Original title: Návrh a testování nového vrtacího nástroje s vnitřními kanálky
Translated title: Design and testing of a new drilling tool with inner channels
Authors: Havlíková, Hana ; Chladil, Josef (referee) ; Píška, Miroslav (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Tento projekt se zabývá optimalizací chladicích kanálků nového vrtáku navrženého společností SECO Tools pro obrábění titanové slitiny Ti-6Al-4V. Cílem tohoto projektu je optimalizovat průměr a polohu chladicích kanálků na hřbetu tak, aby se snížila teplota vrtáku a tím i životnost nástroje. Nový vrták je použit pro provedení vrtacích zkoušek s použitím konvenční řezné kapaliny (emulze s 7% koncentrací) při tlaku 40 barů. Získané výsledky jsou porovnány s výsledky získanými pomocí dostupného standardního vrtáku od společnosti SECO Tools pro vrtání obrobku Ti-6Al-4V. Teplotní CFD model je vytvořen pro různé hodnoty vstupních tlaků kapaliny pomocí turbulentího modelu k- SST a tepelného zatížení vypočítaného na základě vrtacích zkoušek. Výsledky pro standardní a prototypové vrtáky jsou navzájem porovnávány, s ohledem na průtok, teplotu vrtáku, rychlost kapaliny a přenos tepla do MWF. Následně je model použit k ověření optimalizovaných návrhů. This project deals with the optimization of coolant channels of a new drill designed by SECO Tools for machining Ti-6Al-4V titanium alloy. The aim of this project is to optimise the diameter and position of coolant channels on the flank face to reduce the drill temperature thus the tool life. The new drill is used to conduct drilling tests using conventional metal working fluid (soluble oil at 7% concentration) at a pressure of 40 bar. The obtained results are compared with those obtained using available standard drill from SECO Tools for drilling Ti-6Al-4V workpiece. A CFD model of drilling is developed and simulated using STARCCM+ software. This model includes k- SST turbulent flow model, and thermal loadings calculated based on the drilling tests. The simulated results for standard and prototype drills are compared regarding the flow rate, drill temperature, fluid velocity and heat transfer to the MWF. Subsequently, the model is used to determine the optimum coolant channels parameters.
Keywords: CFD simulace; optimalizace chladících kanálků; Ti-6Al-4V; Vrtání; CFD simulation; coolant channels optimization; Drilling; Ti-6Al-4V

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/195514

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-432488


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses