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Ingeniare. Revista chilena de ingeniería

versión On-line ISSN 0718-3305

Ingeniare. Rev. chil. ing. v.16 n.1 Arica jun. 2008

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052008000100009 

 

Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, vol. 16 No 1, 2008, pp. 195-202

ARTICLES


GRINDING OF HARDENED STEELS USING OPTIMIZED COOLING

RECTIFICADO DE ACEROS ENDURECIDOS USANDO REFRIGERACIÓN OPTIMIZADA

Manoel Cléber de Sampaio Alves1           Eduardo Carlos Bianchi1          Paulo Roberto de Aguiar2

 

1 UNESP. Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Bauru. Departamento de Engenharia Mecânica. Av. Eng. Luiz Edmundo Carrijo Coube, s/n, 17033-360, Vargem Limpa – Caixa Postal 473. Bauru, SP, Brazil. E-mail: bianchi@feb.unesp.br
2 UNESP. Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Bauru. Departamento de Engenharia Elétrica. Av. Eng. Luiz Edmundo Carrijo Coube, S/Nº, 17033-360, Vargem Limpa – Caixa Postal 473, Bauru, SP, Brazil.


RESUMEN

La rectificación, proceso final de fabricación de una pieza, hace uso intenso de fluidos de corte con la finalidad de lubricación, refrigeración y remoción de astillas (imperfecciones). Sin embargo, estos fluidos son extremamente agresivos al medio. Con el avance tecnológico la tendencia mundial es producir piezas cada vez mas sofisticadas, con elevado grado de tolerancia geométrica, dimensional, con buen acabamiento superficial, con bajo costo y, principalmente, sin causar daños al medio. Para ello, al proceso de rectificación está intrínseco el reciclaje del fluido de corte, que se destaca por su costo. A través de la variación de la velocidad de avance en el proceso de rectificación cilíndrica externa del acero ABNT D6, racionalizando la aplicación de dos fluidos de corte y usando una muela superabrasiva de CBN (nitruro de boro cúbico) con ligante vitrificado, se evaluaron los parámetros de salida fuerza tangencial de corte, rugosidad, circularidad, desgaste de la herramienta, la tensión residual y la integridad superficial a través de la microscopia electrónica de barrido (SEM) de las piezas de prueba. Con el análisis del desempeño fluido, muela y velocidad de inmersión se encontró las mejores condiciones de fabricación propiciando la disminución del volumen de fluido de corte, disminución del tiempo de fabricación sin perjudicar los parámetros geométricos, dimensionales, el acabado superficial y la integridad superficial de los componentes.

Palabras clave: Rectificación, refrigeración optimizada, velocidad de avance, muela esmeril CBN.


ABSTRACT
 
Grinding – the final machining process of a workpiece – requires large amounts of cutting fluids for the lubrication, cooling and removal of chips. These fluids are highly aggressive to the environment. With the technological advances of recent years, the worldwide trend is to produce increasingly sophisticated components with very strict geometric and dimensional tolerances, good surface finish, at low costs, and particularly without damaging the environment. The latter requirement can be achieved by recycling cutting fluids, which is a costly solution, or by drastically reducing the amount of cutting fluids employed in the grinding process. This alternative was investigated here by varying the plunge velocity in the plunge cylindrical grinding of ABNT D6 steel, rationalizing the application of two cutting fluids and using a superabrasive CBN (cubic boron nitride) grinding wheel with vitrified binder to evaluate the output parameters of tangential cutting force, acoustic emission, roughness, roundness, tool wear, residual stress and surface integrity, using scanning electron microscopy (SEM) to examine the test specimens. The performance of the cutting fluid, grinding wheel and plunge velocity were analyzed to identify the best machining conditions which allowed for a reduction of the cutting fluid volume, reducing the machining time without impairing the geometric and dimensional parameters, and the surface finish and integrity of the machined components.

Keywords: Grinding, optimized cooling, plunge velocity, grinding wheel, CBN.


