szerzı: dr. kundrák jános lektor: prof. dr. horváth mátyás · • új szerszámanyagok -...
Post on 21-Feb-2020
22 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Kemény edzett anyagok megmunkálása
Szerzı: Dr. Kundrák János
Lektor: Prof. Dr. Horváth Mátyás
Tartalomjegyzék
Bevezetés .............................................................................................................................................3
1. Keménymegmunkálások...............................................................................................................3
2. Megmunkálás keményesztergálással ............................................................................................5
2.1. Keményesztergálás szerszámai .............................................................................................5
2.2. A forgácsleválasztási folyamat jellemzıi..............................................................................7
2.2.1. Keményesztergálás során kialakuló forgácsképzıdési mechanizmus leírása................7
2.2.2. A forgácsolási folyamat jellemzıi közötti kölcsönhatások..........................................11
2.2.3. A megmunkált felület minısége ..................................................................................11
3. Keménymegmunkálások összehasonlítása .................................................................................13
3.1. Az összehasonlítás szempontjai ..........................................................................................13
3.2. Keményesztergálás és a köszörülés összehasonlítása .........................................................14
3.2.1. Az alkatrészek pontossága és a megmunkált felületek érdessége................................14
3.2.2. Gazdaságosság .............................................................................................................16
3.2.3. Rugalmasság ................................................................................................................16
3.2.4. Környezetvédelem .......................................................................................................16
3.3. Az eljárások kombinálása....................................................................................................17
3.3.1. A keményesztergálás és a köszörülés együttes alkalmazása .......................................17
3.3.2. A kombinált eljárás lehetısége és szükségessége........................................................18
3.4. Furatmegmunkálás az esztergálás és a köszörülés kombinálásával....................................20
3.5. A kísérletek eredményei ......................................................................................................21
4. Következtetés..............................................................................................................................22
Irodalom.............................................................................................................................................23
- 3 -
Bevezetés
Kemény, edzett anyagok megmunkálási eljárásait a szakirodalom keménymegmunkálásoknak
nevezi. A precíziós vagy ultraprecíziós megmunkálások között, döntıen a befejezı mőveletekben a
keménymegmunkálások kiemelt jelentıségőek, mivel a megmunkált felületekkel szemben
nagyobbak a funkcionális követelmények. Ezzel párhuzamosan az alkatrészek keményfelületeinek
száma és/vagy keménysége is növekedett, mert ezáltal is növelhetı volt azok tartóssága, s ezen
keresztül a termékek megbízhatósága. Ennek következtében a befejezı megmunkálás is több
ráfordítással jár. A mőveletek csökkentéséhez és/ vagy a gazdaságos megmunkálásához viszont a
befejezı megmunkálások technológiáját és technikáját is fejleszteni szükséges.
Az edzett és a betétben edzett acélok mechanikai tulajdonságait széles tartományban lehet
szabályozni és következésképpen befolyásolni a forgácsoló eljárást. Az ötvözıktıl és a hıkezeléstıl
függıen az edzett vastartalmú anyagok keménységét 50 és 70 HRC között lehet változtatni. A
vastartalmú munkadarab anyagok relatíve nagy keménységét martenzites átalakulással, ill.
karbidkiválással lehet elérni.
A gyártási láncolatban az edzési folyamatot általában olyan befejezı mővelet követi, mely az
alkatrész végleges geometriáját adja és biztosítja az alkatrészek mőködését meghatározó minıség
kialakítását [1], [2]. Sok gépipari termék igényel ilyen alkatrészeket, melyek kopásállóak és
nagyobb az élettartamuk.
A döntıen keményfelületekkel rendelkezı alkatrészek precíziós befejezı megmunkálására ma már
többféle eljárás alkalmazására van lehetıség. Napjainkra már rendelkezünk azokkal a
technológiákkal, forgácsolószerszámokkal, és forgácsoló gépekkel, amelyekkel a keményfelülető
alkatrészek határozott élő szerszámokkal is gyárthatóak.
A tananyag célja: hogy bemutassa a keménymegmunkálásokat, részletesen elemezze a
keményesztergálás szerszámait, a forgácsleválasztási folyamat jellemzıit és a megmunkált felület
minıségét és pontosságát, ismertesse a megmunkálási eljárásokat, tárja fel az esztergálás és a
köszörülés egymáshoz viszonyított elınyeit és hátrányait, valamint az eljárások kombinálását,
amikor a két eljárást egy szerszámgépen egy befogásban végezzük.
1. Keménymegmunkálások
Az edzett felületeket korábban abrazív eljárásokkal, elsısorban köszörüléssel munkálták meg. A
köszörülés régóta használt, elméletében és technikájában jól kidolgozott és megvalósított, széles
körben elterjedt és gyakran alkalmazott megmunkáló eljárás.
Az utóbbi évtizedekben a befejezı mőveletek közül a keményesztergálás azért állt az érdeklıdés
középpontjában, mert új lehetıségeket teremtett a sokáig egyeduralkodó abrazív (elsısorban
köszörülı) megmunkálások mellett a keményfelületek megmunkálásában.
- 4 -
Az elmúlt két-három évtizedben a forgácsoló megmunkálások kiemelkedı kutatási iránya volt az
edzett acélok forgácsolhatóságának vizsgálata. Kezdetben a határozott élő, egyélő szerszámokkal
végzett forgácsolás elméleti és technikai-technológiai lehetıségeit vizsgálták. Ekkor az
alkatrészekre vonatkozó követelmények még többnyire extrémnek minısülı feltételek mellett
voltak elérhetıek. Az intenzív kutató és fejlesztı munka eredményeként ezek a feltételek a precíziós
megmunkálásokban ma már megszokottá váltak, a megmunkálások pontosságának, az alkatrészek
minıségének javítása még olyan anyagok esetében is eredményeket hozott, amelyek korábban a
nehezen megmunkálható anyagok közé voltak sorolva.
Az edzett felületek, szuperkemény szerszámanyaggal végzett széleskörő ipari megmunkálásának a
legfıbb akadálya kezdetben annak magas ára volt. A hagyományos szerszámokhoz viszonyított ára
idıvel kedvezıbbé vált, ami három tényezıre vezethetı vissza: a szerszámok konstrukciójának és
alkalmazástechnikájának változására; a technológiai hatékonyság kedvezı alakulására; a száraz-
megmunkálás, mint környezetbarát megmunkálás jelentıségének növekedésére. A köbös bórnitrid
(CBN) szerszámok hozzáférhetıségének javulása ezt a megmunkálást (keményforgácsolás) iparilag
jelentıs eljárássá tette.
A keményesztergálási mőveletek az abrazív eljárásokhoz viszonyítva nagyobb anyagleválasztási
sebességet eredményeznek, és nagyobb rugalmasságot nyújtanak. A kutatások napjainkra
bizonyították, hogy vitathatatlan mőszaki, gazdasági, és környezetvédelmi elınyei vannak számos
alkatrész befejezı megmunkálásában. Ezért gyorsan elterjedt a köszörülés alternatív mőveleteként
is, így aránya az anyagszétválasztó megmunkálásokban (mőveletekben) növekszik.
