A forgácsolás napjainkban és a hosszútávú jövőben is az alkatrészek gyártásának egyik
leggyakrabban alkalmazott módszere. A műszaki termékeket jellemző miniatürizálás miatt
egyre nagyobb hangsúly helyeződik a precíziós- és mikroforgácsolási eljárásokra, melyek
során új, korszerű anyagok munkálandók meg.
Doktori kutatásom során az S960QL minőségű, nagy szilárdságú szerkezeti acélon, szabályos
élű szerszámmal végzett forgácsleválasztás körülményeit vizsgáltam. Ezt a forgácsolás
energetikai jellemzőinek, azon belül a forgácsképzés és az ezzel járó deformációs
folyamatok megvalósításához szükséges fajlagos forgácsolási erő értékelésével végeztem.
A fajlagos erő modelljének olyan, a technológiai paraméterek függvényében történő
kiterjesztését tűztem ki célul, melynek köszönhetően hatékonyan egyesíthető a már
jól ismert makromegmunkálási zóna leírása a mikrométer nagyságrendű forgácsvastagság
mellett történő forgácsoláséval.
Kutatómunkám első lépéseként áttekintettem a vizsgált anyag minőségi csoportjának
jellegzetességeit, illetve összefoglaltam azokat a folyamatjellemzőket és modellezési
lehetőségeiket, melyek a forgácsolást a folyamat fenntartásának energiaszükséglete
tekintetében jellemzik.
Kutatási céljaim eléréséhez szisztematikus forgácsolási kísérleteket végeztem a technológiai
paramétereknek adott tartományokon belül vett nagyszámú kombinációja mellett. Homlokmarási
kísérleteket hajtottam végre annak érdekében, hogy a forgácsolás energetikai körülményeinek
változását, a változás karakterisztikáját annak folyamatában vizsgálhassam. Ezt követően
homlokbeszúró esztergálási teszteket realizáltam, melyeknek kettős feladata volt:
egyrészt a marási kísérletekből kapott eredmények ellenőrzése, másrészt azon hipotéziseim
igazolása, melyeket a homlokmarások adatainak kiértékelési eredményei és a vonatkozó
szakirodalmi ismeretek összevetése alapján megfogalmaztam meg.
Munkám eredményeként jegyezhető a megállapítás, miszerint az S960QL acél forgácsolása
során a fajlagos forgácsolóerőnek az elméleti forgácsvastagság függvényében értelmezett
görbéjében új szakaszhatár azonosítható a mikroméretű forgácsvastagság tartományán.
Mérési adataim alapján azonosítottam a fajlagoserő-görbének az új szakaszhatár által
határolt szakaszát a technológiai paraméterek vizsgált tartományára vonatkozóan, ahol
a munkadarab-anyag felületi rétegének lokális rugalmas és képlékeny alakítása történik
anyagleválasztás nélkül. Ily módon a szakaszhatár helye az anyagleválasztás alsó technológiai
korlátját definiálja. Ezt alátámasztják a homlokbeszúró esztergálás kiértékelésének
eredményei, melyeket célzottan úgy terveztem, hogy az anyagleválasztás során ténylegesen
működő, deformálatlan forgácskeresztmetszet geometriai mérésére a forgácsolást követően
lehetőségem legyen. Az ily módon validált homlokmarási adatok rámutattak, hogy az
új szakaszhatárt azonosító forgácsvastagság értéke elsődlegesen az élenkénti előtolás,
másodlagosan a forgácsoló sebesség növelésével növekszik. E jelenségek közvetetten
azonosíthatók a szakirodalomban fellelhető független kutatási eredményekben is. Kutatómunkám
további hozománya e tényszerű megállapítások mellett olyan kísérleti és kiértékelési
módszer-együttes, mely lehetővé teszi a fajlagos forgácsolóerő részletes vizsgálatát
mérési adatokra alapozva, kezelve az olyan tranziens jelenségeket is, mint a szerszámél
belépése és kilépése az anyagból. A kiértékelési módszertanokat egyedi, jelen körülményekre
specifikált szoftverekbe ágyaztam, biztosítva ezzel a mérési adatok hatékony és reprodukálható
kiértékelését.
A dolgozatban ismertetett kutatás folytatásaként említem újabb kísérletek elvégzését
a technológiai paraméterek jelenleg nem vizsgált tartományán, továbbá az új tudományos
megállapításaim érvényességének vizsgálatát más fémes anyagok esetére is.
