Wear of Electroplated CBN Grinding Wheels

Abstract

An investigation is reported on the wear of single-layer electroplated cubic boron nitride (CBN) grinding wheels and how the wear process affects the wheel topography and grinding behavior. Internal cylindrical and straight surface grinding experiments were conducted over a wide range of conditions on hardened bearing steel with wheels containing different abrasive grain sizes. The radial wheel wear was characterized in each case by an initial transient at a progressively decreasing rate to a steady-state wear regime at a nearly constant rate until the end of the wheel life. Wheel wear during the initial transient was found to be mainly due to pullout of the most protruding weakly held grains, and the radial wheel wear in the steady-state regime was dominated by grain fracture. The wear rate in the steady-state regime for various grinding conditions and grain sizes was found to be directly related to the undeformed chip thickness. Dulling of the grain tips by attrition and fragmentation caused an increase in the grinding power. Wheel wear was accompanied by a progressive increase in the active grain density and a corresponding decrease in surface roughness. The surface roughness was found to depend mainly on the active grain density and is insensitive to the operating parameters.

Single-side grinding with the use of electroplated tools

“…Skutkowało to obniżeniem osiąganych wartości parametrów chropowatości powierzchni obrabianej z wartości początko-wej Ra = 1,5 µm do wartości Ra = 0,5 µm. Zastosowanie ściernic o spoiwie galwanicznym z ziarnami z regularnego azotku boru do obróbki stalowych powierzchni płaskich i walcowych wewnętrznych, zostało przedstawione w pracach [7,8]. Analiza zużycia ściernicy wykazała dodatkowo, w porównaniu z poprzednimi badaniami, usuwanie ziaren ściernych z czynnej powierzchni ściernicy (CPS) zwłaszcza w początkowej fazie procesu [8].…”

The comparison of the results of the research concerning CBN grinding wheel topography parameters changing with the wheel wear in the context of the selection of important parameters

“…Ze względu na ograniczoną ilość ścierniwa występującą na ściernicy racjonalnym jest stosowanie na ścierniwo ziaren z materiałów supertwardych -regularnego azotku boru lub diamentu. Cennych informacji na temat stanu czynnej powierzchni ściernicy ze spoiwem galwanicznym oraz jej właściwości skrawnych mogą dostarczyć pomiary jej topografii [1,2,3] oraz monitorowanie zmian tej topografii, wynikających z procesu zużycia [4,5]. Badania topografii ściernic ze spoiwem galwanicznym są tym istotniejsze, że ściernice te nie mogą być poddawane procesom obciągania w celu odnowienia ich właściwości skrawnych.…”

Review on Grinding Tool Wear With Regard to Sustainability

“…Single-layered tools show an initial wear phase followed by quasi-stationary behavior until the tool`s end of life defined by thermal damage to the workpiece [3,57].…”