ELID Grinding of Bearing Steels [21]
ELID grinding was investigated as a super-finishing technique for steel bearing components. Cast iron-bond cubic boron nitride wheels (CIB-CBN) were used, the experiments being carried out on a common cylindrical grinder having a 3.7 kW motor spindle. The negative electrode was made from stainless steel. The electrolytic grinding fluid was Noritake AFG-M diluted 1:50 and supplied at a rate of 20–30 L/min. A direct-current pulse generator was employed. The square-wave voltage was 60–150 V with a peak current of 100 amps. Pulse width was adjusted to 4 μm on-time and off-time.
Three types of experiments were conducted:
1.
Traverse and plunge-mode ELID grinding experiments were completed in order to evaluate the effects of grinding wheel mesh size and grinding method on surface roughness and waviness (as shown inFigure 7.23 and Figure 7.24).
Figure 7.23.
Comparison of roughness [21]: (a) traverse and (b) plunge
Figure options
Figure 7.24.
Comparison of waviness [21]: (a) traverse and (b) plunge
Figure options
2.
Traverse grinding experiment, using different mesh size wheels, was conducted in order to assess the influence of wheel mesh size on surface finish and material removal rate.
3.
ELID grinding with a #4000 mesh size wheel was carried out in order to compare the results with the results obtained after honing and electropolishing. During electropolishing, the workpiece is connected to the positive (or anodic) terminal, while the negative (cathodic) terminal is connected to a suitable conductor, with direct current applied (DC). Both positive and negative terminals are submerged in the solution, forming a complete electrical circuit.
The conclusions were as follows:
•
ELID grinding offered a better surface finish (Ra = 0.02 μm for #4000 wheel) than conventional grinding.
•
Plunge ELID grinding output was coarser surface roughness than traverse ELID grinding, especially for rougher abrasive wheels (see Figure 7.25).
Figure 7.25.
Comparison of roundness [21]: (a) traverse and (b) plunge grinding
Figure options
•
Waviness of the ground surface was reduced for higher wheel mesh size (see Figure 7.26).
Figure 7.26.
Surface waviness with different processes [21]
Figure options
•
The ELID process was more stable for traverse grinding than for plunge grinding (see Figure 7.27).
Figure 7.27.
Aspherical form control system [23]
Figure options
•
Roundness of the ground surface increased with wheel mesh number utilized.
•
Out-of-roundness can be improved with greater stiffness of the machine tool.
•
ELID traverse grinding tends to offer a more promising potential than plunge mode grinding.
•
Three to four sparkout passes improved waviness and roundness of the ground surface.
•
Effects of grinding parameters on surface roughness for ELID grinding and conventional grinding are comparable.
•
Increased depth of cut and increased traverse rate produced a poorer surface roughness.
•
ELID grinding gave better results than both honing and electric polishing.
•
ELID ground surfaces have greater high band waviness than honed surfaces, due to the smaller workpiece-tool contact area.
•
ELID grinding induced a lower compressive surface stress of about 150–400 MPa than the 600–800 MPa compressive stress resulting from honing.
•
The 10 μm depth of the compressive layer produced by ELID operation was half as compared to the 15–20 μm depth produced by honing operation.
•
The cycle time for ELID grinding was twice as long as the cycle time for either honing or electric polishing operation. However, lower roughness and higher removal rate were achieved by ELID grinding with a coarser wheel and for faster traverse speed. It was concluded that ELID grinding was more cost effective for small batch production situations.
ELID Grinding of Ceramic Coatings [22]
Ceramic coatings include a large group of subspecies, such as chemical vapor–deposited silicon carbide, plasma spray–deposited aluminum oxide, and plasma spray–deposited chromium oxide. Efficient machining of these ceramic coatings in order to achieve the required quality is still under development. Zhang and colleagues made a comparative study of diamond grinding of ceramic coatings on a vertical grinder [22]. Two types of dressing procedures were applied to a cast iron–bond diamond wheel, having #4000 mesh size: alumina rotary dressing and ELID dressing and grinding.
Conclusions of the study were as follows:
•
A critical current value for each electrolytic dressing system was found: when the current is smaller, the thickness of the insulating oxide layer increases with increase of current, otherwise it decreases.
•
Thickness and depth of the oxide layer largely depends on the coolant type.
•
A small increase in the wheel diameter and/or thickness occurred after electrolytic dressing. Conversely, during rotary and other mechanical methods of dressing, a reduction of the wheel diameter occurred.
