.

Results also showed that end-milling under MQL generated lower cutting force comparing to EM.

Moreover, the investigation showed that applying MQL has also improved the productivity and machinability of Inconel 718.

Consequently, MQL, meets the demand for cleaner machining of this metal, and serves as an effective and efficient alternative to EM.

American Psychological Association (APA)

Sultan, Abd al-Hakim Ali& Okafor, Anthony C.. 2021. Investigating the efficiency of minimum quantity lubrication and emulsion cooling strategies in end-milling of inconel 718 using wavy-edge bull-nose helical endmill. International Science and Technology Journal،Vol. 2021, no. 27, pp.372-396.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1462658

Modern Language Association (MLA)

Sultan, Abd al-Hakim Ali& Okafor, Anthony C.. Investigating the efficiency of minimum quantity lubrication and emulsion cooling strategies in end-milling of inconel 718 using wavy-edge bull-nose helical endmill. International Science and Technology Journal No. 27 (Oct. 2021), pp.372-396.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1462658

American Medical Association (AMA)

Sultan, Abd al-Hakim Ali& Okafor, Anthony C.. Investigating the efficiency of minimum quantity lubrication and emulsion cooling strategies in end-milling of inconel 718 using wavy-edge bull-nose helical endmill. International Science and Technology Journal. 2021. Vol. 2021, no. 27, pp.372-396.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1462658

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 393-396

Record ID

BIM-1462658