Wybrane problemy nagniatania tocznego stali twardych ceramiką na tokarce CNC

• Autorzy: Ścibiorski B.

Warianty tytułu

EN

Selected issues of rolling burnishing hard steel parts with ceramic materials on the CNC lathe

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nagniatanie jest obróbką wykończeniową, bezubytkową, polegającą na plastycznym odkształcaniu warstwy wierzchniej przedmiotu. Proces nagniatania jest zazwyczaj stosowany do stali miękkich, aczkolwiek metodę tę wykorzystuje się również do obróbki materiałów twardych, takich jak: hartowana stal, której twardość przewyższa wartość 40 HRC. Do nagniatania tocznego stali twardych stosowane są narzędzi z łożyskowaniem hydrostatycznym i dociskiem hydraulicznym elementu nagniatającego. Jako element nagniatający stosowane są kulki z materiałów twardych, w tym z takich materiałów jak ceramika. Proces nagniatania twardych materiałów nie został dotąd w pełni rozpoznany, a występujące w nim zjawiska fizyczne charakteryzują się wysokim stopniem złożoności. Uwzględniając przy tym zróżnicowanie cech procesów nagniatania dotyczącego takich materiałów, przydatność niektórych materiałów ceramicznych w roli elementów nagniatających w tym procesie może być bardzo ograniczona W artykule przedstawiono porównanie efektów nagniatania powierzchni stali hartowanej z zastosowaniem kulek wykonanych z różnych rodzajów ceramiki technicznej oraz zmian stanu ich powierzchni wskutek procesu nagniatania.

EN

Burnishing is finishing and non-material removal machining process that consists in plastic strain of the part surface layer. The burnishing process is basically used for machining part components made of soft steels. However, it can be successfully applied to machining hard materials, such as: hardened steels with the hardness exceeding 40HRC. In hard steel rolling burnishing, balls made of hard materials, and among others of ceramics, are widely utilised in related tooling as the direct burnishing elements. These balls are seated in hydrostatic bearings and the pressure of hydraulic oil creates the burnishing force, which presses the ball against the surface burnished. The burnishing process of hard materials is reported to be not fully recognised and the physical phenomena occurring in it seem to be comparatively complex. Moreover, considering the diversity of this process, the usability of some of ceramics for burnishing elements may be very limited. The paper presents the comparison of standard technological effects of burnishing hardened steel surfaces with balls made of different kind of technical ceramics. Changes regarding the state of the surface worked as a result of burnishing process are also discussed.

Słowa kluczowe

PL

nagniatanie; stal twarda; obróbka wykończeniowa; tokarka CNC

EN

burnishing; hard steel; CNC lathe

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 18, z. 2
• Strony: 32--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ścibiorski B.

• Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] DOBRZYŃSKI M., PRZYBYLSKI W., WASZCZUR P., 2011, Ocena parametrów chropowatości powierzchni toczonych otworów w kołach zębatych obrabianych nagniataniem, Tribologia: tarcie, zużycie, smarowanie, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich, 61-68.
• [2] DZIONK S., ŚCIBIORSKI B., 2013, Hardened steel surface waviness created by rolling burnishing process, The 9th International Conference Mechatronic Systems and Materials MSM-2013, Vilnius, Lithuania, 57-58.
• [3] DZIONK S., 2012, Surface waviness of components machined by burnishing method. Archives of Mechanical Technology and Automation, 32/3, 25-33.
• [4] Ecoroll: Rozwiązania technologiczne prowadzące do poprawy własności warstwy wierzchniej metali, Dogniatanie gładkościowe, Dogniatanie umacniające, Łuszczenie z dogniataniem ... Żeby wszystko szło gładko. Opracowanie firmy Ecoroll.
• [5] GROCHALA D., 2011, Nagniatanie narzędziami hydrostatycznymi złożonych powierzchni przestrzennych na frezarkach CNC, Rozprawa doktorska, www.zbc.ksiaznica.szczecin.pl, Szczecin.
• [6] GRZESIK W., ZAK K., 2013, Comparison of surface textures produced by finish cutting, abrasive and burnishing operations in terms of their functional properties, Journal of Machine Engineering, 13/2, 46-58.
• [7] GRZESIK W., ZAK K., PRAZMOWSKI M., 2012, Surface integrity of hard turned parts modified by ball burnishing, Journal of Machine Engineering, 12/1, 18-27.
• [8] KLOCKE F., LIBERMANN J., 1988, Roller burnishing of hard turned surfaces, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 38/5-6, 419-423.
• [9] LIN Y. C., WANG S. W., LAI H.-Y., 2004, The relationships between surface roughness and burnishing factor in the burnishing process, Int J Adv Manuf Technol, 23, 666-671.
• [10] MOSHKOVICH V., PERFILYEV K., YUTUJYAN L., 2007, Friction and wear of solid lubricant films by different types of burnisching, Wear ,263, 1324-1327.
• [11] NESLUSAN M., GRZESIK W., 2012, Analysis of surface roughness on bearing steel parts after cutting, superfinishing and burnishing operations, Journal of Machine Engineering, 12/1, 111-118.
• [12] OLSZAK W., CHMIELEWSKI K., KWACZYŃSKI W., GROCHALA D., 2011, Stabilizacja siły nagniatania powierzchni 3D narzędziem hydrostatycznym ze sprężystym miechem, Współczesne problemy w technologii obróbki przez nagniatanie, 3, Politechnika Gdańska, Gdańsk, 9-17.
• [13] PRZYBYLSKI W., ZIELIŃSKI J., 1996, Nagniatak kulkowy wzór użytkowy, nr PL546445Y1, Urząd patentowy RP, Warszawa.
• [14] STALIN J M.R., VINAYAGAM B.K., 2011, Optimization of ball burnishing process on tool steel (T215Cr12) in CNC machining centre using response surface methodology. Arab J Sci Eng., 36, 1407-1422.
• [15] ŚCIBIORSKI B., DZIONK S., 2013, Hardened steel surface roughness created by rolling burnishing process, The 9th International Conference Mechatronic Systems and Materials MSM-2013, Vilnius, Lithuania, 211-2012.
• [16] ZABORSKI A., 2011, Strefy kontaktu w procesie nagniatania, Współczesne problemy w technologii obróbki przez nagniatanie, 3, Politechnika Gdańska, Gdańsk, 76-90.