ACKNOWLEDGEMENTS

Our special thanks go to all the institutions that contributed to make this research possible, particularly to FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Brazil), for a research grant, and UNESP – Universidade Estadual Paulista at Bauru, for making its Abrasive Machining Laboratory available for the development of this program.


REFERENCES

[1] S. Ebbrell, N.H. Woolley, Y.D. Tridimas, D.R. Allanson and W.B. Rowe. "The Effects of Cutting Fluid Application Methods on the Grinding Process".  1999.        [ Links ]

[2] J. Webster, C. Cui and R.B. Mindek, Jr. "Grinding Fluid Application System Design". Annals of the Cirp. Vol. 44 Nº 1. 1995.        [ Links ]

[3] J. Webster. "Optimizing Coolant Application Systems for High Productivity Grinding". Abrasives Magazine. October-November 1999.        [ Links ]

[4] H. K. Tönshoff, H. G. Wobker and G. Brunner. "Cbn Grinding With Small Wheels". Annals of the Cirp. Vol. 44 Nº 1, pp. 331-316. 1995.        [ Links ]

[5] E.C. Bianchi, R.D. Monici, E.J. Silva, O.C. Fernandes, I.D.D. Valarelli e L. Daré Neto. "Retificação com Rebolos de CBN como Meio para a Melhoria da Qualidade e Competitividade". Novembro 2000.        [ Links ]

[6] C.G. Franzo. "Estudo da Influência da Velocidade de Mergulho no Resultado Final de Peças Retificadas por Rebolo Convencional". Bauru, Brasil. 2002.        [ Links ]

[7] R.Y. Fusse, E.C. Bianchi, T.V. França, R.E. Catai, L. R. E. Silva e P.R. Aguiar. "Erros Geométricos na Retificação do Aço Sae Hvn-3". Revista Máquinas & Metais. Aranda Editora. Ano Xl, Nº 464, pp. 150-163. Setembro 2004.        [ Links ]

[8] A.A. Torrance. "Cooling and Metalurgic Effects". University of Bristol, Inglaterra, pp. 1-5. 1980.        [ Links ]

[9] E.S. Lee, J.D. Kim and N.H. Kim. "Plunge grinding characteristics using with CBN wheels". Annals of the CIRP. Vol. 38 Nº 1, pp. 557-560. 2003.        [ Links ]

[10] C.M. Hara. "Uma Contribuição para o Monitoramento de Retificação Cilíndrica de Mergulho". Tese para obter o grau de doutor.  Unicamp, Campinas, Brasil. 1999.         [ Links ]

[11] E. Brinksmeier. "A Model for the Development of Residual Stresses in Grinding" In: Niku-Lari, a Advances in Surface Treatments. 5 Ed. Pergamon Press. Vol. 5, pp. 173-189. 1986.        [ Links ]

[12] M.P. Hitchiner. "Precision grinding systems for production grinding with vitrified CBN". SME Technical Paper MR90-507, pp. 1-11. 1990.        [ Links ]

[13] S. Malkin. "Grinding Mechanisms" e "Grinding Temperatures and Thermal Damage". In: Malkin, S. Grinding Technology: Theory and Aplications of Machining with Abrasives. 1 Ed. Chichester, Ellis Horwood Limited. Cap. 5 E 6, P.108 a 171. 1989.        [ Links ]

[14] C. Guo, S. Malkin. "Efectiveness of Cooling in Grinding". Cirp Annual Convention, Stg, Enschede. 1995.        [ Links ]

[15] F. Klocke, T. Beck, G. Eisenblätter, D. Lung. "Minimal Quantity Lubrication (MQL) – Motivation, Fundamentals, Vistas". In: 12th International Colloquium Industrial and Automotive Lubrication, Technische Akademie Esslingen, pp. 14. 11-13 January 2000.        [ Links ]

Recibido el 19 de marzo de 2007, aceptado el 20 de noviembre de 2007

 

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