•
Workpiece roughness decreased more rapidly with rotary dressing than in ELID grinding in the first 3 min. After 3 min, roughness decreased constantly in ELID grinding but showed a wavelike model for rotary dressing.
•
Wear of abrasive grains produced an unstable grinding performance for rotary dressing technique, while grinding performance remained constant during ELID grinding.
•
Surface roughness depends on material properties in both methods.
•
All ceramic coatings, except sintered SiC, had a lower roughness after ELID dressing than after rotary dressing.
•
Plasma spray–deposited chromium oxide is difficult to grind to an extremely fine roughness.
•
For all dressing methods, the micrographs showed that the material removal mechanism involved both brittle fracture and ductile mechanisms. For ELID dressing, the ductile mode was predominant, except for sintered SiC and for the rotary dressing, when the brittle fracture mode was predominant.
•
Ductile mode grinding can be implemented even on a common grinder by controlling the wheel topography.
•
For ELID grinding, the interaction between the abrasive grain and the workpiece surface is modeled by a spring-damper system (because of the existence of the oxide layer), while for rotary dressing the contact is rigid and stiff. The oxide layer absorbs vibrations and reduces the actual exposed cutting edge of the abrasive grain.
ELID Ultraprecision Grinding of Aspheric Mirrors [23]
The quality of soft X-ray silicon carbide mirrors influences the performance of modern optical systems. To accomplish a high precision of these aspheric mirrors an ELID grinding system was employed (seeFigure 7.27).
A #1000 cast iron grinding wheel was mechanically trued and predressed using electrical methods. The workpiece surfaces were concave spherical with a curvature of 2 m. After grinding, the form was measured and the data were compared with the planned data by the mean least squares method. A form error was calculated and compensation data were generated. Accordingly, a new form was ground. This procedure was applied five times in order to exponentially decrease the errors from 2.6 to 0.38 μm.
ELID Grinding of Microspherical Lens [24]
The ELID grinding was investigated for production of microspherical lens in a ductile mode. The implementation of ductile-mode cutting requires expensive items such as ultraprecision vibration-free rigid machine tools, high-resolution feed-motion control, submicron grit wheels, and a clean work environment.
elid คัฟแบริ่งเหล็ก [ 21 ]
elid บดถูกสอบสวนเป็นซูเปอร์จบเทคนิคสำหรับแบริ่งเหล็กคอมโพเนนต์ เหล็กหล่อ Cubic โบรอนไนไตรด์บอนด์ล้อ ( cib-cbn ) ถูกใช้ในการทดลองดำเนินการในทั่วไปทรงกระบอกโม่มี 3.7 กิโลวัตต์ มอเตอร์แกน ขั้วไฟฟ้าลบ ทำจากสแตนเลสส่วนไฟฟ้าบดของเหลว Noritake afg-m เจือจาง 50 และจ่ายให้ในอัตรา 20 - 30 ลิตร / นาที ชีพจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่ใช้ แรงดันคลื่นสี่เหลี่ยม 60 - 150 V กับกระแสสูงสุด 100 แอมป์ ปรับความกว้างพัลส์เป็น 4 μ m ในเวลาและเวลาปิด .
3 ประเภทของการทดลองที่ 1 :
.
เข้าไปและกระโดด elid บดเสร็จสมบูรณ์ในโหมดการทดลอง เพื่อศึกษาผลของการบดตาข่ายขนาดล้อและวิธีการบดบนพื้นผิวขรุขระ และเป็นคลื่น ( ดังแสดง infigure 7.23 และรูป 7.24 )
รูป 7.23 . การเปรียบเทียบค่า
[ 21 ] : ( ก ) และ ( ข ) เนินกระโดด
รูปที่รูปเลือกมากที่สุด .
เปรียบเทียบอยู่แล้ว [ 21 ] : ( ก ) และ ( ข ) กระโดด
ตามขวางรูปตัวเลือก
2
เข้าไปเจียรในการทดลองใช้ตาข่ายที่แตกต่างกันขนาดล้อ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของตาข่ายขนาดล้อบนพื้นผิวและอัตราการกำจัดวัสดุ .
3
elid บดกับ# 4000 ตาข่ายขนาดล้อครั้งนี้ เพื่อเปรียบเทียบผลที่ได้กับผลที่ได้หลังจากขัดและ electropolishing . electropolishing ใน ,ชิ้นงานเชื่อมต่อกับบวก ( หรือ anodic ) อาคารในขณะที่ลบ ( แคโทด ) อาคารเชื่อมต่อกับคอนดักเตอร์เหมาะกับใช้ไฟฟ้ากระแสตรง ( DC ) ขั้วทั้งบวกและลบ จะแช่ในสารละลายเป็นแบบสมบูรณ์วงจรไฟฟ้า .
ข้อสรุปดังนี้
-
elid คัฟเสนอดีกว่าผิว ( RA = 002 μ M สำหรับ# 4000 ล้อ ) กว่าปกติคัฟ .
-
รีบ elid บดออกจากพื้นผิวขรุขระหยาบกว่าเข้าไป elid คัฟ โดยเฉพาะแรงขัดล้อ ( รูปที่ 25 ) .
รูปที่ 25 .
เปรียบเทียบความกลม [ 21 ] : ( ก ) และ ( ข ) กระโดดเนินคัฟ
รูปที่ตัวเลือกแต่ละเป็นคลื่นของผิวดินลดลงสำหรับล้อสูงกว่าตาข่ายขนาด ( ดูรูปที่ 7.26 ) .
รูปที่ 7.26 .
ผิวเป็นคลื่นด้วยกระบวนการต่าง ๆ [ 21 ]
รูปที่ตัวเลือกแต่ละกระบวนการมีเสถียรภาพมากขึ้นสำหรับ elid เนินกว่ารีบบดบด ( ดูรูปที่ 7.27 )
รูป 7.27 .
[ 23 ] ทรงกลมรูปแบบการควบคุมระบบตัวเลือก
-
รูปกลมของผิวดินเพิ่มขึ้นด้วยล้อ
-
ตาข่ายหมายเลขใช้จากความกลมสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของเครื่องเมื่อเทียบกับเครื่องมือ .
-
elid ท่องบดมีแนวโน้มที่จะมีศักยภาพสัญญามากกว่าโหมดบดกระโดด .
-
สามถึงสี่ sparkout ผ่านการปรับปรุงอยู่แล้วและความกลมของพื้นผิวดิน
-
ผลการบดค่าความเรียบผิว elid บดและปกติ คัฟ
-
จะเทียบเท่าเพิ่มความลึกของการตัดและเพิ่มอัตราการผลิตพื้นผิวขรุขระเนินยากจน .
-
elid บดให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าทั้งขัดและขัดไฟฟ้า .
-
elid พื้นดินพื้นผิวได้เป็นคลื่นวงสูงมากกว่าพื้นผิว honed , เนื่องจากมีขนาดเล็กเครื่องมือชิ้นงานติดต่อ
-
พื้นที่elid บดอัดผิวทำให้ลดความเครียดของเกี่ยวกับ 150 - 400 เมกะปาสคาลกว่า 600 – 800 MPa แรงอัดที่เกิดจาก honing .
-
μม. ลึก 10 ชั้นของแรงอัดที่ผลิตโดยการ elid ครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับ 15 – 20 μม. ลึก ผลิตโดยการ honing .
-
เวลารอบ elid บดเป็นสองเท่าเป็นรอบเวลาสำหรับการขัดหรือขัดไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ความหยาบลดลงและอัตราการกำจัดสูงกว่ามีความ elid ด้วยล้อบดหยาบและเร็วขึ้นความเร็วท่อง . สรุปได้ว่า elid คัฟคือต้นทุนมีประสิทธิภาพมากขึ้น สำหรับสถานการณ์การผลิตชุดเล็ก .
elid บด [ 22 ]
เซรามิคเคลือบเคลือบเซรามิก ได้แก่ กลุ่มใหญ่ของชนิดย่อยเช่น–ไอเคมีฝากซิลิกอนคาร์ไบด์ , - พ่นพลาสมาฝากอลูมิเนียมออกไซด์และโครเมียมออกไซด์ที่ฝากไว้–พ่นพลาสมา . ประสิทธิภาพเครื่องจักรกลของเคลือบเซรามิกเหล่านี้เพื่อให้บรรลุคุณภาพต้องยังอยู่ภายใต้การพัฒนาZhang และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาเปรียบเทียบเพชรบดเคลือบเซรามิกบนเครื่องบดแนวตั้ง [ 22 ] สองประเภทของการแต่งตัวเพื่อใช้เหล็ก–พันธบัตรล้อเพชร มีตาข่ายขนาด# 4000 : มินาหมุนตกแต่งและ elid dressing และบด .
