Abrasive Electrodischarge Grinding (AEDG) of advanced materials

• Autorzy: Kozak J.

Warianty tytułu

PL

Ścierne szlifowanie elektroerozyjne zaawansowanych materiałów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main objective of this investigation is to study the Abrasive Electrodischarge Grinding (AEDG) process performance while machining such advanced materials as polycrystalline diamond (PCD), metal matrix composite Al-SiC, polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) and electric conductive ceramics. AEDG machining characteristics obtained with oil and deionized water have been compared. The effects of current, pulse on-time and wheel speed on the grinding have been studied. Application of neural network modelling for determination of performance characteristics of AEDG and the comparison of neural network prediction with multiple regression analysis are presented. The study also sheds light on self-dressing effect in AEDG process.

PL

W obróbkach hybrydowych HMPs (HMP – Hybrid Machining Prosesses) do kształtowania elementów maszyn, narzędzi, elementów mikroelektronicznych i mikroelementów w układach mechatronicznych wykorzystuje się łączenie dwu lub więcej procesów obróbczych, często o różnych oddziaływaniach fizykochemicznych na materiał obrabiany. Dzięki temu można znacznie podwyższyć wskaźniki użytkowe kształtowania oraz zmniejszyć ujemne cechy i skutki występujące podczas indywidualnej realizacji sposobów, które połączono. W pracy przedstawiono wyniki badań ściernego szlifowania elektroerozyjnego (AEDG), w którym wykorzystuje się zarówno mikroskrawanie, jak i erozję elektryczną zachodzącą podczas wyładowań elektrycznych. AEDG prowadzono z zastosowaniem ściernicy diamentowej z wiązaniem metalowym i dejonizowanej wody jako dielektryka. W pierwszej części opisano wyniki badań nad wyznaczeniem podstawowych charakterystyk procesu, obejmujących powiązania parametrów obróbki z jej wskaźnikami użytkowymi podczas obróbki ceramiki technicznej. Wykazano przy tym efektywność zastosowania sieci neuronowej do modelowania procesu AEDG. W drugiej części omówiono wyniki badań teoretycznych i doświadczalnych procesu samoostrzenia się ściernicy wyładowaniami elektrycznymi w czasie obróbki materiałów supertwardych (PCD) i kompozytów metalowych (typu Du-ralcan). Przeprowadzone badania potwierdziły wysoką efektywność AEDG, w szczególności podczas obróbki takich materiałów zaawansowanych jak: PCD, PCBN, ceramika techniczna i kompozyty o osnowie metalowej.

Słowa kluczowe

EN

electrical discharge; grinding; self-dressing; neural networks

PL

szlifowanie; wyładowanie elektryczne; sieć neuronowa

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 2, no 1
• Strony: 83--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kozak J.

• Warsaw University of Technology, Al. Niepodleglosci 222, 00-663 Warszawa University of Nebraska Lincoln, USA

Bibliografia

• [1] Werner P.G., Kenter M.: Material Removal and Wheel Wear Mechanisms in Grinding of Polycrystalline Diamond Compacts, Proceedings of the First International Symposium on Machining of Advanced Ceramic Materials and Components, 1987.
• [2] Anon: Wire EDM Guidelines for Cutting COMPAX Diamond Tool Blanks and BZN Compacts, General Electric Publication, 1987.
• [3] Kozak J., Rajurkar K.P., Wang S.Z.: Material Removal in WEDM of PCD Blanks, ASME Journal of Engineering for Industry, Vol. 116, No. 3 (1994), 363.
• [4] Aspinwall D.K., Fu S., Bennett M.: Design and Initial Performance Aspects of EDG Equipment Developed for PCD Tool Fabrication, Proceedings of the Machine Tool Design and Research Conference, 1986, 389.
• [5] Aspinwall D.K., Fu S., Menshawy F.E.: Operating Parameters and Machinability Data for PCD Blanks Using EDG Equipment, Proceedings of NAMRC, Vol. 15 (1987), 418.
• [6] Kozak J., Rajurkar K.P.: Selected Problems of Hybrid Machining Processes, Advances in Manufacturing Science and Technology, Vol. 24, No. 2 (2000), 5.
• [7] Grodzinskii E.Y.: Grinding with Electrical Activation of Wheel Surface, Mach. Tooling, Vol. 50 (1979), 10.
• [8] Pachlin J.A.: Electro-Contact Diamond Grinding in Russian, Maszinostrojenie, Leningrad, 1985.
• [9] Aoyoma T., Inasaki I.: Hybrid machining – combination of electrical discharge machining and grinding, Transactions of the North American Manufacturing Research Institution of SME, Vol.14 (1986), 654.
• [10] Rajurkar K.P., Wei B., Kozak J., Nooka S.R.: Abrasive Electrodischarge Grinding of Advanced Materials, Proceed. of the International Symposium for Electromachining, ISEM-X1, Lausanne, Switzerland, 1995, 863.
• [11] Zhang J.H., Ai X., Lee K.W., Wong P.K.: Study on Electro-Discharge Diamond Wheel Grinding (EDGM) of Ceramic Materials, Materials and Manufacturing Processes, Vol. 11, No. 5 (1996), 763.
• [12] Koshy P., Jain V.K., Lal G.K.: Mechanism of Material Removal in Electrical Discharge Diamond Grinding, Int. J. Mach. Tools Manufact., Vol. 36, No. 10 (1996), 1173.
• [13] Shrivastava S., Rajurkar K.P., Zhao W.S.: Rotary Electrodischarge Machining of Polycrystalline Diamond, Transactions of the North American Manufacturing Research Institution of SME, Vol. 17 (1999), 141.
• [14] Kozak J., Rajurkar K.P., Muruganandham R.: Neural Network Prediction of Abrasive Electrodischarge Grinding (AEDG) Process Performance, Proceed. of the International Symposium for Electromachining, ISEM-XIII, Vol. 1, Bilbao, Spain, 2001, 420.
• [15] Kozak J., Rajurkar K.P., Khilnani H.G.: Performance Characteristics in Rotary Abrasive Electrodischarge Machining, Transaction of the North American Manufacturing Research Institution of SME (NAMRI/SME), Vol. 30, 2002, 154.
• [16] Khilnani H.G.: Abrasive Electrodischarge Grinding of Advanced Materials, M.S. Thesis, University of Nebraska-Lincoln, 2001.
• [17] Holm R.: Electric Contacts, Spring-Verlag, New York Inc., 1967.