Analiza nieciągłości procesu mikrowygładzania z uwzględnieniem postaci i cech budowy mikrowiórów *

Analysis of the discontinuities of the micro-finishing process, taking into account the form and characteristics of the micro-chips structure

Wojciech Kacalak, Katarzyna Tandecka, Filip Szafraniec, Łukasz Rypina, Thomas G. Mathia | 31-03-2018

Mechanik nr 04/2018 - Obróbka - inne rodzaje

STRESZCZENIE: W mikrowygładzaniu foliami ściernymi narzędzie jest używane jednokrotnie, co powoduje konieczność optymalnego wypełnienia produktami obróbki przestrzeni między ziarnami. Badania mikrowiórów z wykorzystaniem stołowego skaningowego mikroskopu elektronowego umożliwiają pełniejszą ocenę procesu obróbkowego. Na podstawie budowy mikrowiórów opisano zjawiska zachodzące w strefie mikrowygładzania foliami z elektrokorundowymi ziarnami ściernymi o nominalnym rozmiarze 15 μm. Wykazano, że analiza mikrowiórów, den śladów obróbkowych oraz rozmiarów płytek mikrowiórów o budowie schodkowej pozwala oszacować częstość nieciągłości procesu. Przedstawiono również różne rodzaje wiórów sferycznych, powstających w wyniku oddziaływania bardzo wysokiej temperatury, jako zjawisko niekorzystne dla procesu.

SŁOWA KLUCZOWE: folia ścierna, mikrowygładzanie, obróbka precyzyjna, mikrowióry, wióry sferyczne1

ABSTRACT: Micro-finishing with abrasive foils is characterized by a single use of the tool, which makes it necessary to optimally fill the space between the grains of the processing products. Microscopy research with the use of scanning electron microscopy enables a more complete evaluation of the machining process. Based on the structure of micro-chips, the phenomena occurring in the micro-finishing zone with foils with electrocorunded abrasive grains with a nominal size of 15 μm have been described. It has been shown that the analysis of micro-chips, the bottoms of machining marks and the size of micro-chips with segmentation construction allows to estimate the frequency of process discontinuities. Different types of spherical chips, created as a result of very high temperatures, are also presented as a phenomenon unfavorable for the process.

KEYWORDS: abrasive foil, micro-finishing, precision machining, micro-chips, spherical chips

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Coronado J.J., Sinatora A. “Effect of abrasive size on wear of metallic materials and its relationship with microchips morphology and wear micromechanisms”. Wear. 271 (2011): s. 1794–1803.
Hua J., Shivpuri R. “Prediction of chip morphology and segmentation during the machining of titanium alloys”. Journal of Materials Processing Technology. 150 (2004): s. 124–133.
Kacalak W., Kapłonek S. „Wybrane aspekty nieciągłości procesu powstawania wióra podczas skrawania ściernego”. Materiały V Międzynarodowej Konferencji „Postępy w teorii i technice obróbki materiałów – Obróbka ścierna, materiały i narzędzia ścierne”. Kraków: 1979, s. 17–20.
Kacalak W., Rypina Ł., Tandecka K. „Analiza struktur powierzchni mikrowiórów kulistych powstających w procesach obróbki ściernej”. Mechanik. 8–9 (2016): s. 1148–1149.
Kacalak W., Rypina Ł., Tandecka K., Lipiński D., Szafraniec F. ‟Modelling and analysis of displacement of materials characterized by different properties in the zone of microcutting”. Journal of Machine Engineering. 15, 4 (2015): s. 46–58.
Kacalak W., Tandecka K. „Efekty mikrowygładzania foliami ściernymi o nieciągłej powierzchni czynnej”. Mechanik. 9 (2014): s. 207–211.
Kacalak W., Tandecka K. „Analiza procesów mikrowygładzania stopów niklowo-chromowych z wykorzystaniem wyników badań topografii powierzchni i cech powstających mikrowiórów”. Mechanik. 8–9 (2016): s. 1170–1171.
Kacalak W., Tandecka K., Rypina Ł. „Analiza zjawiska nieciągłości tworzenia mikrowiórów w procesie wygładzania foliami ściernymi”. Mechanik. 8–9 (2015): s. 179–184.
Kacalak W., Tandecka K., Rypina Ł. ‟Evaluation of micromachining processes using data in the format and geometric characteristics of micro-chips”. Journal of Machine Engineering. 15, 4 (2015): s. 59–68.
Kacalak W., Tandecka K., Szafraniec F. „Analiza form zużycia i trwałości folii ściernych”. Mechanik. 10 (2017): s. 870–872.
Khellouki A., Rech J., Zahouani H. ‟The effect of abrasive grain’s wear and contact conditions on surface texture in belt finishing”. Wear. 263 (2007): s. 81–87.
Khellouki A., Rech J., Zahouani H. ‟Micro-scale investigation on belt finishing cutting mechanisms by scratch tests”. Wear. 308 (2013): s. 17–28.
Liubymov V. „Rozważania nad fenomenem skrawania”. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 2012. ISBN 978-83-7199-743-3.