ข้อสรุปของการศึกษาดังนี้
-
ค่าปัจจุบันที่สำคัญสำหรับแต่ละแผ่นตกแต่งงาน พบ :เมื่อปัจจุบันมีขนาดเล็กมีความหนาของชั้นฉนวนออกไซด์เพิ่มขึ้นกับการเพิ่มขึ้นของปัจจุบัน หรือมิฉะนั้นก็ลดลง
-
หนาและความลึกของชั้นออกไซด์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประเภทหล่อเย็น
-
เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในเส้นผ่าศูนย์กลางล้อและ / หรือความหนาที่เกิดขึ้นหลังจาก 2 แต่งตัว ในทางกลับกัน ระหว่างหมุนและวิธีการอื่น ๆเชิงกลของการแต่งกายการลดลงของเส้นผ่าศูนย์กลางล้อเกิดขึ้น .
-
ชิ้นงานความหยาบลดลงอย่างรวดเร็วในแบบแหวกแนวกว่าใน elid บดใน 3 นาทีแรกหลังจาก 3 นาที ความหยาบลดลงอย่างต่อเนื่องใน elid คัฟ แต่พบว่ามีลักษณะหรือคุณสมบัติเหมือนคลื่นในรูปแบบหมุนตกแต่ง
-
ใส่ธัญพืชขัดผลิตเสถียรคัฟประสิทธิภาพเทคนิคการแต่งกายแบบโรตารี่ขณะที่บดประสิทธิภาพคงที่ในช่วง elid คัฟ .
-
ผิวหยาบกร้าน ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุทั้งสองวิธี .
-
เคลือบเซรามิกเผาทั้งหมด ยกเว้น SIC มีความหยาบลดลงหลังจาก elid แหวกแนวกว่าหลังจากหมุนตกแต่ง
-
พลาสมาสเปรย์–ฝากโครเมียมออกไซด์เป็นเรื่องยากที่จะบดให้มีความหยาบมากก็ได้
-
สำหรับตกแต่งวิธีการ micrographs พบว่ากลไกการกำจัดวัสดุที่เกี่ยวข้องทั้งกระดูกเปราะและกลไกอ่อน . สำหรับ elid dressing , โหมดอ่อน พบ ยกเว้นผง SiC และการแต่งกายแบบโรตารี่ เมื่อโหมดการแตกเปราะพบ .
-
อ่อนสามารถใช้ในโหมดบดเครื่องบดทั่วไปโดยการควบคุมพวงมาลัย . .
-
สำหรับ elid คัฟปฏิสัมพันธ์ระหว่างเมล็ดข้าวขัดผิวชิ้นงานและแบบระบบหน่วงสปริง ( เพราะการดำรงอยู่ของชั้นออกไซด์ ) ในขณะที่หมุนตกแต่งติดต่อเป็นงวด และแข็ง ออกไซด์ชั้นดูดซับการสั่นสะเทือนและลดจริงถูกตัดขอบของเม็ด abrasive
elid ultraprecision บด aspheric กระจก [ 23 ]
คุณภาพของกระจกไฮไดรด์ซิลิคอนรังสีเอกซ์อ่อนมีผลต่อประสิทธิภาพของระบบแสงที่ทันสมัย เพื่อให้บรรลุความแม่นยำสูงเหล่านี้ aspheric กระจกเป็น elid ระบบบดที่ใช้ ( seefigure 7.27 ) : # 1000 เหล็กหล่อล้อบดเป็นกลไกและ trued predressed โดยใช้วิธีไฟฟ้า ชิ้นงานพื้นผิวทรงกลมที่มีความโค้งเว้าเป็น 2 เมตรหลังจากบดรูปวัดและข้อมูลเปรียบเทียบกับแผนข้อมูลโดยหมายถึงวิธีกำลังสองน้อยที่สุด แบบฟอร์มคำนวณผิดพลาดและข้อมูลการชดเชยถูกสร้างขึ้น ตามรูปแบบใหม่ คือ พื้นดิน ขั้นตอนนี้เป็นการประยุกต์ 5 ครั้ง เพื่อชี้แจงการลดข้อผิดพลาดจาก 2.6 กับ 0.38 μเมตร
elid บด microspherical เลนส์ [ 24 ]
การ elid บดถูกสอบสวนสำหรับการผลิต microspherical เลนส์ในโหมดอ่อน . การตัดโหมดอ่อน ต้องใช้สินค้าราคาแพง เช่น ultraprecision การสั่นสะเทือนฟรีแข็งเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความละเอียดสูงอาหารการควบคุมการเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงกรวด , ล้อ , และสภาพแวดล้อมที่สะอาด .
การแปล กรุณารอสักครู่..
