The grinding wheels for ultrasonic assisted grinding with tool vibration

• Autorzy: Porzycki J. , Wdowik R. , Krok M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2013.16

Warianty tytułu

PL

Narzędzia ścierne przeznaczone do realizacji procesu szlifowania wspomaganego ultradźwiękowymi oscylacjami ściernicy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents the grinding tools designed to serve hybrid machining process – ultrasonic wheel vibration assisted grinding. It describes possibilities of using of different abrasives, grinding wheel clamping systems and holders with ultrasonic oscillation inductor. Realization of Ultrasonic Assisted Grinding (UAG) process is possible on machines with special design. Most machine tools are manufactured on the basis of conventional ones and are retrofitted with ultrasonic vibration system. There are two types of tool holders designed for this machine tool: holders for hy-brid machining processes (ultrasonic actors) and holders for conventional process-es. Each type of tool holder is fixed to the spindle with hollow taper shank. The tools are attached to the ultrasonic actors by screw and positioned on arbor, or by the collets. For the UAG process tools made of various abrasives are applicable. Binding material, the concentration of abrasive grains and their size may differ. It is possible to use diamond or cubic boron nitride tools and also tools made of con-ventional abrasives. Ultrasonic Assisted Grinding is a novelty in the field of manu-facturing techniques. It is necessary to conduct detailed investigations of this pro-cess. The factors that have a significant impact on the UAG results for different materials, the oscillatory motion parameters in relation tool or workpiece as well as on the dressing tool should be investigated.

PL

W pracy przedstawiono narzędzia ścierne przeznaczone do realizacji hybrydowego procesu obróbki ubytkowej – szlifowania wspomaganego drganiami ultradźwiękowymi ściernicy. Omówione zostały możliwości w zakresie stosowania różnych materiałów ściernych oraz systemów mocowania ściernic w oprawkach ze wzbudnikiem oscylacji ultradźwiękowych. Praca prezentuje narzędzia szlifierskie przeznaczone do obsługi hybrydowego procesu obróbki – szlifowania ze wspomaganiem ultradźwiękowym i oscylacyjnym narzędziem. Opisuje możliwości wykorzystania równych materiałów ściernych, systemy mocowania tarcz ściernych i dociskaczy ze wzbudnikiem indukcyjnym. Realizacja procesu szlifowania wspomaganego ultradźwiękowo jest możliwa na maszynach o specjalnej budowie. Większość narzędzi maszynowych jest produkowana konwencjonalnie i modernizowana w system wibracji ultradźwiękowych. Istnieją dwa rodzaje oprawek narzędziowych: oprawki do hybrydowej obróbki skrawaniem (ultradźwiękowe) oraz oprawki do procesów konwencjonalnych. Każdy typ oprawki narzędziowej jest przymocowany do wrzeciona z wydrążonym trzpieniem stożkowym. Narzędzia te są mocowane za pomocą śrub i umieszczane w oprawce lub tulei zaciskowej. W procesie szlifowania wspomaganego ultradźwiękami zastosowania mają różne materiały ścierne. Stosowane są różne materiały wiążące oraz różne koncentracje i wielkości ziarn ściernicy. Możliwe jest zastosowanie jako narzędzia diamentu lub regularnego azotku boru. Szlifowanie wspomagane ultradźwiękami jest nowością w dziedzinie technik wytwarzania. Konieczne jest przeprowadzenie szczegółowych badań tego procesu. Należy zbadać czynniki, które wywierają istotny wpływ na wyniki procesu szlifowania wspomaganego ultradźwiękami podczas obróbki różnych materiałów na parametry ruchu oscylacyjnego narzędzia w stosunku do przedmiotu obrabianego oraz na obciągacz.

Słowa kluczowe

EN

grinding; ultrasonic assisted grinding; UAG; tools for UAG

PL

szlifowanie; obróbka wspomagana ultradźwiękami; UAG; narzędzia do UAG

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 85[288], nr 2
• Strony: 171--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Porzycki J.

