A finite element analysis of orthogonal machining using different tool edge geometries
Other Title(s)
التحليل بطريقة العناصر المحددة للقطع المتعامد عند قيم مختلفة من هندسية حافة عدة القطع
Joint Authors
Shihab, Suha Karim
Tawfiq, Man Abid
Source
Engineering and Technology Journal
Issue
Vol. 25, Issue 04 (30 Jun. 2007), pp.569-583, 15 p.
Publisher
Publication Date
2007-06-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
15
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تم في هذا البحث التركيز على دراسة تأثير التغير في هندسية العدة و بالتحديد نصف قطر شكل (cutting edge radius) على مجموعة من العوامل المتضمنة توزيع القاطع تقوس حافة الحد الإجهادات على وجه العدة, كذلك توزيع قوى القطع و طول منطقة التماس بين وجه العدة و النحاتة (chip)، و قد تم اختيار قيم منتخبة من نصف أقطار التقوس و هي : (0.05، 0.01، 0.1، 0.15، 0.20، 0.25) ملم، حيث أمكن محاكاة هذه الحالات باستخدام برنامج (ANSYS / V4.5) و الذي أمكن تحويره بما يخدم أهداف البحث.
تم الحصول على نتائج أعطت فهما واضحا لتأثير هذا العامل على بقية المتغيرات حيث أظهرت النتائج بأن أفضل قيمة لنصف قطر تقوس الحافة هو (0.05) ملم و التي تظهر عليها أصغر القيم من الإجهادات الفعالة، بينما أظهرت النتائج بأن أصغر القيم لقوتي القطع المماسية و التغذية تكون عندما تصبح قيمة نصف قطر تقوس هندسية الحافة (0.01) ملم، كما و أكدت النتائج بأن طول منطقة التماس بين وجه العدة و النحاتة يزداد إلى أن تصل قيمته القصوى (2.4) ملم، و ذلك عند نصف قطر تقوس مقداره (0.15 ) ملم، بينما يكون طول هذه المنطقة أقل ما يمكن و هو (0.75) ملم و ذلك عند نصف قطر تقوس مقدار (0.15) ملم، كذلك أمكن تحديد الاختيار الأمثل لتصميم حافة العدة و مقارنة النتائج المستحصلة مع بحوث منشوره و أظهرت النتائج توافقا واضحا مع نتائج لباحثين آخرين في هذا المجال حيث وجد بأن الفارق بين القيم التقديرية العددية و القيم في البحوث السابقة يتراوح بين (2%-17%) للإجهادات الفعالة للعدة و (5 %)لقوة القطع المماسية و (11 %) لقوة التغذية.
Abstract EN
This paper summarizes the effects of edge preparation of the cutting tool in orthogonal cutting on the following variables : stress distributions at the tool rake face, cutting forces and tool-chip contact length.
The Finite Element Method (FEM) is selected using the ANSYS / V4.5 code.
Six models of cutting tools have been suggested having edge radii of (0.01, 0.05, and 0.1, 0.15, 0.2, and (0.25) mm.
The results obtained provide a fundamental understanding of the process mechanics for cutting with realistic cutting tool edge radius in order to assist in the optimization of tool edge design.
The results show that the optimum edge radius from the six simulated models is (0.05) mm; this edge radius gives minimum value of effective stress.
The results show also that the optimum edge radius that shows minimum tangential cutting and feed forces is (0.01) mm.
The results investigated that the tool-chip contact length is increased, until reaching maximum value of (2.4) mm at ( = 0.15mm), and minimum value of (0.75) mm at (r = 0.01mm).
The maximum relative difference between simulated results of this work and other previous paper results is (2 %-17 %) for the tool effective stresses, (5 %) for the tangential force, and (11 %) for the feed force.
American Psychological Association (APA)
Tawfiq, Man Abid& Shihab, Suha Karim. 2007. A finite element analysis of orthogonal machining using different tool edge geometries. Engineering and Technology Journal،Vol. 25, no. 04, pp.569-583.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52887
Modern Language Association (MLA)
Tawfiq, Man Abid& Shihab, Suha Karim. A finite element analysis of orthogonal machining using different tool edge geometries. Engineering and Technology Journal Vol. 25, no. 04 (2007), pp.569-583.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52887
American Medical Association (AMA)
Tawfiq, Man Abid& Shihab, Suha Karim. A finite element analysis of orthogonal machining using different tool edge geometries. Engineering and Technology Journal. 2007. Vol. 25, no. 04, pp.569-583.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52887
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 575-576
Record ID
BIM-52887