Keménymegmunkálási eljárásokkal jellemzıen 42÷65 HRC keménységő anyagokat munkálnak
meg. (1. ábra).
karb
id k
ivál
ásos
ke
mén
ység
mar
tenz
ites
kem
énys
ég
50 55 60 65 70
kéreg/szürke öntvény
gyorsacél
szerszámacél
csapágyacél
betétedzett acél
HRc
Tipikus keménységek és keménység típusok
1. ábra Keménymegmunkálásra ajánlható anyagkeménységek [37]
- 5 -
Az ilyen keménységő felületekkel rendelkezı alkatrészek száma folyamatosan növekszik. Ennek
oka a megnövekedett mőszaki igények (szigorúbb tőrések, pontosabb méretek, jobb
felületminıség), a megnövekedett tartóssági igények (kopásállóság, nagyobb szilárdság), és a
költségcsökkentés (pl. edzés kovácsolási hıvel, kisebb sorja). De megfigyelhetı, hogy egyre
gyakrabban edzenek felületeket a hıkezelési technológiai folyamat egyszerősítéséhez is (pl.
fogaskerékgyártás).
2. Megmunkálás keményesztergálással
A keménymegmunkáló eljárások között az utóbbi évtizedekben a keményesztergálás megjelenése,
fejlıdése majd más eljárásokkal való kombinálása meghatározóvá vált.
2.1. Keményesztergálás szerszámai
A határozott élő szerszámok fejlesztését az alábbi fı irányok jellemezték:
• a hagyományos szerszámanyagok minıségének javítása (összetételük és a
gyártástechnológia változtatásával);
• élgeometria finomítása (pl. forgácstörı hornyok);
• váltóélő, lapkás szerszámok;
• a szerszámok forgácsoló élein különleges bevonatok létrehozása;
• új szerszámanyagok - közöttük a szuperkemény szerszámanyagok létrehozása, majd azt
követıen az elıbbiekben leírtak szerinti továbbfejlesztése.
Az összetétel megváltoztatása és a bevonatok alkalmazása a forgácsolósebesség és az éltartam
növelését eredményezte, és kiszélesítette a szerszámok alkalmazási területét, de a precíziós és az
ultrapecíziós megmunkálás követelményeinek meghatározóan a szuperkemény szerszámok felelnek
meg. Ipari méretekben 20. század utolsó negyedében terjedtek el. A gyémánt és bórnitrid alapúak
közül a bórnitrid szilárd változatainak többkristályos formái (pl. polikristályos, köbös bórnitrid:
PCBN) a nagyszilárdságú, erısen ötvözött acélok és öntöttvasak megmunkálásának
szerszámanyagai és a polikristályok alkalmazásával a határozott élő szerszámokkal célszerően
megmunkálható anyagok köre jelentısen bıvíthetı.
A PCBN kristályszerkezete biztosítja az edzett anyagok forgácsolásához szükséges fizikai
mechanika tulajdonságait (1. táblázat), a szerszám nagy keménységét, hıállóságát és kémiai
stabilitását.
- 6 -
1. táblázat Néhány szerszámanyag fizikai és mechanikai tulajdonsága
Megnevezés Mértékegység Keményfém
K10 PCBN PCD
Sőrőség g/cm³ 14…15 3,4…4,3 3,5…4,2
Keménység HV30 1500..1700 3000…4500 4000…5000
Rugalmassági modulus GPa 590…630 580…680 680…810
Törési szívósság MPa m ≈10,8 3,7…6.3 6,8…8,8
Hıállóság °C 800…1200 ≈ 1500 ≈ 600
Hıvezetı képesség W/mK ≈ 100 40…100 ≈ 560
Hıtágulási együttható 10-6/K ≈5,4 3,6…4,9 4,2….4,9
A vas-alapú anyagok megmunkálására való alkalmazásnak széles a skálája, ahol PCBN
szerszámokat alkalmaznak, és igen eltérı igényeket támaszt a forgácsolószerszámmal szemben. A
2. ábra összefoglalja a különbözı alkalmazási területeken belül használt szerszámanyag jellemzıket
a CBN tartalom, a szemcseméret és a kötıanyag szempontjából. Ezekre a trendekre vonatkozóan
vannak kivételek és fontos megjegyezni, hogy az egyedi PCBN minıségek teljesítıképességét az
anyagok gyártóinak szabványosítási eredményei nagyban befolyásolják. Fontos megjegyezni, hogy
a gyártók a lapkákat bevonattal vagy a nélkül gyártják, és igyekeznek a szükséges élgeometriai
igényeknek megfelelni.
Szemcseméretµm
<1 10
Kötıanyag
Al-k
erám
ia
Ti-k
erám
ia
Egy
éb
CBN%
40 90
Alkalmazási terület
és ISO513osztályozás
Szürkeöntvény
Hi-Cr vas
Szuperötvözet
Szinterizáltszerszámacél
Szinterizáltedzett acél
Meg
mun
kálá
sed
zett
acél
1) növekvı sebesség és/vagy szerszámanyag kopási ellenállás2) növekvı forgács keresztmetszet és/vagy szerszámanyag
szívósság
2. ábra PCBN szerszámok alkalmazása összetételük szerint [36]
- 7 -
A váltóélő forgácsolólapkák geometriai kialakítását ISO jelölési rendszer rögzíti. Ettıl kis
mértékben tér el a gyártói jelölés, amely plusz karakterekkel jellemzi az adott lapkát. Az ISO és
néhány gyártó jelöléséit (betőkódjait) a 2. táblázat foglalja össze.
2. táblázat A gyártók váltólapka specifikációinak összehasonlítása az ISO kóddal
Karakter ISO Sandvik Mitsubishi Sumitomo
1 Lapka alak Lapka alak Tartó doboz Lapka alak
2 Hátszög Hátszög Forgácstörı Hátszög
3 Tőrés osztály Tőrés osztály Lapka alak Tőrés osztály
4 Kivitel Kivitel Hátszög Kivitel
5 Élhossz Élhossz Tőrés osztály Élhossz
6 Vastagság Vastagság Kivitel Vastagság
7 Csúcs kialakítás Csúcs kialakítás Élhossz Csúcs kialakítás
8 Él kialakítás Él kialakítás Vastagság Él kialakítás
9 Elıtolás iránya Fazetta szélesség Csúcs rádiusz Elıtolás iránya
10 Fazetta szög Alkalmazás Forgácstörı
11 Elıtolás iránya Fazetta típusa
12 Élanyag jelölés Wiper geometria
13 Wiper geometria Élek száma
2.2. A forgácsleválasztási folyamat jellemzıi
A szuperkemény szerszámok fizikai-mechanikai tulajdonságai (nagy keménység, jó hıvezetı
képesség, nagy kopás- és hıállóság) és a polikristályos jelleg meghatározott sajátosságokat
kölcsönöznek a forgácsolás folyamatának.
A polikristályos szerkezet miatt a forgácsoló él kopása során képes bizonyos szintő megújulásra,
mivel a hátfelület mélyebb rétegeibıl új kristályok lépnek be a forgácsolásba. Alacsony a súrlódási
tényezı értéke. és kenés nélkül kedvezıbb, mint hőtı-kenı folyadék alkalmazásakor. A forgácsolást
kis forgácsdeformáció, és nagy forgácsolási hımérséklet jellemzi. A szerszám hıállósága nagy
(1270...1420 K). Viszonylag szők az a forgácsolási sebesség tartomány, ahol adott forgácsolási
adatoknál az éltartam ill. a forgácsolt hossz a maximumát eléri. Ez a tartomány, ill. a maximumok
értéke függ a munkadarab sebességtıl és hıvezetı képességétıl.
2.2.1. Keményesztergálás során kialakuló forgácsképzıdési mechanizmus leírása
Keményesztergálásnál a sajátos forgácsképzıdési mechanizmusok rövid idejő metallurgiai
folyamatokat gerjesztenek. A leválasztott forgács jellegzetesen „főrészfog” alakú (3. ábra). A
negatív szerszám homlokszög nagy nyomó feszültséget okoz mind a szerszám anyagban, mind a
megmunkált anyagban.
- 8 -
0
3. ábra Keményesztergálással leválasztható jellegzetes főrészfog alakú forgács
Ennek következtében a megmunkált anyag a forgácsképzıdés során részben törik, részben
képlékennyé válik és forgáccsá alakul, amely a forgács-tırıl szegmentált forgácsként törik le. Az
anyag ridegsége miatt, a nagy nyomó feszültség hatásának köszönhetıen kezdetben a forgács nem
megfolyik, hanem megreped. Ez a repedés felszabadítja a tárolt energiát, ezáltal csúszó felületként
mőködik az anyag-szegmens számára, lehetıvé téve, hogy a szegmens kilökıdjön a szétváló felület
között. Egyidejőleg a képlékeny alakváltozás és a munkadarab felmelegedése megjelenik a
szerszámélnél. Amint a forgácsszegmens megcsúszott, az új forgácsoló nyomás új repedés és új
forgács szegmens kialakulásához vezet. A forgácsanyag egy kis darabja képlékenységéhez
szükséges hımérsékletnövekedést az a hı adja, mely a forgácsoló folyamat során keletkezik. Az
egyes forgács szegmensek a képlékenyen átalakult és magas hıfokra hevült anyag piciny része által
kapcsolódnak egymáshoz, összehegednek. Így egy ”folytonos forgács” jön létre. Legtöbb esetben a
forgács alsó oldala újrakeményedéséhez szükséges hıt csak a felsı oldali súrlódás adja. A
forgácsképzıdés periodikusan növekvı erıket hoz létre.
A jellemzı forgácsalakulási folyamat befolyásolja a megmunkált felület maradó feszültségi
állapotát. A forgácsképzıdés mechanizmus alapelve a 4. ábrán látható [9]. Kövessük ennek
segítségével végig a folyamatot!
4. ábra A forgácsképzıdés egy feltételezett mechanizmusa keményesztergáláskor [9]
- 9 -
A forgácsképzıdés periodikusan növekvı erıket hoz létre. Ezek nyomó maradó feszültségi
állapotot indukálnak a munkadarab felületi zónájában [9]. Amíg a szerszám a B’ pontból A-ba jut, a
BD szakaszon a forgácsolási zónában rövid ideig termikus lágyulás megy végbe, majd ez a szakasz
is visszanyeri eredeti szilárdságát és BE szakasz mentén a szerszám homlokfelület irányában
összeheged. A fogalak kitüremkedésének mértéke függ a Ψ értékétıl [9] is. Mivel a Ψ periodikusan
változik, így az 4. ábra jelölése alapján Ψ<Ψ’ esetén C pont a DD’ szakaszon foglal helyet, míg
Ψ>Ψ’ esetén a BD szakaszon marad. Amint a forgácsszegmens megcsúszott, az új forgácsoló
nyomás új repedés és forgács szegmens kialakulásához vezet. A forgácstıben végbemenı
képlékeny alakváltozási folyamatokat jól mutatja a Third Wawe AdvantEdgeTM 5.3. végeselemes
(VEM) programcsomaggal készített futtatási eredmény (5. ábra). A VEM-szimulációval
szemléletessé tehetı a forgácsképzıdési mechanizmus folyamata és függése a technológiai
paraméterek változásától. Az 5. ábrán a fordulatonkénti elıtolás (a és b) és a fogásmélység (b és c)
függvényében mutatja be a forgácsalak változását.
Fp [N]Fc [N]
Time [10-4s]
F [N]
1 2 3
40
60
80
100
120
a,
Time [10-4s]1 2 3
40
60
80
100
120
Fp [N]Fc [N]
F [N]
b,
Time [10-4s]
F [N]
1 2 3
40
60
80
100
120
Fp [N]Fc [N]
c,
5. ábra A képlékeny alakváltozás mértéke, a forgácsképzıdés és a forgácsolóerı komponensek változása vc=120 m/min esetén az elıtolás változásának (a, b), ill. a fogás változásának (b, c)
függvényében (a, ap=0,10 mm, f= 0,05mm/ford.; b, ap=0,10 mm, f=0,1 mm/ford., c, ap=0,2 mm, f=0,1 mm/ford.)
- 10 -
A kis fogásmélység és a nagy forgácsolósebességek miatt köszörülésnél eltérı forgácsképzıdési
mechanizmus jelentkezik, melyet a forgácsolás, anyagfolyás,, barázdálás és karcolás kifejezésekkel
jellemezhetünk [13], [14], [15]. A keményesztergálásnál és köszörülésnél a domináns
forgácsképzıdési mechanizmustól függıen, a sajátos megmunkálási feltételek miatt különbözı hı-
és mechanikai terhelések keletkeznek (6. ábra).
Számos vizsgálat megmutatta, hogy megközelítıleg a teljes mechanikai energia hıvé alakul át, ami a
fajlagos teljesítményt 100 W/mm2-ig emeli, ami a lézeres edzési eljárásokhoz hasonlítható. Továbbá a
forgácsolási folyamatokban a hıhatás jelentısen rövidebb ideig jelentkezik, mint egy másodperc
(egységnyi anyagtérfogatra vonatkozóan), így a rövid ideig tartó metallurgiai folyamatok fellépésére
vonatkozó követelmények acél megmunkálásakor teljesülnek [10], [16], [17].
Pc = Fc ·vcPc = Ft·vc
kötıanyag
szemcse
munkadarab
szerszám
6. ábra Energiaátalakulás esztergálásnál és köszörülésnél [10] (Fc és Fn a forgácsolóerık)
Egy acél anyagú munkadarab felületén végzendı megmunkáló eljárás különbözı típusainak
termomechanikai hatásainak összehasonlítását segíti a 3. táblázat.
