Determination of Machining Characteristics of Heat-Treated Siberian Pine (Pinus sibirica)

Autor: Ergin, Umit, Sofuoglu, Sait Dundar
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Drvna industrija
Volume 74
Issue 2
ISSN: 1847-1153
0012-6772
Popis: The main objective of this study is to determine the effect of heat treatment on the machining properties of solid wood material and determine the optimum cutting parameters to obtain surfaces with minimum surface roughness. In line with this goal, Siberian pine (Pinus sibirica) wood species, widely used in the woodworking and furniture industry, was chosen as the experimental material. The heat-treated (at a temperature of 190 °C for 2 hours) and untreated samples were machined using two different cutters (carbide upcut milling cutter and carbide compression milling cutter) with 5 mm diameter at 1000, 1500 and 2000 mm/min feeds, 8000, 12000, 16000 rpm spindle speed, 50, 75 and 100 % stepover on the CNC machine. Surface roughness values (Ra and Rz) were measured to evaluate the obtained surfaces according to ISO 468 (2009), ISO 3274 (2005), and ISO 4287 (1997) using a contact profilometer. When the data was evaluated in general, the lowest roughness value for Ra occurred in upcut milling cutter, with 50% stepover, 12000 rpm, 1000 mm/min feed on untreated solid wood material. The highest roughness value for Ra occurred in a compression milling cutter, with 100 % stepover, 16000 rpm, 2000 mm/min feed on heat-treated solid wood material. It has been observed that the feed is the most critical parameter affecting the surface roughness.
Glavni cilj ovog istraživanja bio je utvrditi utjecaj toplinske modifikacije na svojstva obradivosti cjelovitog drva te utvrditi optimalne parametre rezanja za postizanje obrađene površine minimalne hrapavosti. U skladu s tim ciljem, za istraživanje je odabrano drvo sibirskog bora (Pinus sibirica) koje ima široku primjenu u drvoprerađivačkoj industriji i proizvodnji namještaja. Toplinski modificirani (na temperaturi 190 °C tijekom dva sata) i nemodificirani uzorci obrađeni su na CNC stroju dvama različitim glodalima (usadnim glodalom s uzlaznom zavojnicom i usadnim glodalom s uzlazno-silaznom zavojnicom) promjera 5 mm s oštricama od tvrdog metala, te uz posmičnu brzinu od 1000, 1500 i 2000 mm/min, frekvenciju vrtnje vretena od 8000, 12 000 i 16 000 okr./min te s korakom glodanja od 50, 75 i 100 %. Hrapavost površine (Ra i Rz) izmjerena je kontaktnim profilometrom kako bi se površina ocijenila prema ISO 468 (2009), ISO 3274 (2005) i ISO 4287 (1997). Dobiveni rezultati pokazuju da je najmanja vrijednost hrapavosti Ra zabilježena za površinu nemodificiranih uzoraka obrađenih usadnim glodalom s uzlazno-silaznom zavojnicom, i to uz ove parametre obrade: korak glodanja 50 %, frekvenciju vrtnje vretena 12 000 okr./min i posmičnu brzinu 1000 mm/min. Najveća vrijednost hrapavosti Ra zabilježena je za modificirane uzorke obrađene usadnim glodalom s uzlazno-silaznom zavojnicom za ove parametre obrade: korak glodanja 100 %, frekvenciju vrtnje vretena 16 000 okr./min i posmičnu brzinu 2000 mm/min. Uočeno je da je posmična brzina najkritičniji parametar koji utječe na hrapavost obrađene površine.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: