Measurement and initial analysis of force components during grinding with CBN grinding wheels

Abstract

W artykule omówiono metodykę badań skupionych na wartościach sił w procesie szlifowania płaszczyzn ściernicą z nasypem z CBN ze spoiwem wytwarzanym metodą galwaniczną. Przedstawiono również wyniki wstępnej analizy wzajemnych relacji pomiędzy składowymi siły szlifowania. SŁOWA KLUCZOWE: siły szlifowania, ściernice z CBN, ściernice ze spoiwem galwanicznymIn the paper there is described the methodology of the research focused on the values of forces in the process of surface grinding with CBN electroplated grinding wheel. There are also presented the results of the initial analysis of the relationships between the grinding force components. KEYWORDS: grinding forces, CBN grinding wheels, electroplated grinding wheels W ostatnich latach w przemyśle lotniczym coraz częściej wykorzystuje się ściernice supertwarde, które zapewniają większą elastyczność w przypadku produkcji małoseryjnej [1]. Powoduje to rosnące znaczenie ściernic ze spoiwem nanoszonym metodą galwaniczną i nasypem cechującym się bardzo dużą twardością, np. z CBN. Ma to również swoje odzwierciedlenie w zainteresowaniu badaczy tymi ściernicami w kontekście obróbki materiałów stosowanych w przemyśle lotniczym [2÷6]. Jednymi z parametrów, które obserwuje się w celu pogłębienia wiedzy na temat konkretnego procesu szlifowania oraz wpływu poszczególnych parametrów nastawnych procesu, są składowe siły szlifowania [7÷9].W artykule zaprezentowano wstępne wyniki badań dotyczące wartości składowych sił szlifowania ściernicami ze spoiwem nanoszonym metodą galwaniczną z nasypem z CBN. Metodyka badańPrzedmiotem badań była ocena wybranych parametrów procesu szlifowania wykończeniowego powierzchni pła-skich przedmiotów wykonanych ze stali wysokostopowej Pyrowear 53 w stanie utwardzonym (ok. 62 HRC) na wartości sił szlifowania. Procesy szlifowania przeprowadzono na szlifierce do narzędzi Fortis firmy Deckel. Wykorzystano ściernicę stożkową (rys. 1) z nasypem z CBN o numerze ziarna B64, ze spoiwem nanoszonym metodą galwaniczną. Maksymalna średnica ściernicy wynosiła d = 100 mm, kąt stożka α = 140°, szerokość nasypu z CBN mierzona wzdłuż tworzącej b = 9,5 mm. Topografia ściernicy wykorzystanej do badań została opisana w publikacji [10].W przeprowadzonym eksperymencie za zmienne zależ-ne przyjęto trzy parametry procesu szlifowania: prędkość szlifowania vs, posuw ft oraz głębokość szlifowania ae (rys. 1). Szerokość szlifowania ap wynosiła 9 mm. Stosowano chłodzenie olejem szlifierskim. Całkowity naddatek był mniejszy niż 0,2 mm, czyli głębokość, przy której następuje intensywny spadek twardości materiału obrabianego.W programie JMP 12.1.0 opracowano plan eksperymentu oraz przeprowadzono jego analizę. Przyjęto plan kompozycyjny rotatabilny dla trzech zmiennych zależnych przyjmujących po pięć poziomów wartości. Parametry zmieniano w zakresach: • prędkość skrawania: vs = 27,5÷36,5 m/s, • posuw: ft = 500÷5000 mm/min, • głębokość skrawania: ae = 5÷40 μm.Prędkość skrawania vs podano dla średniej wartości średnicy wynoszącej dsr = 91,5 mm.Rys. 1. Kinematyka szlifowania i siły skład...

Assessment of metal-bonded super-hard grinding wheels performances on the basis of stereometric parameters of cutting surface of grinding wheel

“…W literaturze można spotkać wiele róż-nych metod i parametrów opisujących w sposób pośredni lub bezpośredni właściwości użytkowe, w tym zdolności skrawnych ściernic supertwardych [1,3,6]. Do parametrów pośredniej oceny właściwości użytkowych ściernic zalicza się m.in.…”

“…Do parametrów pośredniej oceny właściwości użytkowych ściernic zalicza się m.in. : składowe siły szlifowania, moc szlifowania, energochłonność właściwą, temperaturę szlifowania, drgania, poziom emisji akustycznej oraz wskaźniki szlifowania [1,2,6,7,8,10,11]. Parametrami bezpośredniej oceny zdolności skrawnych są natomiast: chropowatość i falistość szlifowanej powierzchni, makrozużycie ściernicy, makro-i mikrogeometria CPS, zalepianie CPS produktami szlifowania oraz wskaźniki szlifowania testerów itp.…”

“…Parametrami bezpośredniej oceny zdolności skrawnych są natomiast: chropowatość i falistość szlifowanej powierzchni, makrozużycie ściernicy, makro-i mikrogeometria CPS, zalepianie CPS produktami szlifowania oraz wskaźniki szlifowania testerów itp. [2,4,6,10].…”