3. táblázat Energia disszipáció (energiaszóródás, energiaelnyelés) becslése köszörülésnél és esztergálásnál Folyamatjellemzık [12]
Paraméterek Köszörülés Keményforgácsolás
Technológiai paraméterek vc=35 m/s, ap=2.5 mm,
ℓg=0.6 mm
vc=150 m/min,
ℓc=0.8 mm, VB=0.2 mm
Forgácsolóerı Ft=70 N Fc=300 N
Forgácsolási teljesítmény Pc=Ft·vc=2450 W Pc=Fc·vc=750 W
Fajlagos teljesítmény c c p gP P a′′ = ⋅ℓ =1633 W/mm2 c c cP P VB′′ = ⋅ℓ =4687 W/mm2
Hıhányad tényezı R=0.35 R=0.15
Fajlagos hımennyiség w cq R P′′ ′′= ⋅ =572 W/mm2 w cq R P′′ ′′= ⋅ =703 W/mm2
Érintkezési idı tc=ℓg/vft=28 ms tc=VB/vc=0,08 ms
Fajlagos mozgási energia c w ce q t′′ ′′= ⋅ =16,007 J/ mm2 c w ce q t′′ ′′= ⋅ =0,056 J/ mm2
- 11 -
2.2.2. A forgácsolási folyamat jellemzıi közötti kölcsönhatások
A forgácsolási folyamat alapvetı jellemzıi közötti kölcsönhatásokat leíró valamennyi függvény
általános törvényszerőséget mutat. A forgácsolósebesség értékétıl függıen három jellemzı
sebesség-tartomány figyelhetı meg. Valamennyi a forgácsleválasztást leíró jellemzı a tartomány
határait meghatározó forgácsolósebességnél szélsıértékkel rendelkezik. A sebességtartományok
határai a technológiai adatok függvényében változnak (7. ábra). Az optimális forgácsolási
hımérséklet állandósága szuperkemény szerszámokkal végzett forgácsoláskor is érvényes, vagyis
az optimális forgácsolósebességhez az elıtolás és a fogásmélység különbözı kombinációinál a
forgácsolási zóna állandó hımérséklete tartozik.
7. ábra A forgácsolási folyamat alapvetı jellemzıi közötti kölcsönhatások (Θ – forgácsolási hımérséklet; ξ – forgácsalakváltozási tényezı; Fp – mélyítı irányú erı;
T – szerszám éltartam; L –forgácsolt úthossz; Ra – átlagos érdesség)
2.2.3. A megmunkált felület minısége
Keményesztergálásnál mind a felület mikroprofiljának magassági pontjai, mind azok egymástól
való távolsága közel állandó. A forgácsolt felületen periodikusan, szabályosan ismétlıdı érdességi
profil jön létre, kis érdességi értékek mellett (8. ábra). A keményesztergált felület nagyobb
hordozófelülettel rendelkezik, mint a köszörült felület, így ez súrlódás és kopásállóság
szempontjából sok esetben elınyösebb tulajdonságokat képvisel.
A felületi réteg vizsgálatai a felület alatti keménység növekedését és nyomó maradó feszültségek
kialakulását mutatták.
A hagyományos hıkezeléshez viszonyítva a forgácsolási folyamat nagyon rövid ideig ható
hıterhelést generál. Ha a hımérséklet túllépi az ausztenitképzıdési hımérsékletet, akkor az anyag
szövetszerkezetében jelentıs változások figyelhetık meg. Ezek a szerkezeti változások fıképp a
- 12 -
hevítési és hőtési aránytól, továbbá az érintkezı felületek maximális hımérsékletétıl függenek.
[16], [22], [23], [24], [25].
barázda barázda
Keményesztergált felület érdességi mérıszámai
Köszörült felület érdességi mérıszámai
8. ábra Köszörült és keményesztergált felület profilja a DIN EN ISO 13565 szerint [34], [35]
A munkadarab felületének fizikai minıségi jellemzıi ezen gyártási folyamat során alkalmazott hı-
és mechanikai terhelésektıl függenek (9. ábra). Keményesztergálásnál a maximális húzófeszültség
közvetlenül a felületen keletkezik. Összehasonlítva a köszörüléssel, keményesztergálásnál a
szerkezeti változások mértéke (fehérréteg és kilágyult övezetek) kisebb és a kisebb jelentıségük
felületi réteg viselkedését illetıen is. Köszörülésnél a felület alatt tapasztalható maximális
húzófeszültség a felület alatti réteg mélyebb régióiban helyezkedik el [57], [58]. A szerkezeti
változások legtöbbször kilágyulási övezeteket eredményeznek a felszín közelében. A hıterhelés
további növelése esetén a fehérréteg kiemelkedik [12], [19], [29], [30], [31], [32].
Köszörülés Keményesztergálás
Munkadarab szövetszerkezeti változás nélkül Munkadarab szövetszerkezeti változás nélkül
Munkadarab szövetszerkezeti változással Munkadarab szövetszerkezeti változással
z: felülettıl mért távolság σ: maradó feszültség
lágyréteg
fehér-réteg fehér-
réteg
lágyréteg
alap-szövet
alap-szövet
9. ábra Felületi integritás köszörülés és keményesztergálás után [19], [29], [32]
- 13 -
Általában a keményesztergálási és beszúró köszörülési eljárások nem hasonlíthatók össze
közvetlenül. Beszúró köszörülésnél a forgácsolási zóna nyilvánvalóan nagyobb és helyzete nem
változik a teljes folyamat során. Keményesztergálásnál ez a zóna jóval kisebb kiterjedéső és a
munkadarabon végig fut. A hıhatás ideje a felületi rétegben is jóval kisebb. Továbbá
keményesztergálásnál a hı nagyobb része a forgácsképzıdés területén keletkezik a forgácsolóél
elıtt. A keletkezı hı legnagyobb részét a forgács vezeti el. Köszörülésnél a hı a korong alatt
keletkezik. A hınek csak egy részét nyeli el a forgács, egy része pedig a felületi rétegbe távozik.
Ezeket a folyamatbeli különbségeket mindig figyelembe kell venni, amikor az eredményeket
összehasonlítjuk.
Keményesztergálásnál a szerszámgeometria, a forgácsolási adatok és a hátkopás hatását mutatja a
felületi rétegre a 10. ábra.
−γ f/ rɛ fogásmélység hátkopás
Maradó feszültség
húzó
nyomó
zónamélység
Szövetszerkezet
sötét réteg
fehér réteg
/
10. A szerszámgeometria, a forgácsolási adatok és a hátkopás hatása a felületi rétegre
3. Keménymegmunkálások összehasonlítása
Mindkét eljárásnak – a köszörülésnek és a határozott élgeometriájú szerszámmal végzett
forgácsleválasztásnak is – megvannak az elınyei és a hátrányai. Az összehasonlítást és a
hatékonyság elemzését a munkadarab funkcionalitásának értékelésével és a gazdaságosság
vizsgálatával kell elvégezni. A két eljárás összehasonlításának megtervezése nem egyszerő az
eljárások anyagleválasztását jellemzı különbségek, valamint az elıírt minıség és a munkadarabok
geometria változékonysága miatt.
