Characteristics of chip generation by vertical elliptic ultrasonic vibration-assisted grinding of brittle materials

Peng, Yunfeng; Liang, Zhi Qiang; Wu, Yongbo; Guo, Yinbiao; Wang, Chunjin

doi:10.1007/s00170-011-3839-8

Cited by 29 publications

(14 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Większość publikacji literaturowych dotyczących szlifowania wibracyjnego powierzchni płaskich obejmuje drgania wymuszone w zakresie częstotliwości ultradźwiękowych [6] [12] i również wykazują pozytywne zalety prowadzenia tego procesu. Dlatego warunki szlifowania nie wymagające zastosowania głowic ultradźwiękowych warte są rozpoznania.…”

Section: Abstract: Modelling Vibratory Grindingunclassified

“…Większość publikacji literaturowych dotyczących szlifowania wibracyjnego powierzchni płaskich obejmuje drgania wymuszone w zakresie częstotliwości ultradźwiękowych [6], [7], [9], [10], [11]. Natomiast pozycje literaturowe ze stosowanymi niskimi częstotliwościami -do 1kHz są nieliczne [3], [8], [12] i również wykazują pozytywne zalety prowadzenia tego procesu.…”

Section: Abstract: Modelling Vibratory Grindingunclassified

See 1 more Smart Citation

Simulation model for vibratory grinding of flat surfaces

Oryński

Synajewski

2015

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

W artykule zaprezentowano wyniki pracy modelu szlifowania wibracyjnego z wprowadzaniem oscylacji na przedmiot obrabiany. Przedstawiono wybór częstotliwości wprowadzanych do modelu poprzez wyznaczenie widmowej funkcji przejścia struktury szlifierki wykorzystując eksperymentalną analizę modalną. SŁOWA KLUCZOWE: modelowanie, szlifowanie wibracyjneModel results of vibratory grinding with workpiece stimulated into forced vibration were presented in the article. The selection of frequency values for forced vibration was performed by determination of the spectral transfer function FRF for the grinder using the experimental modal analysis method. KEYWORDS: modelling, vibratory grindingMetoda szlifowania wibracyjnego charakteryzuje się wprowadzeniem do kinematyki szlifowania konwencjonalnego dodatkowego ruchu oscylacyjnego o określonych parametrach na przedmiot obrabiany lub ściernicę [2]. Większość publikacji literaturowych dotyczących szlifowania wibracyjnego powierzchni płaskich obejmuje drgania wymuszone w zakresie częstotliwości ultradźwiękowych [6] [12] i również wykazują pozytywne zalety prowadzenia tego procesu. Dlatego warunki szlifowania nie wymagające zastosowania głowic ultradźwiękowych warte są rozpoznania. Zasada polepszania powierzchni po szlifowaniu wibracyjnym nie jest do końca jasna i stąd potrzeba podjęcia nowych wysiłków ku lepszemu dopasowaniu analiz teoretycznych do badań doświadczalnych. W niniejszym opracowaniu przedstawiono część wyników otrzymanych przez autorów na podstawie symulacji własnego modelu szlifowania wibracyjnego z wyznaczonymi parametrami (opisanymi w [5]) rzeczywistego układu szlifierki do płaszczyzn typu SPC-20. Powiązanie dwóch modeli przedstawionych na rys. 1 umożliwia przeanalizowanie wpływu zmiennych dynamicznych szlifowania wspomaganego drganiami na otrzymaną chropowatość powierzchni przedmiotu obrobionego. Nastawnymi parametrami wejściowymi dynamicznego modelu fizycznego są amplituda F i częstotliwość f siły wymuszającej zewnętrzne drgania przedmiotu szlifowanego Fw2. Wielkościami wyjściowymi tego modelu i jednocześnie wejściowymi parametrami drgań do kinematycznego modelu chropowatości powierzchni obrobionej są: amplituda na biegu luzem Abl, amplituda podczas skrawania A i częstotli-wość f drgań ściernicy względem szlifowanej próbki mierzone w kierunku równoległym do osi ściernicy.Rys. 1. Przedstawienie zmiennych wejściowych i wyjściowych parametrów dwóch modeli proponowanych w badaniach symulacyjnych Na podstawie modelu kinematycznego otrzymuje się wartości parametrów chropowatości Ra i Rz powierzchni obrobionej po szlifowaniu. Dynamiczny model fizycznyRzeczywistym obiektem badań jest szlifierka do płasz-czyzn typu SPC-20. Ten układ ma bardzo dużą liczbę punktów materialnych i w związku z tym jeszcze większą liczbę *prof. dr hab. inż. Franciszek Oryński (franciszek.orynski@p.lodz.pl), dr inż. Robert Synajewski (robert.synajewski@p.lodz.pl)

show abstract

Section: Abstract: Modelling Vibratory Grindingunclassified

“…Większość publikacji literaturowych dotyczących szlifowania wibracyjnego powierzchni płaskich obejmuje drgania wymuszone w zakresie częstotliwości ultradźwiękowych [6], [7], [9], [10], [11]. Natomiast pozycje literaturowe ze stosowanymi niskimi częstotliwościami -do 1kHz są nieliczne [3], [8], [12] i również wykazują pozytywne zalety prowadzenia tego procesu.…”

