Optimization of cutting forces during plunge turning of hardened 18CrMo4 steel

The paper investigates the influence of cutting parameters (vc, f, m) on the main cutting force Fc and the feed force Ff during finish plunge hard turning of hardened 18CrMo4 steel with the use of Cubical Boron Nitride (CBN) inserts. The experimental research was conducted according to the Taguchi methodology. On the basis of the research results obtained, optimal values of cutting parameters were determined, for which the cutting forces Fc and Ff are minimal. Next, the analysis of variance ANOVA was performed in order to determine the significance of the impact of particular cutting parameters on the optimized criteria. Verification tests which were carried out confirm the conclusions drawn that the greatest influence on cutting forces Fc and Ff has the cutting speed vc which should be the greatest and feed f which should be the lowest.

---

W pracy określono wpływ parametrów skrawania (vc, f, m) na składową główną siły skrawania Fc i składową posuwową Ff podczas wykończeniowego wgłębnego toczenia na twardo stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym. Stosowano płytki z regularnego azotku boru (CBN). Badania eksperymentalne prowadzono przy użyciu metodyki Taguchi’ego. Analiza uzyskanych wyników badań była podstawą do ustalenia optymalnych wartości parametrów skrawania, dla których siły skrawania Fc i Ff, przyjmują wartości najmniejsze. Wykonano również analizę wariancji ANOVA w celu określenia istotności wpływu poszczególnych parametrów skrawania na optymalizowane kryteria. Prowadzono badania weryfikujące, których wyniki potwierdziły przyjętą hipotezę, że największy wpływ na siły skrawania Fc i Ff ma prędkość skrawana vc. Stąd należy stosować dużą prędkość skrawania, natomiast minimalny posuw.