3.1. Az összehasonlítás szempontjai
A keményesztergálás megjelenése azt a kérdést vetette fel, hogy az edzett felületekre elıírt és eddig
köszörüléssel biztosított, minıségi követelmények teljesíthetık-e keményesztergálással, mint
- 14 -
alternatív eljárással. Egy elfogadott [3], [4] és körültekintı összehasonlítást és elemzést lehetıvé
tevı rendszerezésnek (4. táblázat) megfelelıen a köszörülés adatait a felületi érdesség, a pontosság,
a gazdaságosság, a megmunkálási rugalmasság, és a környezeti hatások alapján vetjük össze a
keményforgácsolással.
4. táblázat Szempontok a keményesztergálás és köszörülés összehasonlításához (Koch szerint)
AZ ÖSSZEHASONLÍTÁS SZEMPONTJAI Keményesztergálás Köszörülés
Megmunkálási idı �/� �/�
Anyagleválasztási sebesség � �
Beszerzési költség �/� �/� GAZDASÁGOSSÁG
Szerszámköltség � �
Mőveletek koncentrációja � � RUGALMASSÁG
Kapcsolódó felületek � �/�
Teljesítményszükséglet � �
Hőtı-kenı folyadék � � ÖKOLÓGIA
Forgács újrahasznosítás � �
Felületminıség ? �
Eljárás megbízhatósága ? � MINİSÉG
Felületi integritás ? �
Jelölések: � pozitív; �negatív; � semleges; ? további vizsgálat szükséges
3.2. Keményesztergálás és a köszörülés összehasonlítása
Az összehasonlítást központi furattal rendelkezı tárcsaszerő alkatrészekre, a sebesség-váltókba
kerülı fogaskerék testek megmunkálására vonatkoznak. Jellegzetes geometriai méreteik:
Szélessége/furathossz: 25÷45 mm; átmérıtartomány: d=∅35÷85; ℓ/d viszony: 0,3÷1.2;
eltávolítandó ráhagyás: 0,3 mm; sorozatnagyság: 200 db. A furatokban a megmunkálás után IT5
vagy IT6 pontosságot, és Rz=3-6 µm felületi érdességet kellett biztosítani. A vizsgált
munkadarabok jellemzıi: anyag: 16MnCr5; keménység: 61-63 HRC; pontosság: IT5-IT6.
3.2.1. Az alkatrészek pontossága és a megmunkált felületek érdessége
Az alkatrészek minıségi jellemzıi közül az elıirt pontossági (méret, geometria) és felület minıségi
követelmények teljesítése kiemelkedı fontosságú a befejezı megmunkálásokban. A két eljárással –
köszörüléssel és keményesztergálással – megmunkált felületeket összevetve látható és
megállapítható, hogy hasonló érdességi értékek mellett eltérı a topográfia. Keményesztergált felület
érdességi profilja szabályosan ismétlıdı. Mind a felület mikroprofiljának magassági pontjai mind
azok egymástól való távolsága közel állandó, míg köszörülésnél nagyon egyenetlen (11. ábra).
- 15 -
a)
b)
11. ábra Jellegzetes köszörült (a) és keményesztergált (b) felület
A keményesztergált felület nagyobb hordozófelülettel rendelkezik, a felszíni rétegben kialakuló
nyomó feszültség a kopásállóság szempontjából elınyösebb. Az IT5 vagy IT6 méretpontosság
sorozat megmunkálásánál is biztosítható. Az elıírt méret-, alak- és helyzetpontosság
keményesztergálással a befogó erı kis értékei mellett biztosíthatóak [5]. Az 5. táblázatban egy
∅68 mm átmérıjő furat esetén köralakhiba, hengeresség és alkotó párhuzamosság mérési
eredményeit tartalmazza köszörülés és keményesztergálás után.
5. táblázat Geometriai pontosság
Köralakúság Hengeresség Párhuzamosság Geometriai pontosság
KÖSZÖRÜLÉS
KEMÉNYESZTERGÁLÁS
0
4
8
12
16
20
KörkörösségHengeresség
SíklapúságPárhuzamosság
Geometriai pontosság (µµµµ m) ∅∅∅∅68G5KöszörültKeményesztergá lt
anyag: 16MnCr5; keménység: 61-63HRC
- 16 -
3.2.2. Gazdaságosság
Az azonos pontosságú és minıségő felület létrehozásának gazdaságosságát elemezve,
megállapítható hogy az anyagleválasztási és felületképzési sebesség keményesztergálásnál 3-4-szer
nagyobb a mőveleti idıre vetítve és keményesztergálással rövidebb idı és kisebb költség mellett
állíthatóak elı az alkatrészek. Ezt a következı összehasonlítások mutatják [6]: a tárcsatípusú
fogaskeréktestek 200-as sorozatnagyságára, a keményesztergálás átlagos elıkészületi ideje 10 %-a,
a darab ideje 40%-a, mőveleti ideje 33 %-a az azonos köszörülési idık átlagának. Az átlagos
költségráfordítások: a keményesztergálás bérköltségére a köszörülésnek 22 %-a, gépköltsége 90 %-
a, gyártóeszköz költsége 35 %-a, mőveleti költsége 50 %-a.
3.2.3. Rugalmasság
Az alternatív változatok közül a kisebb elıkészítési idıt igénylı eljárás, a kevesebb szerszámgép, a
kevesebb szerszám, a kevesebb egyéb gyártóeszköz felhasználása a rugalmasság irányába hat A
keményforgácsolás egyik fı elınye a köszörüléssel szemben: a nagy rugalmasság és a bonyolult
munkadarab geometria megmunkálásának képessége egy beállításban, egy befogásban. A
technológiai rugalmasság nyújtotta elınyök különösen olyan alkatrészeknél érvényesülnek, ahol sok
a rövid, különbözı alakú felületek, valamint külsı és belsı felületek is megmunkálandók. A
megmunkálandó felületek számának növelésével, köszörülésnél arányosan nı a szükséges gépek
száma, a befogások száma, míg a változatok többségénél esztergálásnál egy gépen egy felfogásban
végezhetı a megmunkálás. Köszörülésnél még a járulékos mőveletek is rontják az eljárás
rugalmasságát. Ilyenek a korongszabályozás és kiegyensúlyozás, ill. a demagnetizálás. Ezek alapján
megállapítható, hogy a keményesztergálás sokkal rugalmasabb eljárás, mint a köszörülés.
3.2.4. Környezetvédelem
Ökológiai szempontból azért alternatívája a köszörülési eljárásoknak a határozott élő forgácsolás,
mert a PCBN szerszámmal szárazon lehet dolgozni. Környezetterhelés szempontjából jelentıs ez az
elıny, mert nagy mennyiségő hőtı-kenı folyadékot igénylı mőveletet helyettesítünk száraz
megmunkálással (12. ábra). A hőtı–kenı folyadék beszerzési, tárolási és kezelési költségének
elmaradása gazdasági elınyökkel is jár [8].
Összegzésként megállapítható: az összehasonlító vizsgálat azt mutatta, hogy a köszörülı eljárások
kiváltására a keményforgácsolás reális alternatíva. Sorozatban is biztosíthatóak a köszörüléssel
elérhetı pontossági és érdességi elıírások. A keményesztergálás nagy elınye a rugalmasság,
mőveletek koncentrálásának lehetısége, a nagy felületképzési és anyagleválasztási sebesség. A
megadott minıségő felületek létrehozása kevesebb felfogásban, kisebb idıszükséglet mellett a
drága szerszám és a drága gépek ellenére is gazdaságosabban hozhatóak létre.
- 17 -
Alaposabb vizsgálatok során – mely további felületekre és alakzatokra, valamint mőködési
követelmények vizsgálatára is kiterjedtek – azonban kiderült, hogy a két eljárás különbözı eljárás-
specifikus elınyökkel és hátrányokkal rendelkezik.
KÖRNYEZETI HATÁSOK
KÖSZÖRÜLÉS Elıgyártás
Hıkezelés
Homlokfelületköszörülés
Belsıköszörülés
Küls ıköszörülés
Kon
dici
onál
ó gy
émán
t
Hő
tı-k
enı
fo
lyad
ék
Mar
adék
koro
ng
For
gács
+ is
zap
Has
znál
thő
tı-k
enı
foly
.
Aer
osol
ok
Újrahasznosítás nem lehetséges
KEMÉNY-
ESZTERGÁLÁS
Elıgyártás
Hıkezelés
Kemény-esztergálás
Kop
ott
szer
szám
ok
For
gács
ok
Újrahasznosításlehetséges
12. ábra Környezeti hatások köszörülésnél és keményesztergálásnál ANIMÁCIÓ
3.3. Az eljárások kombinálása
A kombinált eljárásokban arra törekszünk, hogy az alkalmazott („kombinált”) megmunkáló
eljárások elınyei közül minél többet felhasználjunk az új mőveletben.
A kombinált megmunkálás (multi-processing hard machining, hybrid machining) lényege, hogy
mindkét eljárás elınyeit maximálisan kihasználjuk, a hátrányait pedig nem hagyjuk érvényesülni.
Kihasználjuk a keményesztergálás rugalmasságát és nagy anyagleválasztási sebességét, és
ugyancsak a köszörülés folyamatbiztonságát és megbízható minıségbiztosító képességét.
3.3.1. A keményesztergálás és a köszörülés együttes alkalmazása
Az alternatív eljárásokból többféle technológiai változatot lehet összeállítani tárcsaszerő alkatrészek
precíziós készremunkálására. A két eljárás összekapcsolásából jött létre a fogaskerekek
készremunkálásának újabb változata (6.. táblázat). Egyik indíték lehet pl. a periodikus topográfia
elkerülése, mert ez nem elınyös a tömítı felületeknél, a csapágyhelyeknél és a szinkronizáló
kúpoknál sem.
- 18 -
A felület köszörült topográfiáját úgy tudjuk célszerően biztosítani, hogy a keményesztergálás nagy
anyagleválasztási teljesítményét kihasználva az elsı mőveletben esztergálunk, a másodikban
köszörülünk. Mondhatjuk azt is, hagyományos megmunkálási láncot alkalmazunk.
Furatok megmunkálására mutat technológiai változatokat a 6. táblázat.
Látható, hogy az elvárt topográfia és a felület kialakítása két eljárás alkalmazásával gazdaságosabb,
mint köszörülésnél. De sokat veszítünk ahhoz képest, amikor csak keményesztergálással végeztük a
befejezı megmunkálást. Néhány ezek közül: két gépet, két befogást kell alkalmaznunk; az
összesített gépi fıidı 3,5-szeresére nıtt; az anyagleválasztási sebesség a felére csökkent; alig
kevesebb hőtı-kenı folyadékot alkalmazunk, mint a teljes köszörülésnél. A gazdaságosság javítható
a gépi fıidık valamilyen mértékő csökkentésével, például keményesztergálásnál wiper lapka
alkalmazáskor az elıtolás növelésével. De a ráhagyás például nem csökkenthetı a két befogás
szükségessége miatt.
6. táblázat Technológia változatok furatok precíziós keménymegmunkálására
Megmunkáló eljárás
1. változat 2. változat 3. változat
Köszörülés Keményesztergálás Keményesztergálás +
köszörülés
1. nagyoló köszörülés
vc
vw
1. nagyoló esztergálás
vc
1. nagyoló esztergálás
vc
2. simító köszörülés
vc
vw
2. simítás
vc
2. simító köszörülés
vc
vw
3. kiszikráztatás 3. — 3. kiszikráztatás
tgΣ=2,77 tgΣ=0,67 tgΣΣΣΣ====2,38
3.3.2. A kombinált eljárás lehetısége és szükségessége
Az alkatrészektıl elvárt és mőködési követelmények sokszor igénylik annak mérlegelését hogyan
tudja a két eljárás egymást hatékonyan kiegészíteni. Vannak olyan felületek, amelyeket elég csak
- 19 -
esztergálni, és csak azokat kell köszörülni, amelyeknél a minıségi/funkcionális követelmények ezt
megkövetelik. Fontos tudni, hogy a köszörülés megelızı mővelete mindig keményesztergálás, mert
a jelentıs gazdasági és technológiai elınyök miatt a köszörülés csak a keményesztergálással
kombinálva éri el teljesítıképességének optimumát.
Egy sor problémát jelenleg a kombinált megmunkálások (hibrid eljárások) megoldanak, és kiváló
minıségő alkatrészek készülnek, de ez csökkentheti a termelékenységet és visszalépést jelent a
hőtı-kenı folyadékok és a környezetszennyezés tekintetében.
A hibrid megmunkálásokat az jellemzi, hogy nem igényelnek külön szerszámgépet, hanem a
keményesztergálással együtt ugyanazon gépen kerülnek kivitelezésre.
A kombinált eljárások lényege, hogy a munkadarab azonos befogása mellett, ugyan-azon
szerszámgépen, a munkadarab ugyanazon befogása mellett elıször egy határozott élő szerszámmal
végzett megmunkálás (pl. egy keményesztergálási mővelet) történik. Ezt követıen abrazív
megmunkálás (pl. egy köszörülés) következik, amikor már csak egy nagyon csekély - néhány század
mm – anyag-réteg leválasztása történik. Ezáltal nı a pontosság, megszőnik a periodikus topográfia,
egyszóval biztosított az alkatrész kiváló minısége. A ráhagyás minél nagyobb részét tudjuk az elsı lépésben
leválasztani, a keményesztergálás elınyeibıl (anyagleválasztási sebesség, költségek, felületi réteg állapota,
stb.), annál kevesebbet használunk az újra megjelenı hőtı-kenı folyadékból. A köszörülés elınyei,
már igen kis ráhagyás eltávolításakor megjelenik. Az egybefogás elınye alapján többféle kombinált
eljárást is alkalmazhatnak.
Ezen hibrid változatok közül, ha kiválasztjuk az esztergálást és a köszörülést, akkor a két eljárás
kombinálása elınyökkel járhat.
