Temperature measurement using natural thermocouple during grinding with monolayer grinding wheel

Abstract

Zaprezentowano przykład pomiaru temperatury podczas szlifowania stali wysokostopowej ściernicami z cBN ze spoiwem nanoszonym metodą galwaniczną. Wykorzystano termoparę naturalną, której termoelementami były materiał szlifowany oraz taśma niklowa. Zaproponowano metodę wyznaczania charakterystyki termopary naturalnej. SŁOWA KLUCZOWE: temperatura szlifowania, pomiar temperatury, termopara naturalna, ściernice jednowarstwowe z cBNPresented is an example of temperature measurement during grinding of high-alloy steels with electroplated cBN grinding wheel. The grinding material and the nickel tape formed a natural thermocouple used for the measurements. A method for gaining the thermal characteristic of natural thermocouple was proposed. KEYWORDS: grinding temperature, temperature measurement, natural thermocouple, monolayer cBN grinding wheels Wysokie temperatury występujące w procesie szlifowania mogą prowadzić do uszkodzenia powierzchni obrobionej w postaci np. przypaleń szlifierskich, pęknięć, przemian fazowych w warstwie wierzchniej, zmniejszenia twardości i wytrzymałości zmęczeniowej materiału. Ponadto, ze względu na rozszerzalność cieplną, podczas szlifowania mogą się zmieniać wymiary przedmiotu obrabianego (PO), co jest przyczyną powstawania błędów wymiarowo-kształtowych [1]. Stąd tak istotne są badania termicznych aspektów procesu szlifowania.Pomiar temperatury w procesie szlifowania, a przede wszystkim interpretacja jego wyników nie są łatwymi zagadnieniami. Trudności w rejestracji sygnału mogą wynikać m.in. z kinematyki procesu oraz ograniczonego dostępu do przestrzeni badawczej [2]. Problemy z analizą danych pomiarowych spowodowane są:• występowaniem bardzo dużych gradientów temperatury w czasie i przestrzeni w otoczeniu powierzchni styku ściernicy i PO, • obszarem pomiarowym znacznie większym niż pojedyncze źródło ciepła wokół krawędzi skrawających, • trudnym do określenia wpływem chłodziwa na wynik pojedynczego pomiaru (w jednym przejściu ściernicy) i jego zmianami w czasie [1,2].Z tego względu stosunkowo niewiele prac podejmuje ten temat w kontekście szlifowania ściernicami jednowarstwowymi [3][4][5][6]. Znacznie częściej zwraca się uwagę jedynie na skutki zbyt wysokiej temperatury w strefie szlifowania w postaci przypaleń szlifierskich, które mogą być objawem zużycia ściernicy [7,8].W pracy podjęto próbę wykorzystania termopary naturalnej do wyznaczania temperatur podczas szlifowania stali wysokostopowej ściernicą z cBN ze spoiwem nanoszonym metodą galwaniczną. Wzorcowanie termopary naturalnejJednym z termoelementów termopary naturalnej jest szlifowany materiał. Bardzo często nie jest to materiał wykorzystywany do budowy termopar przemysłowych, a zatem istnieje potrzeba określenia charakterystyki stosowanej termopary naturalnej. W przypadku termopary wykorzystywanej na stanowisku badawczym termoelementami były taśma niklowa oraz szlifowany materiał, tj. Pyrowear 53 po obróbce cieplno-chemi cznej (OCC).Pierwsze próby wzorcowania przeprowadzono za pomocą pieca do wzorcowania termopar Fluke 9150. Poza odc...

The Analysis of the Influence of Technological Parameters on the Grinding Temperature in the Single-Pass Grinding Process of Solid Carbide End Mill Flutes

“…High temperatures, especially in single-pass grinding can lead to damage of the grinded end mills as well as diamond grinding wheels, which was proved in works presented by Ren [16] and Yang [17]. In addition, due to thermal expansion, the dimension of the workpiece may change, which may result in shape and dimensional errors presented by Bazan [18]. Thus, thermal analysis of the grinding process is so important, which was proved in works presented by Grochalski [19].…”