Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Analysis of Machining Performance using High pressure Minimum Quantity Lubrication (MQL)
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Production Engineering.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Production Engineering.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Sustainability in manufacturing is a holistic approach. It is viewed in the context of entire manufacturing system of processes, products and raw materials rather than a single component. Metal cutting fluids which play a major role in all machining processes, should be managed efficiently to attain sustainability. One of the techniques by which this can be achieved is Minimum Quantity Lubrication (MQL). Using vegetable oil as a lubricant extracted from rapeseed and delivering this to the cutting zone at high pressures results in better penetration. Thus, forming a layer between cutting tool and workpiece. This reduces friction between the tool and workpiece and effectively reducing cutting temperature. This process contributes to overall increase in tool life and surface roughness of the machined surface. The main objective of this project is to study the tool life, chip morphology and surface roughness associated with the application of Vegetable oil as lubricant in minimum quantity at high pressure and comparing this with conventional flood cooling method. The experiment was carried out at Industriell Production (IIP) laboratory at Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) in a CNC turning machine. The material used in this process is hardened steel (TooloxⓇ) provided by SSAB. The cutting Tool is supplied by Mircona AB and the vegetable oil is provided by Accu - Svenska AB. The experimental results unveiled convincing results with the usage of MQL at constant pressure of 12 bar at 7 mL/hr and 14 mL/hr respectively and varying pressures of 9 bar and 6 bar. The improvement in tool life and surface roughness which can be attributed in the order of outlet pressure is as follows:12 bar with dual coolant flow, 12 bar, 9 bar and 6 bar. The detailed explanation of this is provided in the results and discussion section. There is lot of scope for further study by increasing the pressure of MQL using additional boosters and applying this method to other machining processes such as milling, drilling and grinding. The study regarding the benefits of Vegetable oil as an MQL fluid could also reveal interesting results and positive effects to environmental and operator’s health.

Abstract [sv]

Hållbarhet i tillverkningen är en helhetssyn, som bör övervägas av hela tillverkningssystemet, som består av processer, produktmaterial snarare än en enda komponent. Metallskärvätskor som spelar en viktig roll i alla bearbetningsprocesser bör hanteras effektivt för att uppnå hållbarhet. En av de tekniker genom vilka detta kan uppnås är Minsta Kvantitet Smörjning (MQL). Användning av vegetabilisk olja som ett smörjmedel som består av rapsfrö och levererar detta till skärzonen vid höga tryck resulterar i bättre penetration och bildar således ett skikt mellan skärverktyget och arbetsstycket. Detta minskar friktionen mellan verktyget och arbetsstycket och effektivt genererar temperatur. Denna process bidrar till övergripande ökning av verktygsliv och ytjämnhet hos den bearbetade ytan. Huvudsyftet med detta projekt är att studera verktyget liv, chip morfologi, ytorhet och vibrationer i samband med processen genom att använda minsta mängd vegetabilisk olja som smörjmedel vid högt tryck och jämföra detta med konventionell flodkylningsmetod. Experimentet utfördes vid Industriell Production (IIP) laboratorium vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i en CNCsvarvmaskin. Materialet som används är härdat stål (Toolox®) som tillhandahålls av SSAB. Skärverktyget levereras av Mircona AB och vegetabilisk olja tillhandahålls av Accu - Svenska AB. Experimentella resultat avslöjade övertygande resultat på användningen av MQL vid 12 bar, 12 bar med dubbelt kylvätskeflöde, 9 bar och 6 bar. Förbättringen i verktygsliv och ytjämnhet kan hänföras i följande ordning: 12 bar med dubbelt kylvätskeflöde, 12 bar, 9 bar och 6 bar. Den detaljerade förklaringen av vilken finns i resultaten och diskussionsdelen. Det finns mycket utrymme för ytterligare studier genom att öka MQL-trycket med hjälp av ytterligare booster och tillämpa denna metod på andra bearbetningsprocesser som fräsning, borrning och slipning. Studien om fördelarna med vegetabilisk olja som en MQL-vätska kan också avslöja intressanta resultat positiva effekter på miljö och operatörers hälsa.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 47
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:642
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-260318OAI: oai:DiVA.org:kth-260318DiVA, id: diva2:1355192
External cooperation
Accu- Svenska AB
Subject / course
Production Engineering
Educational program
Master of Science - Production Engineering and Management
Presentation
2019-09-24, 00:00
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-09-27 Created: 2019-09-27 Last updated: 2019-09-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2639 kB)12 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2639 kBChecksum SHA-512
ce79e4ced245dfad58f816d571efd05a112cfcf8ed37767cad916cc9b6f8868ecd644564267caef7dc9a9f57a3c7a94a7c8cc16db9b098b8df6a502ea2cbeb54
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Production Engineering
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 12 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 37 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf