Thermal analysis of minimum quantity lubrication-MQL grinding process

Hadad, Mohammadjafar; Sadeghi, Behzad

doi:10.1016/j.ijmachtools.2012.07.003

Cited by 136 publications

(32 citation statements)

References 15 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Coefficients of heat transfer of 37,000-43,400 W/m 2 K were reported for water-based coolants in grinding, as compared to 900-1500 W/m 2 K for minimum quantity lubrication/cooling (MQL) [104,105]. For spray cooling in grinding, the following semi-empirical model was proposed to estimate the average heat transfer coefficient [104,206]: Nu ¼ 0:664Pr 1=3 Re…”

Section: Confined Flow Conditionmentioning

confidence: 99%

Advances in material and friction data for modelling of metal machining

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Section: Confined Flow Conditionmentioning

confidence: 99%

Advances in material and friction data for modelling of metal machining

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…1. Pojemności cieplne czynników stosowanych w obróbce z minimalnym wydatkiem olejowym MQL [30] W wielu pracach [14,[31][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42] autorzy wykazują znaczny potencjał ograniczenia wydatku PCS przy zastosowaniu metody MQL w procesach szlifowania. Prowadzone są rów-nież prace w zakresie zastąpienia oleju innymi środkami smarnymi o mniejszej szkodliwości dla środowiska, takimi jak np.…”

Section:  Smarowanie Z Minimalnym Wydatkiem Płynu Chło-dząco-smarująunclassified

State in the art of cooling and lubrication of the machining zone in grinding processes

2015

View full text Add to dashboard Cite

W artykule scharakteryzowano rolę i rodzaje płynów chło-dząco-smarujących (PCS) stosowanych w procesach szlifowania. Opisano konwencjonalne metody doprowadzania PCS do strefy szlifowania, takie jak metoda zalewowa, strumieniowo-ciśnieniowe doprowadzenie PCS, dysze trzewikowe oraz sposoby odśrodkowego podawania chło-dziwa. Na tle tej charakterystyki przedstawiono metody umożliwiające zminimalizowanie wydatku PCS oraz chło-dzenie strefy obróbki z użyciem dysz podających schłodzo-ne sprężone powietrze. W podsumowaniu wskazano trendy rozwojowe wynikające z przedstawionej analizy.SŁOWA KLUCZOWE: płyn chłodząco-smarujący, chło-dzenie strefy szlifowania, smarowanie strefy szlifowaniaThe article describes the role and types of grinding fluid (GF) used in the grinding processes. Described the conventional method of supplying GF into the grinding zone, such as flood method, pressure nozzles, shoe nozzles, and methods of centrifugal coolant provision. On the basis of these characteristics were presented methods to minimize the expenditure of GF as well as cooling the machining zone using cold air guns. In summary the trends of development arising from presented analysis were indicated. KEYWORDS: grinding fluid, cooling of the grinding zone, lubrication of the grinding zoneProces szlifowania wiąże się ze znaczącym wzrostem temperatury w strefie obróbki. Rozkład ciepła, który powstaje w obszarach odkształcanych ma charakter nierównomier-ny, co wpływa na zwiększenie naprężeń cieplnych zarówno w ściernicy jak i w przedmiocie obrabianym (PO). Większa część energii wykorzystanej do procesu szlifowania przekształcona zostaje w ciepło w miejscu styku narzędzia z przedmiotem obrabianym [1]. Ponieważ przestrzeń między-ziarnowa jest stosunkowo mała a utrzymanie zdolności skrawnej na wysokim poziomie wymaga, aby była ona wolna i sprawnie wspomagała transport produktów szlifowania ze strefy obróbki, w większości procesów szlifowania stosuje się płyn chłodząco-smarujący (PCS). Głównymi jednak powodami stosowania PCS są: smarowanie strefy kontaktu ściernicy z materiałem obrabianym, mające na celu zmniejszenie tarcia ostrzy o niezidentyfikowanej geometrii i często ujemnym kącie natarcia, oraz chłodzenie tej strefy [2]. Do podstawowych zadań płynów chłodząco-smarujących w procesie szlifowania należy zaliczyć [3]: -tworzenie stabilnej warstewki smaru, która zmniejsza tarcie między ziarnem ściernym i PO oraz między spoiwem i PO, -chłodzenie powierzchni PO i czynnej powierzchni ścier-nicy (CPS), poprzez przejmowanie i odprowadzanie ciepła, -zwilżanie i czyszczenie ściernicy, -wypłukiwanie wiórów ze strefy szlifowania, -zabezpieczenie antykorozyjne obrabiarki i materiału obrabianego, -przeciwdziałanie rozwojowi bakterii, spienianiu się itp.Niezwykle istotny dla poprawnego przebiegu procesu szlifowania jest dobór odpowiedniego PCS ze względu na znaczne zróżnicowanie w ich właściwościach biologicznych, fizycznych i chemicznych [3][4][5].Płyny chłodząco-smarujące stosowane w procesach szlifowania * Mgr inż. Seweryn Kieraś (seweryn.kieras@gmail.co...

