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High-speed image based identification of the friction coefficient in metal cutting/Reibkoeffizientenermittlung in der Zerspanung auf Basis von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
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Journal Article
High-speed image based identification of the friction coefficient in metal cutting/Reibkoeffizientenermittlung in der Zerspanung auf Basis von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
2022
Overview
The friction at the cutting wedge has a significant influence on tool wear. Due to the strong local variance of temperatures and stresses at the cutting wedge, the friction conditions differ significantly locally. In this work, a method is presented with which normal stresses, tangential stresses and local friction coefficients at the cutting wedge can be determined based on experimental investigations. For this purpose, high-speed recordings and force measurements are conducted on a planing test rig. In addition to dry cutting processes, investigations are carried out on the test rig using emulsion and oil as metal working fluid. The results show a reduction of the coefficients of friction when oil is used as metal working fluid. However, when emulsion is used as metal working fluid, the coefficient of friction changes only slightly compared to dry machining. This can be attributed to low film-forming ability of the emulsion. Keywords Machining, load stresses, cooling lubricant, tribometry, coefficient of friction, emulsion Die Reibung am Schneidkeil beeinflusst massgeblich das Verschleissverhalten in der Zerspanung. Aufgrund der starken ortlichen Varianz von Temperaturen und Spannungen am Schneidkeil unterscheiden sich die Reibverhaltnisse lokal signifikant. In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, mit der Normalspannungen, Tangentialspannungen und lokale Reibkoeffizienten am Schneidkeil auf Basis experimenteller Untersuchungen bestimmt werden konnen. Zu diesem Zweck werden Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und Kraftmessungen an einem Hobelprufstand erstellt. Neben trockenen Zerspanprozessen werden an dem Prufstand Untersuchungen mit Emulsion und Ol als Kuhlschmierstoff durchgefuhrt. Die Ergebnisse zeigen einen Abfall der Reibkoeffizienten beim Einsatz von Ol als Kuhlschmierstoff. Beim Einsatz von Emulsion als Kuhlschmierstoff verandert sich der Reibkoeffizient gegenuber der trockenen Zerspanung jedoch nur geringfugig. Dies kann auf geringe Fahigkeit der Emulsion zur Filmbildung zuruckgefuhrt werden. Schlusselworter Zerspanung, Lastspannungen, Kuhlschmierstoff, Tribometrie, Reibkoeffizient, Emulsion
Publisher
Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co.KG
Subject
