Анализа обрадљивости храстовине при обимном глодању

Abstract

Истраживања, спроведена у оквиру докторске дисертације, односе се на домен унапређивања познавања карактеристика и функција обрадљивости храста лужњака (Quercus robur) при обимном глодању. Основни циљ истраживања је био успостављање методологије за одређивање обрадљивости различитих врста дрвећа. Елементи обраде глодањем који су разматрани у дисертацији су брзина помоћног кретања и дубина резања. Испитивања су спроведена за различите геометрије алата. Критеријуми, на основу којих је оцењена обрадљивост дрвета, су снага резања, силе резања и квалитет обрађене површине (храпавост и валовитост). Истраживања су била фокусирана на развој поузданог аналитичког и симулационог модела за анализу и предикцију снаге и сила резање, као и квалитета обрађене површине при уздужном глодању, а на основу хипотезе да ће различити технолошки параметри обраде узроковати и различиту потребну енергију за резање, као и различит квалитет обрађене површине при истој брзини резања. За математичко моделирање, при испитивању критеријума обрадљивости, коришћен је метод тоталних ортогоналних експерименталних планова. Развијени математички модел се користи за одређивање зависности параметара снаге и сила резања, као и квалитета обрађене површине у функцији од режима резања и геометрије алата. Предложени модел се показао као адекватан и са довољном тачношћу описује зависности испитиваних критеријума обрадљивости од изабраних утицајних фактора при усвојеним условима испитивања. Модел се може применити у пракси на одговарајући реални процес обраде обимним глодањем и за подручје варираних улазних фактора.

The research of this doctoral dissertation was conducted in the domain of improvement of the knowledge on the properties and functions characterizing the machinability of common oak (Quercus robur) wood during peripheral milling. The main aim of this research was to establish a methodology for determining the machinability of various tree species. The elements of milling considered in this thesis are feed rate and cutting depth. The investigations were carried out for a variety of tool geometries. The criteria for the assessment of the machinability of wood are cutting power, cutting forces and the quality of the processed surface (its roughness and waviness). The research focused on the development of a reliable analytical and simulation model for the analysis and prediction of the cutting power and cutting forces of longitudinal milling, as well as the quality of a surface processed by that machining operation. The basic hypothesis was that different technological parameters of processing result in different amounts of energy needed for cutting, as well as different surface qualities at the same cutting speed. The method of total orthogonal experimental plans was used as the mathematical model for the investigation of the machinability criteria. The developed mathematical model was used for determining the dependence of the parameters of cutting power, cutting forces and quality of the processed surface on the cutting regime and tool geometry. The proposed model proved to be adequate, as it describes the dependence of the examined machinability criteria on the selected impact factors with sufficient accuracy under the experimental conditions adopted in this research. In practice, this model can be applied to a corresponding real-world process of peripheral milling processing, as well as for varied input factors.