Fluid Flow and Pressure in the Grinding Wheel-Workpiece Interface

Gviniashvili, Vladimir; Webster, John; Rowe, Brian

doi:10.1115/1.1830051

Cited by 30 publications

(12 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Odpowiednie jego doprowadzenie do procesu szlifowania zapewnia stabilny przebieg obróbki, a w niektó-rych przypadkach nawet obniżenie wartości składowych siły szlifowania, czyli umożliwienie zwiększenia wydajności [1,3,4,7,8,11].…”

Section: Doprowadzenie Chłodziwaunclassified

Improving the efficiency of Creep Feed Grinding aircraft Inconel alloys

Żyłka

2015

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

Procesem często stosowanym w wytwarzaniu części lotniczych jest szlifowanie CFG. W pracy przedstawiono sposoby poprawy wydajności szlifowania stopów Inconel. Przebadano proces obciągania ściernicy, różne materiały ścierne, strategie szlifowania oraz sposób doprowadzenia chłodziwa i określono warunki obróbki zapewniające poprawę wydajności. SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie, CFG, wydajność szlifowania, stop Inconel CFG is a process which if often used in the manufacture of aircraft parts. The paper presents ways to improve efficiency of grinding Inconel alloys. There were tested grinding wheel dressing, different abrasives, grinding strategies and the methods of delivering coolant and determined machining conditions which ensuring efficiency improvement. KEYWORDS: grinding, CFG, grinding efficiency, Inconel alloyMateriałem często stosowanym na konstrukcje łopatek silników lotniczych narażonych na działanie wysokich temperatur są stopy na osnowie niklu, do których zalicza się m.in. stop Inconel 718. Skład chemiczny tego stopu jak i właściwości fizyczne i mechaniczne wpływają negatywnie na jego skrawalność i szlifowalność [6,10,15]. Bardzo czę-sto toczenie, frezowanie bądź przeciąganie stopu Inconel jest zbyt kosztowne i czasochłonne, dlatego też techniki te zastępowane są zazwyczaj szlifowaniem [10,17].Z uwagi na bardzo złą szlifowalność stopu Inconel 718 najczęściej stosowaną odmianą jego szlifowania jest szlifowanie głębokie z posuwem pełzającym zwane CFG (Creep Feed Grinding) [12,15]. Proces ten charakteryzuje się dużymi wartościami głębokości szlifowania ae, które osiągają wartości rzędu kilku a nawet kilkunastu milimetrów [10,18] i wolnym posuwem vw o prędkości ok. 1 mm/s. Pomimo szlifowania z tak niewielkim posuwem proces ten pozwala uzyskać stosunkowo dużą wydajność obróbki.Jednakże występowanie dużych wartości głębokości szlifowania powoduje powstawanie dużej strefy styku ściernicy z materiałem obrabianym a co za tym idzie wzrost składo-wych siły szlifowania, mocy szlifowania jak również ciepła generowanego w strefie szlifowania [10,15,18]. Powoduje to zwiększone ryzyko powstawania przypaleń szlifierskich i utraty stabilności procesu szlifowania, szczególnie w przypadku próby zwiększania wydajności szlifowania.Wzrost wydajności szlifowania realizowany jest zazwyczaj poprzez wzrost wartości parametrów technologicznych szlifowania. W rezultacie rośnie pole przekroju szlifowanej warstwy, wzrastają siły szlifowania i energetyczne obciąże-nie szlifowanej powierzchni [10]. Jednakże wydajność procesu szlifowania zależy od wielu czynników: charakterystyki ściernicy,  parametrów i strategii obciągania ściernicy,  parametrów i strategii szlifowania,  warunków doprowadzenia chłodziwa. Odpowiedni dobór ściernicy, parametrów i strategii obciągania oraz szlifowania jak i warunków chłodzenia może prowadzić do obniżenia składowych siły szlifowania [13,14]. Dzięki temu możliwe jest zwiększenie wydajności szlifowania bez ryzyka uszkodzenia szlifowanej powierzchni. Charakterystyka ściernicyJednym z czynników wpływającym na wyd...

