Using vibration-assisted grinding to reduce subsurface damage

Qu, Wei; Wang, K; Miller, Margaret; Huang, Y.; Chandra, Abhijit

doi:10.1016/s0141-6359(00)00043-x

Cited by 67 publications

(34 citation statements)

References 9 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Although USA is known to reduce sub-surface damages in ceramics (Qu et al, 2000), this may not always be the case. This is particularly true when considering the height and/or the area of the defects at the surface edges of the groove, as it is the case in this study.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Parametric experimental study and design of experiment modelling of sapphire grinding

Wasmer

Pochon

Sage

et al. 2017

Journal of Cleaner Production

View full text Add to dashboard Cite

a b s t r a c tThis study investigates and models the grinding process of single crystal sapphire. Five parameters: the wheel speed, the feed speed, the vertical feed, the ultrasonic assistance and the crystallographic direction were considered via a design of experiments (DoE) approach. The responses were multiple but can be divided in three groups: the process, the machine and the grinding quality. DoE results revealed that the parameters interact in a complex manner and depends on the responses. Therefore, to gain a better understanding of the grinding process of sapphire, the interactions between parameters have also to be taken into consideration. It was found that three main parameters have the largest influences on the tangential grinding forces: the wheel speed, the feed speed and the vertical feed. In contrast, the median defect area is mainly impacted by the quadratic effects of the wheel speed and vertical feed followed by various interactions. After an optimization procedure, the second optimum for the tangential forces was found to be very close to the best optimum for the median defect area. The optimum solution is: a wheel speed of 7 0 500 rpm, a feed speed of 60 mm/min, a vertical feed of 12.5 mm/pass, no ultrasonic assistance and grinding along the c-axis. This set of parameters was validated with additional and repeated tests on both Verneuil and Kyropouloas sapphire. Finally, it came out that the optimum solution has also a very good productivity.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…A better surface quality for the workpiece with less sub-surface damages (Qu et al, 2000). An increased material removal rate (Pei et al, 1995).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Parametric experimental study and design of experiment modelling of sapphire grinding

Wasmer

Pochon

Sage

et al. 2017

Journal of Cleaner Production

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Inna metoda polegała na oczyszczaniu ściernicy strugą wodną pod wysokim ciśnieniem w celu usuwania wiórów i stępionych ziaren [8]. Opracowano również konstrukcję ściernicy z krawędzią zewnętrzną zawierającą ziarna diamentu ze spoiwem plastikowym oraz metalowym [7]. Drgania ultradźwiękowe przedmiotu [4] i [9] zastosowane w części cyklu szlifowania przyczyniły się do zwiększenia dynamiki kontaktu czynnej powierzchni ściernicy CPS z materiałem obrabianym na rożnych głębokościach ziaren ściernych, przy wzajemnych odległościach porównywalnych z ich przecięt-nymi wymiarami.…”

Section: Wprowadzenieunclassified

The impact of oscillating vibrations of the work-piece on the depth of the flat grinding

Bechciński

Oryński

2015

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

W artykule zaprezentowano wpływ parametrów obróbki na rzeczywistą głębokość szlifowanych wgłębnie powierzchni płaskich. Badania doświadczalne przeprowadzono na szlifierce przystosowanej do szlifowania wibracyjnego prowadzonego z różnymi parametrami.SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie wibracyjne płaszczyzn, badania eksperymentalne, stolik wibracyjny, rzeczywista głębokość szlifowaniaThe article presents the effect of processing parameters on the actual depth of the ground deep flat grinding. Experiments were carried out on a flat grinding machine adapted to vibration assisted grinding process conducted with different parameters. KEYWORDS: vibration assisted grinding, experimental studies, vibratory table holder, effective grinding depth WprowadzenieStruktura geometryczna powierzchni (SGP) obejmuje chropowatość, falistość, błędy kształtu i wady powierzchni. Ostatnią operacją kształtującą SGP funkcjonalnie ważnych elementów maszyn, w większości przypadków, jest obróbka ścierna. Umożliwia ona nadawanie wysokiej dokładności i małej chropowatości powierzchni, niezależnie od twardości obrabianego przedmiotu. Cechą charakterystyczną obróbek ściernych jest równoczesne oddziaływanie dużej liczby ostrzy ziaren ściernych na obrabianą powierzchnię. Ostrza ścierne mają różne wymiary, kształt i są rozmieszczne przypadkowo na czynnej powierzchni ściernicy (CPS). W procesie obróbki ściernej występują różne procesy fizyczne. Do głównych z nich należą: mikroskrawanie, odkształcanie plastyczne i tarcie [5]. Szlifowanie wibracyjne jako jeden z hybrydowych procesów obróbki ściernej wykorzystywane może być do kształtowania struktury geometrycznej powierzchni. Jednocześnie, umożliwia podniesienie efektywności usuwania naddatku obróbkowego poprzez zwiększenie rzeczywistej głębokości skrawania. W tym procesie, przedmiot lub ściernica są wprawiane w drgania o określonej częstotliwości i amplitudzie. Drgania wspomagające wywołują zmiany kierunku prędkości szlifowania i mechanizmów kształtowania warstwy wierzchniej przedmiotu oraz zużycia ściernicy. Dotychczas, stosowano różne metody oddziaływania na proces szlifowania. W badaniach [6] użyto ściernic rowkowanych do szlifowania wzdłużnego wałków, co pozwoliło zwiększyć intensywność chłodzenia i smarowania strefy szlifowania. Jednocześnie ziarna ścierne były bardziej obciążone i wykorzystane podczas skrawania. Wykazywały, w związku z tym, większą zdolność do samoostrzenia. Niestety, chropowatość powierzchni szlifowanej ściernicami rowkowanymi była dużo gorsza niż w przypadku stosowania tradycyjnej ściernicy. Natomiast przy wyiskrzaniu różnica w wartościach chropowatości była już nieduża. Inna metoda polegała na oczyszczaniu ściernicy strugą wodną pod wysokim ciśnieniem w celu usuwania wiórów i stępionych ziaren [8]. Opracowano również konstrukcję ściernicy z krawędzią zewnętrzną zawierającą ziarna diamentu ze spoiwem plastikowym oraz metalowym [7]. Drgania ultradźwiękowe przedmiotu [4] i [9] zastosowane w części cyklu szlifowania przyczyniły się do zwiększenia dynamiki kontaktu czynnej powierzchni śc...

show abstract

“…All these studies have laid the foundation for study of dither stability in turn-milling by end mill. For the past few years many professors and scholars [18][19] restrained dither in machining by using ultrasonic vibration, but it was mainly used for machining brittle materials or precise machining. In the study of 3d dither stability in 4-axial turn-milling by end mill, not only the removal efficiency of materials should be enhanced, the surface quality should be enhanced as well.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%