show abstract

“…Some major advantages of MQL include improved environment, better surface finish, increased tool life, reduced wear and damage at tool tips; reduce health hazards, and overall low costs in various micromachining processes. Machining processes using MQL have been studied for all conventional meso or micro machining processes like micro and meso scale drilling [2], [3] micro milling [4], [5], turning [6], [7] and grinding [8]. Implementing MQL in machining process helps to increase the tool life and produce better surface finish.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental Investigation of Minimum Quantity Lubrication in Meso-scale Milling with Varying Tool Diameter

Yusof

Harun

Bahar

2018

IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. Minimum quantity lubrication (MQL) is a method that uses a very small amount of liquid to reduce friction between cutting tool and work piece during machining. The implementation of MQL machining has become a viable alternative to flood cooling machining and dry machining. The overall performance has been evaluated during meso-scale milling of mild steel using different diameter milling cutters. Experiments have been conducted under two different lubrication condition: dry and MQL with variable cutting parameters. The tool wear and its surface roughness, machined surfaces microstructure and surface roughness were observed for both conditions. It was found from the results that MQL produced better results compared to dry machining. The 0.5 mm tool has been selected as the most optimum tool diameter to be used with the lowest surface roughness as well as the least flank wear generation. For the workpiece, it was observed that the cutting temperature possesses crucial effect on the microstructure and the surface roughness of the machined surface and bigger diameter tool actually resulted in higher surface roughness. The poor conductivity of the cutting tool may be one of reasons behind. IntroductionMinimum quantity lubrication (MQL) has progressively emerged into the area of metal machining and, has already been established as a viable alternative to dry and flood cooling machining. The amount that should be applied in MQL is subjective and depends on the material, process and tools. As a general rule of thumb, MQL uses 5 to 80 ml/hour (0.2 to 2.5 oz./hour) on the tools which has less than 40 mm diameter [1]. Some major advantages of MQL include improved environment, better surface finish, increased tool life, reduced wear and damage at tool tips; reduce health hazards, and overall low costs in various micromachining processes. Machining processes using MQL have been studied for all conventional meso or micro machining processes like micro and meso scale drilling [8]. Implementing MQL in machining process helps to increase the tool life and produce better surface finish. It is also the best remedy for promoting eco-friendly industry due to reduction in waste. In this paper, the performance of mesomilling under MQL has been studied and compared with the same machining experience under dry condition. There have been numerous studies on micro or meso milling using MQL and dry machining. For example, [9] studied the micro-milling using MQL with varying the cutting parameters and analyzed the tool performance and machined surface condition. The tool performance was analyzed by [5] and it showed that MQL increased the tool life by 100 times compared to dry machining. MQL Assisted Meso-scale milling has been studied by [10] and it was shown how that the use of compressed chilly air and nanofluid MQL is effective for improving surface finish and reducing

show abstract

Thermal analysis of minimum quantity lubrication-MQL grinding process

Cited by 136 publications

References 15 publications

Advances in material and friction data for modelling of metal machining

Advances in material and friction data for modelling of metal machining

State in the art of cooling and lubrication of the machining zone in grinding processes

Experimental Investigation of Minimum Quantity Lubrication in Meso-scale Milling with Varying Tool Diameter

Contact Info

Product

Resources

About