Ultrasonic vibration-assisted hard turning of AISI 52100 steel: comparative evaluation and modeling using dimensional analysis

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 147 EQUIPMENT. INSTRUMENTS 2. При UVAHT потребление мощности чуть больше, чем при CT. При UVAHT требуется дополнительная мощность для привода ультразвукового генератора, в которой не было необходимости при CT. 3. Износ инструмента и потребляемая электрическая мощность увеличивались с увеличением скорости резания, глубины резания и подачи. Однако этот эффект был более очевидным при CT, чем при UVAHT. 4. Потребление энергии возрастало с увеличением скорости резания, частоты и амплитуды колебаний. Однако увеличение потребляемой электрической мощности было более заметным при изменении скорости резания, чем при изменении частоты и амплитуды колебаний. 5. Износ по задней поверхности увеличивается с возрастанием скорости резания и амплитуды колебаний и уменьшается с увеличением частоты колебаний. Список литературы 1. Ultrasonically assisted turning of aviation materials / V.I. Babitsky, A.N. Kalashnikov, A. Meadows, A.A.H.P. Wijesundara // Journal of Materials Processing Technology. – 2003. – Vol. 132. – P. 157–167. – DOI: 10.1016/s0924-0136(02)00844-0. 2. Babitsky V.I., Mitrofanov A.V., Silberschmidt V.V. Ultrasonically assisted turning of aviation materials: simulations and experimental study // Ultrasonics. – 2004. – Vol. 42. – P. 81–86. – DOI: 10.1016/j.ultras.2004.02.001. 3. Vivekananda K., Arka G.N., Sahoo S.K. Design and analysis of ultrasonic vibratory tool (UVT) using FEM, and experimental study on ultrasonic vibration-assisted turning (UAT) // Procedia Engineering. – 2014. – Vol. 97. – P. 1178–1186. – DOI: 10.1016/j. proeng.2014.12.396. 4. Liu Y., Li J., Zhang L. Eff ects of ultrasonic vibration on cutting forces and machined surface quality in turning of AISI 1045 steel // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2019. – Vol. 101. – P. 1137–1147. – DOI: 10.1038/s41598-022-21236-x. 5. Analysis of forces in vibro-impact and hot vibroimpact turning of advanced alloys / R. Muhammad, A. Maurotto, A. Roy, V.V. Silberschmidt // Applied Mechanics and Materials. – 2011. – Vol. 70. – P. 315–320. – DOI: 10.4028/www.scientifi c.net/AMM.70.315. 6. Lotfi M., Amini S., Akbari J. Surface integrity and microstructure changes in 3D elliptical ultrasonic assisted turning of Ti–6Al–4V: FEM and experimental examination // Tribology International. – 2020. – Vol. 151. – P. 106492. – DOI: 10.1016/j.triboint.2020.106492. 7. Ultrasonic Assisted Turning of mild steels / A. Celaya, N.N.L. Luis, J.C. Francisco, A. Lamikiz // International Journal of Materials and Product Technology. – 2010. – Vol. 37. – DOI: 10.1504/ IJMPT.2010.029459. 8. Experimental study on the surface micro-geometrical characteristics of quenched steel in ultrasonic assisted turning / F. Jiao, X. Liu, C. Zhao, X. Zhang // Advanced Materials Research. – 2011. – Vol. 189–193. – P. 4059–4063. – DOI: 10.4028/www.scientifi c.net/ AMR.189-193.4059. 9. Comparing machinability of Ti-15-3-3-3 and Ni-625 alloys in UAT / A. Maurotto, R. Muhammad, A. Roy, V.I. Babitsky, V.V. Silberschmidt // Procedia CIRP. – 2012. – Vol. 1. – P. 330–335. – DOI: 10.1016/j. procir.2012.04.059. 10. Experimental investigation of ultrasonic vibration assisted turning of 304 austenitic stainless steel / P. Zou, Y. Xu, Y. He, M. Chen, H. Wu // Shock and Vibration. – 2015. – Art. 817598. – DOI: 10.1155/2015/817598. 11. Kumar J., Khamba J.S. Modelling the material removal rate in ultrasonic machining of titanium using dimensional analysis // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2010. – Vol. 48. – P. 103–119. – DOI: 10.1007/s00170-009-2287-1. 12. Kugaevskii S.S., Ashikhmin V.N. Using local coordinate systems for dimensional analysis in the machining // Proceedings of the 4th International Conference on Industrial Engineering. ICIE 2018. – Springer, 2018. – P. 301–309. – DOI: 10.1007/978-3-319-95630-5_33. 13. Skelton R.C. Turning with an oscillating tool // International Journal of Machine Tool Design and Research. – 1968. – Vol. 8. – P. 239–259. – DOI: 10.1016/0020-7357(68)90014-0. 14. Mitrofanov A.V., Babitsky V.I., Silberschmidt V.V. Thermomechanical fi nite element simulations of ultrasonically assisted turning // Computational Materials Science. – 2005. – Vol. 32. – P. 463–471. – DOI: 10.1016/j. commatsci.2004.09.019. 15. Ghule G.S., Sanap S. Ultrasonic vibrations assisted turning (UAT): A review // Advances in Engineering Design: Select proceedings of FLAME 2020. – Springer, 2021. – P. 275–285. – DOI: 10.1007/978-98133-4684-0_28. 16. Nath C., Rahman M., Andrew S.S.K. A study on ultrasonic vibration cutting of low alloy steel // Journal of Materials Processing Technology. – 2007. – P. 159– 165. – DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2007.04.047. 17. Experimental investigations on the ultrasonic vibration-assisted hard turning of AISI 52100 steel using coated carbide tool / G.S. Ghule, S. Sanap, S. Adsul, S. Chinchanikar, M. Gadge // Materials Today: Proceedings. – 2022. – Vol. 68 (6). – P. 2093–2098. – DOI: 10.1016/j.matpr.2022.08.368.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1