A keményesztergálás és köszörülés legfontosabb elınyeit és hátrányait a 13. ábrán mutatjuk be, az
eljárások kombinált alkalmazásának jellemzıivel együtt.
- 20 -
KEMÉNYESZTERGÁLÁS KÖSZÖRÜLÉS
Elınyök: Elınyök:
• nagy rugalmasság
• nagy anyagleválasztási teljesítmény
• hőtı-kenı folyadék nem szükséges
• stb.
• folyamat biztonság nagy
• a munka minısége magas fokú
• felszíni réteg alig károsodik
• stb.
Hátrányok: Hátrányok:
• folyamat biztonsága kisebb
• minimális fogásmélység szükséges
• nagy passzíverı lép fel
• hıfejlıdés nagy
• stb.
• kisebb rugalmasság
• kisebb anyagleválasztási teljesítmény
• hőtı-kenı folyadék szükséges
• új befogás szükséges
• stb.
A KÉT ELJÁRÁS KIOMBINÁLÁSA
• keményesztergálás és köszörülés egy gépen, egy befogásban
• nagy pontosság, magas felületminıség, rövid gyártási lánc
• optimális eljárásválasztás, az elıírt pontosság alapján
• a két eljárás nagyolásként, ill. simításként fogható fel
• csekély köszörülési ráhagyás szükséges
• minimál hőtéssel, esetenként akár szárazon is végezhetı
• stb.
13. Keményesztergálás és köszörülés legfontosabb elınyei és hátrányai
3.4. Furatmegmunkálás az esztergálás és a köszörülés kombinálásával
Az un. kombinált (hibrid) megmunkálás alkalmazását is vizsgáltuk, hogy a két eljárás elınyeit
egyesítsük. Ezért a két eljárást egy szerszámgépen egy befogásban végeztük.
Ez olyan hibrid gép alkalmazását jelenti, amelyen egy befogásban, egy gépen készülnek a darabok
esztergaszerszámok és/vagy köszörőszerszámok szükség szerinti automatikus beváltásával.
A két eljárásnak egy gépen egy befogásban történı végrehajtása lehetıvé teszi a köszörülési
ráhagyás minimálisra csökkentését. Ezáltal minimálisra csökken a fıidı, ami fıleg a hosszadalmas
furatköszörülésnél nagy nyereséget jelent.
A keményesztergálás biztosította az elsı lépésben a megfelelı felületi integritást (réteg
felkeményedése, nyomó feszültség kialakulása, stb.) melynek fontos szerepe van az alkatrészek
élettartam növekedésében, s ezt a gazdaságosan és száraz megmunkálással végeztük.
Az egy befogásban történı készremunkálásnak ezen túlmenıen számos más elınye is van. Javul a
helyzetpontosság, nincs ütése a koncentrikus felületeknek, nincs közbülsı munkadarab kezelés,
szállítás, állásidı, amikor a munkadarabbal nem történik semmi. Rövidül a folyamatlánc, ahogyan
azt a 14. ábrán láthatjuk.
- 21 -
•szerszám•forgácsolósebesség•elıtolás•ráhagyás
•stb.
3•korong•forgácsoló sebesség•elıtoló sebesség•szabályozási adatok•hőtı-kenı koncepció•stb.
3
Keményesztergálás Készre köszörülés
Cél: nagy anyagleválasztási sebesség Cél: kiváló munkadarab min ıség
Edzett nyersdarab•méretek•alak•keménység•ráhagyás•vetemedés•stb.
A munkadarab állapota elıesztergálás után•méret- és alakpontosság•érdesség•felszíni réteg állapota•stb.
Készdarab•alakpontosság•méretpontosság•felületminıség•felszíni réteg•stb.
14. ábra Folyamatlánc kombinált keménymegmunkálásnál ANIMÁCIÓ
Lényegében keményesztergálással nagyolunk, köszörüléssel pedig, ahol szükséges, simítunk nagy
eljárásbiztonság mellett.
3.5. A kísérletek eredményei
Végezetül szeretnénk bemutatni, hogy a funkcionális követelményeknek megfelelı pontosságú és
felületminıségő fogaskerekek megmunkálásának fejlesztése hogyan segíti a hatékonyság növelését.
A 15. ábrán a gépi fıidı és a darabidı van bemutatva. G bető jelzi a köszörülést, HT betők a
keményesztergálást, az S bető standard lapka használatát, a W wiper lapka használatát jelzi.
2,77
3,65
0,671,04
0,440,76
2,38
2,97
0,711,06
0,63
0,96
0
1
2
3
4
5
6
7
gépi f ıidı darab id ı
ráfo
rdítá
si id
ı,
t [m
in]
köszörüléskeményesztergálás Skeményesztergálás W+Skeményeszt.+kösz.kombinált eljárás Skombinált eljárás W
Ø66 átmérő
L3=28,35 mm
S W
G
+
S W
CHT G
+
HT
15. ábra A gépi fıidı és a darabidı a vizsgált keménymegmunkálási változatoknál
- 22 -
A keményesztergálással négyszer rövidebb idıvel munkálható meg a kerék, mint köszörüléssel. A
keményesztergálás és köszörülés együtt tradicionális módon alig kevesebb idı, mint a köszörülés. A
kombinált eljárásoknál az idı alig változik a hagyományos keményesztergáláshoz képest.
4. Következtetés
A gépipari termékekben növekszik azon alkatrészek száma, amelyek befejezı megmunkálása
keménymegmunkálás. Ezért fontosak az eljárások fejlesztései, amelyek az alkatrészek
funkcionalitását (mőködését) biztosító minıségi tulajdonságait hatékonyan, gazdaságosan tudja
létrehozni.
A köszörüléssel azonos pontosságú keményesztergálás gyorsan elterjedt, pl. az edzett vagy
betétedzett furatos tárcsaszerő alkatrészek megmunkálására, mert az anyagleválasztás
hatékonyságában a köszörüléssel szemben jelentıs elınyei vannak.
A befejezı megmunkálásban azonban nem mindig a határozott élgeometriájú szerszámmal végzett
mővelet a legelınyösebb. Egyrészt a leválasztható fogásmélység és/vagy forgácskeresztmetszet,
másrészt a forgácsolt felületen létrejövı topográfia is korlátozhatja az eljárás alkalmazást.
Adott minıség és IT pontosság, ha sem köszörüléssel sem keményesztergálással gazdaságosan nem
biztosítható, elıtérbe kerülnek a hibrid megmunkálások. A kombinált eljárás javítja a
keményesztergálás képességeit, és további alkatrész csoportoknál válik lehetıvé pontos, és jobb
integritású felületek elıállítására.
A célszerően megválasztott kiegészítı mővelet biztosítja az elıírt pontosságot, érdességét, ill. a
mőködéshez szükséges optimálás topográfiát.
- 23 -
Irodalom
[1] Tönshoff, H. K.; Arendt, C.; Ben Amor, R. (2000). Cutting of hardened steel, Annals of the
CIRP, Vol.49/2/2000 pp. 547-566
[2] Karpuschewski-Knoche-Hipke: Gear finishing by abrasive processes, CIRP Annals 57 (2008)
pp.621-640)
[3] Tönshoff, H. K., Arendt, C. and Ben Amor, R., 2000, "Cutting of hardened steel", Annals of
the CIRP, Vol. 49/2, pp.547-566.