• Rzeszow University of Technology, 2 W. Pola Street, 35-959 Rzeszow

autor

Wdowik R.

• Rzeszow University of Technology, 2 W. Pola Street, 35-959 Rzeszow

autor

Krok M.

• Rzeszow University of Technology, 2 W. Pola Street, 35-959 Rzeszow

Bibliografia

• [1] Lauwers B., Bleicher F., Ten Haaf P., Vanparys M., Bernreiter J., Jacobs T., Loenders J.: Investigation of the process-material interaction in ultrasonic assisted grinding of ZrO2 based ceramic materials, Proc. of 4th CIRP Int. Conf. High Performance Cutting, 2010.
• [2] Churi N.: Rotary ultrasonic machining of hard-to-machine materials, Diss., Kansas State University, Manhattan, Kansas 2010.
• [3] Marinescu I.D., Hitchiner M., Uhlmann E., Rowe W.B., Inasaki I.: Handbook of machining with grinding wheels, CRC Press, Taylor and Francis Group, USA 2007.
• [4] Qin N.: Modeling and experimental investigation on ultrasonic-vibration-assisted grinding, Diss., Kansas State University, Manhattan, Kansas 2011.
• [5] Rowe B.W.: Principles of modern grinding technology, William Andrew, London 2009.
• [6] Spur G., Uhlmann E., Holl S.-E., Daus N.-A.: Ultrasonic machining of ceramics, [in:] Handbook of Advanced Ceramics Machining, ed. by I.D. Marinescu, CRC Press Taylor & Francis Group, 2007, 327-353.
• [7] Uhlmann E., Submitted by Spur G.: Surface formation in creep feed grinding of advanced ceramics with and without ultrasonic assistance, Annals CIRP, 47 (1998), 249-252.
• [8] Uhlmann E.G.: Tiefschleifen hochfester keramischer Werkstoffe, Diss., Berlin 1993.
• [9] Ultrasonic Assisted Grinding of Brittle Hard Materials – UAG – rep. of CORNET project.
• [10] Smail M.F., Yanagi K., Isobe H.: Geometrical transcription of diamond electro- plated tool in ultrasonic vibration assisted grinding of steel, Int. J. Mach. Tools Manuf., 62 (2012), 24-31.
• [11] Tawakoli T., Azarhoushang B.: Influence of ultrasonic vibrations on dry grinding of soft steel, Int. J. Mach. Tools Manuf., 48 (2008), 1585-1591.
• [12] Tawakoli T., Azarhoushang B., Rabiey M.: Ultrasonic assisted dry grinding of 42CrMo4, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 65 (2009), 883-891.
• [13] Abdullah A., Farhadi A., Pak A.: Ultrasonic-assisted dry dreep-feed up-grinding of superalloy Inconel 738LC, Experimental Mechanics (12.10.2011).
• [14] Bhaduri D., Soo S.L., Aspinwall D.K., Novovic D., Harden P., Bohr S., Martin D.: A study on ultrasonic assisted creep feed grinding of nickel based superalloys, 5th CIRP Conference on High Performance Cutting, 2012.
• [15] Kumar J., Khamba J.S., Mohapatra S.K.: An investigation into machining charac-teristics of titanium using ultrasonic machining. Int. J. Mach. Machinability Mat., 3 (2008), 134-151.
• [16] Nik M.G., Movahhedy M.R., Akbari J.: Ultrasonic-assisted grinding of Ti6Al4V alloy, 5th CIRP Conf. High Performance Cutting, 2012.
• [17] Singh R., Khamba J.S.: Ultrasonic machining of titanium and its alloys: A review, J. Mat. Proc. Technol., 173 (2006), 125-135.
• [18] Singh R., Khamba J.S.: Investigation for ultrasonic machining of titanium and its alloys, J. Mat. Proc. Technol., 183 (2007), 363-367.
• [19] Tawakoli T., Rasifard A., Azarhoushang B.: Dressing of CBN grinding wheels with ultrasonic assistance, Int. J. Mechatronics Manuf. Systems, 1 (2008), 321-331.