Investigation of technological effects of ball burnishing after cryogenic turning of hard steel

• Autorzy: Żak K. , Grzesik W.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amst-2014-0003

Warianty tytułu

PL

Badanie efektów technologicznych nagniatania tocznego kulką po kriogenicznym toczeniu stali utwardzonej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents investigations of a sequential machining process which incorporates CBN hard turning with cryogenic pre-cooling of the workpiece (CHT) and ball burnishing (BB). The main goal of this study was to select machining conditions enhancing the quality of parts machined by hard turning including the surface roughness Ra of about 0.2 μm, good bearing properties and reducing the white layer. The obtained technological effects were characterized in terms of surface roughness, surface texture, microstructure alterations and micro-hardness distribution.

PL

Przedstawione w pracy wyniki badań doświadczalnych sekwencyjnego procesu obróbki obejmują toczenie utwardzonej stali 41Cr4 chłodzonej kriogenicznie narzędziem z CBN i nagniatanie kulką. Podstawowym celem badań był dobór warunków obróbki, zwiększających jakość elementów toczonych na twardo z uwzględnieniem kryterium chropowatości powierzchni Ra (ok. 0.2 μm), dobrej nośności powierzchni i ograniczenie białej warstwy. Ocenę uzyskanych efektów technologicznych wykonano na podstawie chropowatości powierzchni, cech tekstury powierzchni, zmian morfologii mikrostruktury warstwy wierzchniej i rozkładu twardości.

Słowa kluczowe

EN

cryogenic hard turning; ball burnishing; surface texture; hardened alloy steel

PL

kriogeniczne toczenie na twardo; nagniatanie kulką; tekstura powierzchni; stal stopowa utwardzona

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 38, nr 1
• Strony: 37--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Żak K.

• Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, Poland. Phone: (+48, 77) 4498461, Fax: (+48, 77) 4499927

autor

Grzesik W.

• Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, Poland. Phone: (+48, 77) 4498461, Fax: (+48, 77) 4499927

Bibliografia

• [1] G. BYRNE, D. DORNFELD, B. DENKENA: Advancing cutting technology. Annals of the CIRP, 52(2003)2, 483-507.
• [2] F. KLOCKE, BRINKSMEIER, K. WEINERT: Capability profile of hard cutting and grinding processes. Annals of the CIRP, 54(2005)2, 557-580.
• [3] W. GRZESIK: Advanced Machining Processes of Metallic Materials. Elsevier, Amsterdam 2008.
• [4] JP. DAVIM (ed.): Machining of Hard Materials, Springer, London 2011.
• [5] W. GRZESIK, J. RECH, T. WANAT: Surface finish on hardened bearing steel parts produced by superhard and abrasive tools. Inter. Journal of Machine Tools and Manufacture, 47(2007), 255-262.
• [6] F. KLOCKE, J. LIERMAN: Roller burnishing of hard turned surfaces. Inter. Journal of Machine Tools and Manufacture, 38(1998), 419-423.
• [7] L. LUCA, S. NEAGU-VENTZEL, I. MARINESCU: Effects of working parameters on surface finish in ball-burnishing of hardened steels. Precision Engineering, 29(2005), 253-256.
• [8] F. PUŠAVEC, E. GOVEKAR, J. KOPAČ: Jawahir IS The Influence of Cryogenic Cooling on Process Stability in Turning Operations. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 60(2011)1, 101-104.
• [9] Y. YILDIZ, M. NALBANT: A Review of cryogenic cooling in machining processes. Inter. Journal of Machine Tools and Manufacture, 48(2008), 947-964.
• [10] D. UMBRELLO: Analysis of the white layer formed during machining of hardened AISI 52100 steel under dry and cryogenic cooling conditions. Inter. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 64(2013), 633-642.
• [11] W. GRZESIK, K. ŻAK: Producing high quality parts using sequential hard turning and ball burnishing operations. Precision Engineering, 37(2013), 849-855.
• [12] W. GRZESIK, K. ŻAK: Modification of surface finish produced by hard turning using superfinishing and burnishing operations. Journal of Materials Processing Technology, 212(2012), 315-322.
• [13] W. GRZESIK: Functional properties of hardened steel parts generated by turning and ball burnishing operations. Advances in Manufacturing Science and Technology, 36(2012)4, 5-17.
• [14] B. GRIFFITHS: Manufacturing Surface Technology. Surface Integrity and Functional Performance. Penton Press, London 2001.