show abstract

Section: Doprowadzenie Chłodziwaunclassified

Improving the efficiency of Creep Feed Grinding aircraft Inconel alloys

Żyłka

2015

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Dlatego też istnieje zwiększone ryzyko termicznego uszkodzenia szlifowanej powierzchni [6,11]. Zalepianie ściernicy może być redukowane poprzez optymalizacje parametrów procesu szlifowania, charakterystyki ściernicy oraz warunków doprowadzenia chłodziwa [2,7,15]. Wysokociśnieniowe chłodzenie zwiększa efektywność chłodzenia i smarowania ale może być również wykorzystane do aktywnego procesu czyszczenia ściernicy podczas szlifowania.…”

unclassified

Studies of grinding wheel cleaning process in CFG grinding of Inconel alloy

et al. 2015

View full text Add to dashboard Cite

Istotną rolę w procesie szlifowania CFG stopu Inconel odgrywa czyszczenie ściernicy podczas obróbki. Ważnym czynnikiem mającym wpływ na warunki czyszczenia jest konstrukcja dyszy czyszczącej, odpowiednie jej ustawienie względem ściernicy oraz dobór warunków wypływu chło-dziwa z dyszy. Przeprowadzono badania doświadczalne szlifowania stopu Inconel 718 dla dwóch dysz czyszczących oraz różnego ich ustawienia względem ściernicy. Przeprowadzono próby szlifowania z różnymi parametrami wypływu chłodziwa z dyszy. Określono wpływ warunków czyszczenia ściernicy na składowe siły szlifowania oraz chropowatość szlifowanej powierzchni. Jednym z materiałów konstrukcyjnych zaliczanym do materiałów trudnoskrawalnych jest stop Inconel 718. Jest on bardzo często stosowany na konstrukcje podzespołów silników lotniczych. Jego skład chemiczny i właściwości wpływa-ją negatywnie na jego szlifowalność [11,17]. Z tego powodu szlifowanie stopów Inconel odbywa się zazwyczaj jako szlifowanie głębokie z posuwem pełzającym zwane CFG (Creep Feed Grinding) [6,13]. Charakteryzuje się ono dużym przekrojem szlifowanej warstwy i wolnym posuwem.Duże wartości dosuwu szlifowania powodują powstawanie dużej długości styku ściernicy z przedmiotem obrabianym. Powoduje to niekorzystne warunki dla doprowadzenia chłodziwa do strefy szlifowania jak również do ewakuacji wiórów. Z tego powodu bardzo często dochodzi do zalepiania ściernicy. Ogranicza to zdolność skrawaną narzędzia ściernego, co z kolei prowadzi do zwiększenia siły i temperatury szlifowania [10,14]. Dlatego też istnieje zwiększone ryzyko termicznego uszkodzenia szlifowanej powierzchni [6,11]. Zalepianie ściernicy może być redukowane poprzez optymalizacje parametrów procesu szlifowania, charakterystyki ściernicy oraz warunków doprowadzenia chłodziwa [2,7,15]. Wysokociśnieniowe chłodzenie zwiększa efektywność chłodzenia i smarowania ale może być również wykorzystane do aktywnego procesu czyszczenia ściernicy podczas szlifowania. W tym celu niezbędny jest dodatkowy układ doprowadzenia chłodziwa do dyszy czyszczącej, której konstrukcja musi być zoptymalizowana pod kątem otrzymywania stałych warunków wypływu chłodziwa z dyszy na całej szerokości ściernicy (szlifowania). Istnieją przemysło-we rozwiązania dysz i układów czyszczenia ściernic, prowadzone są badania doświadczalne procesu czyszczenia [5,9]. Jednakże zagadnienie to nie zostało do końca prze-* dr inż. Łukasz Żyłka (zylka@prz.edu.pl), dr inż. Robert Babiarz

show abstract

“…Łukasz Górecki (lumaclukasz@gmail.com) dużych prędkości i wydatków strumienia chłodziwa oraz właściwego ustawienia tego strumienia względem ściernicy i przedmiotu obrabianego [2,8,11]. Od wielu lat prowadzone są badania doświadczalne z zakresu wysokociśnieniowego chłodzenia procesu szlifowania, w zakresie konstrukcji dysz chłodziwa oraz warunków jego doprowadzenia do strefy szlifowania [1,4,5,7,14,15]. Nadal jednak brak jest kompleksowych badań dotyczących wysokociśnieniowego chło-dzenia procesu szlifowania CFG stopów Inconel.…”

unclassified

The influence of pressure and the angle of coolant jet on CFG grinding of Inconel alloy

