Machining of hard-to-machine materials

Globálne hľadisko diplomovej práce bolo zamerané na obrábanie materiálov so zhoršenou obrobiteľnosťou. V teoretickej časti boli rozdelené a špecifikované typy vyššie spomenutých materiálov. Boli uvedené spôsoby klasifikácie a vyhodnocovania obrobiteľnosti. Príčiny zhoršenej obrobiteľnosti boli definované spolu s návrhom možných technologických riešení, ktoré ich eliminujú. Lievikovitou štruktúrou práce bola zabezpečená selekcia problému, ktorou sa zaoberala experimentálna časť. Jednalo sa o sústruženie niklovej superzliatiny Inconel® 718, s cieľom navýšenia produktivity procesu. Nevyhnutými teoretickými predpokladmi k jeho optimalizácii boli poznatky o vhodných typoch materiálu rezného nástroja. Cieľ bol dosiahnutý nahradením povlakovaného spekaného karbidu reznou keramikou typu SiAlON. Rezná hrana definovaného nástroja bola testovaná so zámerom nájdenia vhodného kompromisu medzi trvanlivosťou a objemom odobraného materiálu. Zmerané rezné sily, generované obrábacím procesom referenčnej a optimalizovanej technológie, boli spracované pomocou simulačného softvéru. Následným štatistickým vyhodnotením boli získané podrobnosti o deformácii súčasti vplyvom zaťaženia od rezného nástroja. Záverečným výstupom diplomovej práce je technicko-ekonomické hodnotenie predmetných technologických prístupov.General perspective of this diploma thesis was aimed at machining of hard-to-machine materials. Theoretical part contains division and specification of these types of materials. Ways of classification and evaluation were also listed. Causes of worsened machinability were defined with the design of possible technological solutions, which eliminates these features. The main target of experimental part was turning nickel-based superalloy Inconel® 718 with the purpose of increase process productivity. Knowledge about appropriate types of cutting tool material and his coating were necessary for process optimization. It was achieved by replacing reference cutting tool material (coated carbide inserts) with SiAlON ceramic. Cutting tool edge was tested with an intention to discover appropriate deal between tool life and volume of material removed. Measured cutting forces, generated by machining of reference and optimize technology, were processed by using simulation software. Total deformation of workpiece material was statistically evaluated. The conclusion of diploma thesis is technical-economic evaluation of both options.