Manufacturing Technology 2016, 16(1):113-120 | DOI: 10.21062/ujep/x.2016/a/1213-2489/MT/16/1/113

Vibration of Thin Walls during Cutting Process of 7075 T651 Aluminium Alloy

Jerzy Józwik1, Dariusz Mika2, Krzysztof Dziedzic3
1 Department of Production Engineering, Mechanical Engineering Faculty, Lublin University of Technology, 36Nadbystrzycka Street, 20-816 Lublin, Poland
2 The State School of Higher Education, The Institute of Technical Sciences and Aviation, 54Pocztowa Street, 22-100 Chełm, Poland
3 Fundamentals of Technology Faculty, Lublin University of Technology, 38Nadbystrzycka Street, 20-618 Lublin, Poland

The subject of this study is the analysis of vibrations induced during milling of a thin-walled element. The milling was performed with a 2-flute custom end mill for machining Al alloys (FENES, 12x22x80-45°W-Z2), diameter d=12 mm. The rectangular 7075-T651 aluminium alloy workpiece of the following original dimensions: 120x60x12, was machined in a DMG MORI DMU 65 MonoBLOCK 5-axis milling machine. The vibrations of the aluminium alloy test plate were identified with Siemens LMS Scadas Mobile system and LMS Test Lab software. A PCB Piezotronics triaxial ICP accelerometer (model 356B21), offering sensitivity of 10mV/g, was employed. The sampling frequency was 11.5 kHz. The first stage consisted in measuring the vibration levels of the sample, in the function of its thickness and federate vf, at constant technological parameters of machining. The feed vf was set to 1500, 2000, 2500 and 3000mm/min, the depth of cut ap =2mm, the cutting speed was constant and equal to vc = 150.7 m/min (n=4000rev/min). The wall thickness b of samples was equal to: 30mm - reference sample and 11, 9, 7, 5, 3mm - test samples. The vibration signal was measured by two sensors attached to the surface of the sample in two extreme positions on the sample: point P1 and point P2.

Keywords: Cutting Process, Aluminium Alloy, Vibration, Chatter, Thin-Walls

Published: February 1, 2016  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Józwik J, Mika D, Dziedzic K. Vibration of Thin Walls during Cutting Process of 7075 T651 Aluminium Alloy. Manufacturing Technology. 2016;16(1):113-120. doi: 10.21062/ujep/x.2016/a/1213-2489/MT/16/1/113.
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open article abstract

    References

    1. GALEWSKI, M. (2007). Nadzorowanie drgań podczas frezowania szybkościowego smukłymi narzędziami z wykorzystaniem zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona. In: Rozprawa doktorska, Gdańsk.
    2. JÓZWIK, J., KOBYŁKA, M. (2011). Badanie wpływu parametrów geometrycznych kieszeni prostokątnej oraz warunków realizacji procesu skrawania na drgania podczas frezowania trochoidalnego. In: Postępy Nauki i Techniki / Advances in Science and Technology, No 8, pp. 37-44. Lublin.
    3. JEMIELNIAK, K., WYPYSIŃSKI, R. (2013). Symulacja numeryczna drgań samowzbudnych - przegląd metod, możliwości i potencjalnych korzyści. In: Mechanik, No 8-9, suplement - wersja elektroniczna, pp. 43-56, Warszawa.
    4. JÓZWIK, J. (2011). Modelowanie ugięć sprężystych przedmiotów obrabianych w procesie skrawania toczeniem. In: Postępy Nauki i Techniki/Advances in Science and Technology, nr 8, pp.183-191. Lublin.
    5. JÓZWIK, J. (2014). Analiza ruchu podczas obróbki frezarskiej przedmiotów cienkościennych z zastosowaniem wizyjnego systemu pomiarowego 3D. In: Mechanik, No 8-9, pp. 551-562. Warszawa.
    6. JÓZWIK, J., FILIPIAK, P. (2009). Analysis of feedrate correction influence on corner radius errors of workpieces during milling. In: Journal of Machine Engineering, vol. 9, No 1, 66-77.
    7. KĘCIK, K., RUSINEK, R., WARMINSKI, J. (2013). Modelling of high-speed milling process with frictional effect. In: Journal of Muti-body Dynamics, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K, vol.1(1), pp. 3-11. Go to original source...
    8. KUCZMASZEWSKI, J., PIEŚKO, P. (2014). Wear of milling cutters resulting from high silicon aluminium alloy cast AISi21 CuNi machining. In: Maintenance and Reliability, No 1, vol. 16, 37-41, Warszawa.
    9. KUCZMASZEWSKI, J., Zaleski, K. (2015). Obróbka skrawaniem stopów aluminium i magnezu, Politechnika Lubelska. Lublin.
    10. MÜLLER, M., LEBEDEV, A., SVOBODOVÁ, J., NÁPRSKOVÁ, N., LEBEDEV, P. (2014). Abrasive-free Ultrasonic Finishing of Metals. In: Manufacturing Technology, Vol. 14, No. 3, ISSN 1213-2489. Usti nad Labem.
    11. Müller, M. (2015). Research on Constructional Shape of Bond at Connecting Galvanized Sheet of Metal. In: Manufacturing Technology, Vol. 15, No. 3, ISSN 1213-2489. Usti nad Labem.
    12. RUSINEK, R. (2010). Vibrations In Cutting Process Of Titanium Alloy. In: Maintenance and Reliability, No 3, pp. 48-55. Warszawa.
    13. RUSINEK, R. WARMIŃSKI, J., SZABELSKI, K. (2006). Drgania nieliniowe w procesie skrawania toczeniem. In: Monografia. IZT Sp.z. o., Lublin.
    14. SŁODKI, B., ZĘBALA, W. (2009). Stanowisko do rejestracji obrazów szybkozmiennych w procesach skrawania. In: Obróbka skrawaniem zaawansowana technika pod redakcją Huberta Latosia, Wydawnictwo Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno - Przyrodniczego, pp. 215-220. Bydgoszcz
    15. SVOBODOVÁ, J, KRAUS, P., MÜLLER, M., LEBEDEV, A., YUROV, A., LEBEDEV, P. (2015). Influence of Cutting Fluid on Abrasive - Free Ultrasonic Finishing of Aluminium Alloy. In: Manufacturing Technology, Vol. 15, No 4, ISSN 1213-2489. Usti nad Labem.
    16. CHRUŚCIELSKI, G. (2012). Wpływ anizotropii po walcowaniu na odporność na pękanie materiału AW 7075-T651. In: Postępy Nauki i Techniki / Advances in Science and Technology, No 12, pp. 19-27. Lublin.

    Return to the content