Żyłka¹,

Babiarz²,

Płodzień³

et al. 2015

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

Istotną rolę w procesie szlifowania CFG stopu Inconel odgrywają warunki chłodzenia (konstrukcja dyszy oraz warunki wypływu cieczy z dyszy). Ważnym czynnikiem mającym wpływ na wynik procesu szlifowania jest ciśnie-nie chłodziwa i kąt pod jakim struga chłodziwa dostarczana jest do strefy szlifowana. Przeprowadzono badania doświadczalne szlifowania stopu Inconel 718 różnymi parametrami wypływu chłodziwa z dyszy i kątami ustawienia. Określono wpływ warunków chłodzenia na przebieg sił szlifowania i jakość szlifowanej powierzchni. W ostatnich latach obserwuje się znaczący rozwój w zakresie stosowania nowych materiałów konstrukcyjnych, głownie na konstrukcje lotnicze, do których należą m.in. elementy konstrukcyjne skrzydeł i kadłuba samolotu, elementy zawieszenia oraz komponenty silników lotniczych. W przypadku tych ostatnich, zaznaczyć trzeba że pracują one w bardzo trudnych warunkach eksploatacyjnych, np. w bardzo wysokich temperaturach. Podzespołami silników narażonymi na duże obciążenia mechaniczne i termiczne są łopatki wirnika. Materiałem bardzo często stosowanym na konstrukcje łopatek silników lotniczych są stopy na osnowie niklu, do których zalicza się stop Inconel 718. Skład chemiczny tego stopu jak i właściwości fizyczne i mechaniczne wpływają negatywnie na jego skrawalność i szlifowalność [6,10]. Bardzo często toczenie, frezowanie bądź przeciąga-nie stopu Inconel jest zbyt kosztowne i czasochłonne, dlatego też techniki te zastępowane są zazwyczaj szlifowaniem [10,17].Z uwagi na bardzo złą szlifowalność stopu Inconel 718 najczęściej stosowaną odmianą jego szlifowania jest szlifowanie głębokie z posuwem pełzającym zwane CFG (Creep Feed Grinding) [12]. Proces ten charakteryzuje się dużymi wartościami głębokości szlifowania ae, które osiągają wartości rzędu kilku mm [17,18] i wolnym posuwem vw o prędko-ści ok. 1 mm/s. Pomimo szlifowania z niewielkim posuwem proces ten pozwala uzyskiwać wysoką produktywność.Pomimo wielu wymienionych zalet proces CFG posiada szereg wad. Duże wartości głębokości szlifowania powodują wzrost składowych siły szlifowania, mocy szlifowania jak również ciepła generowanego w strefie szlifowania [10,16,19]. Powoduje to zwiększone ryzyko powstawania przypaleń szlifierskich i utraty stabilności procesu szlifowania. Ryzyko to może być redukowane poprzez stosowanie odpowiednich warunków chłodzenia strefy szlifowania, czyli odpowiednio * dr inż. Łukasz Żyłka (zylka@prz.edu.pl), dr inż. Robert Babiarz (robertb@prz.edu.pl), mgr inż. Marcin Płodzień (plodzien@prz.edu.pl), inż. Rafał Stasiło

show abstract

Fluid Flow and Pressure in the Grinding Wheel-Workpiece Interface

Cited by 30 publications

References 3 publications

Improving the efficiency of Creep Feed Grinding aircraft Inconel alloys

Improving the efficiency of Creep Feed Grinding aircraft Inconel alloys

Studies of grinding wheel cleaning process in CFG grinding of Inconel alloy

The influence of pressure and the angle of coolant jet on CFG grinding of Inconel alloy

Contact Info

Product

Resources

About