Desgaste dos meios abrasivos e seu efeito sobre o fluxo abrasivo resultados de usinagem

Desgaste dos meios abrasivos e seu efeito sobre o fluxo abrasivo resultados de usinagem

Meios abrasivos foram examinados antes e após a aplicação em usinagem abrasiva fluxo para avaliar o desgaste dos meios de comunicação, devido ao processo de usinagem. Ambos os meios foram testados em peças de trabalho de acordo com as mesmas condições de trabalho para estudar o efeito de desgaste abrasivos sobre os resultados do processo de maquinagem. Com a ajuda de métodos de caracterização reológica e granulométricas, tem sido demonstrado que as alterações de comportamento reológico e a composição do meio abrasivo, bem como a forma da partícula e o tamanho é responsável pela degradação do abrasivo e eficiência. O aumento da viscosidade do meio abrasivo e progredindo arredondamento das grandes partículas abrasivas como um resultado do processo de maquinação são os principais fatores que causam uma diminuição da taxa de remoção de material e reduzida qualidade da superfície.

1. Introdução

Uma multidão de ramos da indústria (por exemplo, fabricação de componentes médica, automotiva e aeroespacial ou engenharia mecânica) utilizam suspensões abrasivas para o corte ou a fi nishing elementos de alta perfor-mance. Uma descrição pormenorizada das aplicações de Abra-sive fl uxo de usinagem foi fornecida por Yadav et ai. [1]. Fl uxo de usinagem abrasivo (AFM) é um processo fi nishing avançada aplicada para deburr, arestas e superfícies de, dif fi cult de alcançar geometrias de peças internas do lustrador ou de raio, e emprega meios abrasivos viscoelástica especial. Um dos estudos primeiras desse processo de usinagem avançada foi conduzido por Rhoades, que explicou o princípio do processo em detalhe [2]. Em abrasivo usinagem fluxo, dois cilindros opostos prender a peça de trabalho entre eles e selar a passagem de usinagem. Pistões operados hidraulicamente no interior dos cilindros de extrusão repetidamente o produto abrasivo e para trás através ou em toda a peça a ser acabado (ver Fig. 1). Um movimento para cima e para baixo dos êmbolos eleva-se a um ciclo de trabalho.

Dente et ai. [3], também descrito o processo em geral, bem como o meio abrasivo que é utilizado na maquinagem abrasiva fluxo. O meio abrasivo semi-sólida constituída por partículas abrasivas com um

concentração de até 40% em volume e um meio transportador polimérico. A viscosidade do meio abrasivo pode ser ajustado pela adição de óleo e outros aditivos. Normalmente, carboneto de silício, óxido de alumínio ou carboneto de boro são aplicados como materiais abrasivos.

Rugosidade ou rebarbas são removidos por o movimento alternado da suspensão abrasiva ao longo da superfície da peça de trabalho e as bordas. O comportamento reológico do meio abrasivo apoia a remoção de material. Por um lado, o meio veículo transfere a pressão dos êmbolos para as partículas abrasivas. Por outro lado, o material viscoe-lastic endurece à estirpe exemplo para-mecânica, a uma abertura restrita-con-e estabiliza os abrasivos. O meio abrasivo absorve o material da peça desgastada e transporta-lo para longe do local de remoção.

Uma grande variedade de parâmetros em influenciar o processo de fl uxo de usinagem abrasiva e resulta em complexidade e dif fi culdade em resultados do processo de pré-dicting. Os parâmetros de entrada podem ser divididas em três grupos diferentes da máquina, da peça de trabalho e a peça fi xture, são descritos por Mali Manna e [4], e que o meio abrasivo são listados na fig. 2.

O processo e parâmetros médios signi fi cativamente afectar os resultados do processo de maquinagem, ou seja, a taxa de remoção de material e a qualidade da superfície. Os resultados são controláveis pela variação destes para-metros. Numerosos estudos examinar a in fl uência da entrada de para-metros sobre os resultados de usinagem. Por exemplo, Sankar et ai. [5] encontrados no seu estudo que a viscosidade do meio abrasivo e o tamanho das partículas abrasivas determinar directamente a taxa de remoção do material da peça. A alta viscosidade e partículas grandes levar a um aumento da taxa de remoção de material, mas também reduziu a qualidade da superfície. Rajesha et ai. [6] afirmado que o comportamento reológico do meio abrasivo é o principal parâmetro de entrada, enquanto que Kar et ai. [7] verificou que o número de ciclos e a concentração de produtos abrasivos são os parâmetros de entrada de base. Alguns estudos realizar modelagem empírica do processo de usinagem para prever os resultados do processo, tal como apresentado por Jain et al. [8]. Em outros estudos, os elementos essenciais do processo de usinagem são teoricamente modelados e validados pelos resultados experimentais. Por exemplo, Walia et ai. [9] examinou as forças que actuam sobre as partículas e o número de partículas abrasivas activos no processo, e Uhl-Mann et al. [10] abordou a modelagem do comportamento dos materiais viscoelásticos.

Consistente processo e fi cácia e qualidade de resultados são assegurados apenas por parâmetros de entrada invariáveis. No entanto, as propriedades da mudança de meio abrasivo por causa do desgaste no processo de usinagem. Até agora, estas alterações de propriedades médias não têm sido sistematicamente examinada ou documentados, exceto em um estudo anterior de nossa própria [11].

Neste estudo, as propriedades reológicas do (para 420 h) meios abrasivos novos e usados ​​são caracterizadas e comparadas. Além disso, outras características são quantificados fi que geralmente afectam o comportamento reológico, tais como composição do meio abrasivo, o tamanho de partícula e forma. Além disso, o desempenho de ambos os meios no processo de usinagem é testado, utilizando-os sob as mesmas condições pró-cess em peças de teste com as mesmas qualidades de superfície inicial. Finalmente, uma conclusão é desenhado sobre os resultados do processo, com referência às propriedades médias alterados.

2. Material e métodos

2.1. Meios abrasivos

Neste estudo, um meio abrasivo pela empresa Micro Technica Technologies GmbH é caracterizado antes e após a utilização de um processo de maquinagem abrasiva fl uxo. O abrasivo

meio foi aplicado para a maquinagem de superfícies e de arredondamento das arestas, com um tempo total de processamento de 420 h.

O meio de suporte é constituído por polyborosiloxane com adição de óleo hidrocarboneto e sabão metálico para ajustar a viscosidade da mistura. O suporte contém três diferentes tamanhos de partículas de carboneto de silício (ver Tabela 1) com um con-centração abrasivo total de 58,4% em peso. De acordo com [12,13], os tamanhos de partícula são divididos em diferentes FEPA-grãos.

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