Section: Abstract: Modelling Vibratory Grindingunclassified

Simulation model for vibratory grinding of flat surfaces

Oryński

Synajewski

2015

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Until now, many studies have been devoted to ultrasonic-assisted grinding research, especially, to hard and brittle materials. Study results showed that the surface quality was improved and the force was reduced in the ultrasonic-assisted grinding of nano-ZrO2 ceramic [5,6], mono-crystal sapphire [4], Al 2 O 3 ceramic [7], polysilicon [8,9], 92 % Al 2 O 3 ceramic [10], and SiC ceramics [11], comparing to those in conventional grinding. An investigation into the ultrasonic-assisted grinding of nano-ZrO2 ceramic by Yan et al [5] and Gao et al [6] found that the critical ductile depth of cut was larger than that in conventional grinding.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The chip morphology observed by Y. Peng et al showed that the chips obtained in vertical elliptic ultrasonic-assisted grinding were much thinner and smoother than those in conventional grinding [8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Study on the material removal process in ultrasonic-assisted grinding of SiC ceramics using smooth particle hydrodynamic (SPH) method

Cao

et al. 2015

Int J Adv Manuf Technol

View full text Add to dashboard Cite

Ultrasonic-assisted grinding, a promising processing technique for machining hard and brittle materials, is already quite extensively employed in manufacturing industries. However, the material removal mechanism in ultrasonic-assisted grinding is not yet fully understood, which hinders its further application. This study investigates the material removal process in ultrasonic-assisted scratching (UAS) of SiC ceramics using both simulation and experiment method, in order to detail the material removal mechanism in ultrasonic-assisted grinding. A conventional scratching (CS) test was also carried out, but without ultrasonic vibration for comparison. The simulated workpiece is modeled by smooth particle hydrodynamic (SPH) particles. Results show the following: (1) the SPH method is suitable to investigate the material removal mechanism during ultrasonic-assisted grinding of hard and brittle materials. (2) The profile of scratching trace in ultrasonic vibration (UV) is a sinusoidal path. UV vibrating in the direction vertical to the workpiece results in material removed in either a continuous or a discontinuous mode. UV vibrating in the direction parallel to the workpiece expands the cutting area.(3) The groove depth in UAS is much bigger than that in CS. (4) UV results in the impact of the abrasive grain on the workpiece, causing the deformation field to spread from the impact site and leading to deeper scratching depths and larger radial and lateral cracks.

show abstract

“…This method makes good processing accuracy but only can be used in processing a through hole. Ultrasonic assisted grinding technology was carried out by Peng et al [4][5][6]. Their experiments show good performance on obtaining high quality surface.…”

Section: Figure 1 Components and Operating Principle Of Dtgmentioning

confidence: 99%

Stable Grinding Micro-wall of Flexible Joints with Controllable Force

Ding

Wang

2016

MATEC Web Conf.

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. The micro-wall between two adjacent pores on the flexible joint is the core structure affecting the performance of gyro. The thickness of the micro-wall is only about 30 m P and decreases to 20 m P after being machined. It is a low-stiffness structure easily affected by grinding force. Larger force can break the micro-wall. Hence, appropriate grinding force must be controlled to make balance between machining efficiency and surface quality. Besides, different thickness before being machined affects the machining stability as well. The present paper firstly introduces the developed machine tool used for grinding the micro-walled. With this machine tool, removal of the process can be measured as well. Detailed measuring theory and grinding processes are presented. The force can be adjusted and monitored in the microgrinding process. To achieve stable removal, the related thickness is analysed by experiments. With this machine tool, the process of machining-measuring micro-wall is efficient.

show abstract

Characteristics of chip generation by vertical elliptic ultrasonic vibration-assisted grinding of brittle materials

Cited by 29 publications

References 12 publications

Simulation model for vibratory grinding of flat surfaces

Simulation model for vibratory grinding of flat surfaces

Study on the material removal process in ultrasonic-assisted grinding of SiC ceramics using smooth particle hydrodynamic (SPH) method

Stable Grinding Micro-wall of Flexible Joints with Controllable Force

Contact Info

Product

Resources

About