Machining Process Modeling: A Review

Ehmann, Kornel F.; Kapoor, Shiv Gopal; DeVor, Richard E.; Lazoğlu, İsmail

doi:10.1115/1.2836805

Cited by 242 publications

(79 citation statements)

References 81 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Thus, Finite Element analysis has played an important role in simulating and analysing the machining process (see reviews and bibliography in references [3][4][5]). Many aspects related to residual stresses in machining have been covered by these analyses.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Residual Stresses in Orthogonal Cutting of Metals: The Effect of Thermomechanical Coupling Parameters and of Friction

Miguélez

Zaera

Molinari

et al. 2009

Journal of Thermal Stresses

View full text Add to dashboard Cite

The generation of residual stresses in orthogonal machining is analysed by using an Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) finite element approach. It is shown that a substantial level of tensile residual stresses can be obtained in the vicinity of the machined surface without any contribution of thermal effects. This motivates the development of a parametric study to analyse the effects of the thermomechanical coupling parameters on residual stresses. The roles of thermal expansion, of thermal softening and of the Taylor-Quinney coefficient (controlling the heat generated by plastic flow) are considered separately. The influence of friction is also analysed by assuming dry cutting conditions and a Coulomb friction law. The friction coefficient has a complex effect by controlling heat generation (frictional heating) along the tool rake and clearance faces and the propensity for the chip to stick to the tool. Geometrical effects such as the tool rake angle and the tool edge radius are also discussed.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Residual Stresses in Orthogonal Cutting of Metals: The Effect of Thermomechanical Coupling Parameters and of Friction

Miguélez

Zaera

Molinari

et al. 2009

Journal of Thermal Stresses

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…В настоящее время в мире делаются большие усилия по исследованию и созданию машин микро/мезо-размеров. На рисунку 3 показаны прототипы машин, разработанных Northwestern University (NU), которые представляет собою полностью 3-осевые микро/мезо-обрабатывающие центры с ЧПУ, обеспечивающие субмикронную точность обработки [2, 6]. …”

unclassified

Research in the field of development of a new generation of metal-processing machines

Танович¹

2017

The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Engineering

View full text Add to dashboard Cite

Танович Любодраг, д.н., проф. Введение. Микро-производство подразумевает создание продуктов с размерами от несколько микрометров до нескольких миллиметров высокой точности размеров из различных материалов [1]. Все началось в конце восьмидесятых годов с появлением Микро-электро-механических систем (MEMS). Миниатюрные компоненты, которые характеризуются точными размерами, заданной формой и дизайном, нашли широкое использование в областях обороны, медицины, биотехнологии, телекоммуникаций и энергетики. В настоящее время, во всем мире, как в научно-исследовательских учреждениях, так и в промышленности имеется большой интерес к области микро-производства [3, 9]. Сегодня микро-производство интенсивно развивается как ответ на повышающийся спрос на миниатюрную продукцию, изготавливающуюся часто в небольших количествах, может иметь сложную форму с особыми требованиями по качеству поверхности. На рисунку 1 показаны примеры микро-продуктов, а на рисунку 2 -промышленные микро-производственные системы. Особым случаем миниатюризации являются дигитальные компьютеры, размеры которых в последние 50 лет уменьшились в 10 6 раз. У миниатюризации есть все возможности стать ведущей технологией XXI-ого века, что обосновано следующими фактами: 169− промышленно развитые страны привлекают в эту область исследовательские институты с финансированием более миллиарда $, с тенденцией экспоненциального вклада в будущем; − производство миниатюрных инженерных систем и устройств с микро-и наноразмерами станет доминирующим экономическим фактором развития в ближайшей перспективе; − промышленность и образовательные учреждения готовятся к эволюции в будущем существующих производственных процессов на ориентированные физико-химико-биологические технологии; − странам, которые не будет смогут перевести свою перерабатывающую промышленность и систему образования от традиционных подходов к ориентированным миниатюризованным процессам и продукции, не удается использовать экономическую прибыль от этой революции в ближайшей переспективе. Многие виды промышленности требуют изготовления миниатюрных компонентов, что сопровождается снижением потребления энергии и затрат материалов, используемых в производстве, упрощением обрабатывающих систем, увеличением скоростей, чувствительности и селективности систем, необходимостью использования в технологиях новых эффектов и т.п.Микро-обработка и системы для микро-обработки. Микро-производственные процессы могут быть разделены в четыре главные категории: субстрактивные, аддитивные, форминг и гибридные.− субстрактивные процессы подразумевают: микро-механическую обработку (точение, сверление, фрезерование, шлифование), микро-электроэрозионную обработку (EDM), микро-химическую обработку (ECM), микро-лазерную обработку (FIB); − примерами аддитивных процессов являются селективное лазерное спекание (SLS), стереолитография (SLA) и использование 3D-принтеров; − форминг-процессы -микро-прокатка, микро-литье, микро-разбрызгивание, микро-выдавливание и т.д.; − гибридные процессы подразумевают объединение двух или более микро-конвенц...

show abstract

“…A comprehensive review of cutting force models has been presented by Ehmann et al [7]. Armarego et al proposed that the cutting force coefficients could be predicted from the average shear stress, shear angle, and friction coefficient by applying orthogonally to oblique transformation [8,9].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Nominal Chip Thickness on Stability of Interrupted Turning

Chen

Zhang

Man

2014

Advances in Mechanical Engineering

View full text Add to dashboard Cite

A new dynamic cutting force model with nominal chip thickness is presented for predicting the stability of interrupted turning, in where the dynamical cutting force is defined by a function of nominal chip thickness and dynamical chip thickness. The stability lobes of interrupted turning are obtained based on full-discretization method and Floquet theory. Both numerical and experimental tests demonstrate that there is a strong correlation between the nominal chip thickness and the interrupted turning stability, and the proposed model is proved effective for the interrupted turning process.

show abstract

Machining Process Modeling: A Review

Cited by 242 publications

References 81 publications

Residual Stresses in Orthogonal Cutting of Metals: The Effect of Thermomechanical Coupling Parameters and of Friction

Residual Stresses in Orthogonal Cutting of Metals: The Effect of Thermomechanical Coupling Parameters and of Friction

Research in the field of development of a new generation of metal-processing machines

Effect of Nominal Chip Thickness on Stability of Interrupted Turning

Contact Info

Product

Resources

About