[4] Koch, K. F., 1996, "Technologie des Hochpräzisions-Hartdrehens", Dr-Ing. Dissertation,
RWTH Aachen.
[5] Kundrák, J., Bana, V.: "Geometrical accuracy of machining of hardened bore holes", WESIC
2003 4th Workshop on European Scientific and Industrial Collaboration, University of
Miskolc, Hungary, pp. 473-480.
[6] Kundrák J., Gyáni K., Kuderna F.: Korszerő fogaskerékgyártás sebességváltókhoz (Modern
Gearwheel Production for Gearbox), GÉP, LIV. évf. No 10-11. pp.96-102.
[7] Kundrák J.: Applicability of hard cutting for machining of hardened bore-holes, Fifth
International Symposium on Tools and Methods of Competitive Engineering (TMCE 2004),
Lausanne, 2004. pp.649-660.
[8] J. Kundrák, A.G. Mamalis, A. Markopoulos: "Finishing of hardened boreholes: Grinding or
hard cutting?", Materials and Manufacturing Processes, Volume 19, Issue 6, pp.979-993, 2004.
[9] Davies, M. A.- Evans, C. J.- Chou, Y.: On Chip Morphology, Tool Wear and Cutting
Mechanics in Finish Hard turning. Annals of the CIRP Vol. 45/1. 1996. pp. 77-82.
[10] Brinksmeier E., 1991, Prozeß- und Werkstückqualität in der Feinbearbeitung, VDI-
Fortschrittsberichte Reihe 2, Nr. 234, VDI-Verlag.
[11] Brinksmeier, E.; Brockhoff, T., 1999, White layers in machining steels, Proc. 2nd Intern.
German and French Conf. on High Speed Machining, Darmstadt: 7-13
[12] Tönshoff, H.K., Karpuschewski, B., Borbe, C., 1998, Hard machining – State of research,
Proc. Intern. CIRP/VDI-Conf. on High Performance Tools, Düsseldorf: 253-277.
[13] Hou, Z.B., Komanduri, R., 2004, On the mechanics of the grinding process – thermal analysis
of the abrasive cut-off operation, International Journal of Machine Tools and Manufacture,
44/2-3: 271-289.
[14] Martin, K.; Yegenoglu, K., 1992, HSG Technologie, Gühring Automation.
[15] Davies, M. A.; Burns, T. J.; Evans, C. J., 1997, On the dynamics of chip formation in
machining hard metals, Annals of the CIRP, 46/1: 25 - 28
- 24 -
[16] Hähl, T. Wüst, M., Scholtes, B., Macherauch, E., 1994, Strukturelle Änderungen bei der
Überrollung thermisch vorgeschädigter Wälzelemente, HTM, Band 49/ Heft 1: 40-47.
[17] Shaw, M.C., Hashimoto, F., Chang, S.H., Balasubrahanya, S., Chandrasekar, S., Farris, T.N.,
1997, Forces and specific energy in superfinishing of hardened steel, Annals of the CIRP, 46/1:
257-260.
[18] Tönshoff, H.K., Karpuschewski, B., Borbe, C., 1997, Comparision of Basic Mechanisms in
Cutting and Grinding of Hardened Steel, Production Engineering Vol. IV/2: 5-8.
[19] Corbet, J., Stephenson, D. J.;Jin, T., 2002, High Efficiency Deep Grinding of a Low Alloy
Steel with Plated CBN Wheels, Annals of the CIRP, 51/1: 241-244.
[20] Rowe, W.B., Jin, T., 2001, Temperatures in high efficiency deep grinding (HEDG), Annals of
the CIRP, 50/1: 205-208.
[21] Mahdi, M., Zhang, L.C., 1999, Residual stress in ground components caused by coupled
thermal and mechanical plastic deformation, Journal of Materials Processing Technology,
95/1-3: 238-245.
[22] Denkena, B., Jung, M., Müller, C., Kramer, N., 2004, Characterisation of white layers inflicted
by mechanical and thermal loads within Manufacturing processes, 7th international symposium
on advances in abrasive technology, Bursa, Turkey.
[23] Razim, C., 1985, Restaustenit - Zum Kentnisstand über Ursache und Auswirkung bei
einsatzgehärteten Stählen, HTM, Band 40/ Heft 4: 150-165.
[24] Schlicht, H., Schreiber, E., Zwirlein, O., 1987, Ermüdung bei Wälzlagern und deren
Beeinflussung durch Werkstoffeigenschaften, Wälzlagertechnik, Heft1: 14-22.
[25] Balart, M.J., Bouzina, A., Edwards, L., Fitzpatrick, M.E., 2004, The onset of tensile residual
stresses in grinding of hardened steels, Materials Science and Engineering, 367/ 1-2: 132-142.
[26] Guo, Y.B., Barkey-Mark, E., 2004, Modeling of rolling contact fatigue for hardened machined
components with process-induced residual stress, International Journal of Fatigue, 26/6: 605-
613.
[27] Guo, Y.B., Sahni, J., 2004, A comparative study of hard turned and cylindrically ground white
layers, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44/2/3: 135-145.
[28] Chou, Y. K., Song, H., 2004, Tool nose radius effects on finish hard turning, Journal of
Materials Processing Technology, Vol. 148, Issue 2: 259-268.
[29] Koenig, W., Berktold, A., Koch, K.-F., 1993, Turning versus grinding – A comparision of
surface inegrity aspects and attainable accuracies, Annals of the CIRP Vol. 42/1: 39-43.
[30] Sukaylo, V. A., Kaldos, A., 2004, Development and verification of a computer model for
thermal distortions in hard turning, Journal of materials processing technology, Vol. 155-156:
1821-1827.
- 25 -
[31] Karpuschewski, B., 1995, Mikromagnetische Randzonenanalyse geschliffener
einsatzgehärteter Bauteile, German Ph.D. thesis, Universität Hannover.
[32] Rech, J., Moisan, A., 2003, Surface integrity in finish hard turning of case-hardened steels,
International Journal of Manufacturing, Vol. 43, Issue 5: 543-550.
[33] Heuer, W., 1992, Außenrundschleifen mit kleinen keramisch gebundenen cBN-
Schleifscheiben, German Ph.D. thesis, University Hannover.
[34] enkena, B., Tönshoff, H. K., Friemuth, T., Müller, C., Zenner, H., Renner, F., Koehler, M.,
2002, Fatigue strength of hard turned components, Proceedings of the 1st International
Conference on Manufacturing Engineering, Sani-Haldiki.
[35] Borbe, C., 2001, Bauteilverhalten hartgedrehter Oberflächen, German PhD thesis, University
Hannover.
[36] Barry, J.J., 2005, Contribution of Element Six Ltd.
[37] Sandvik Coromant Akadémia 2010 – Keménymegmunkálás
top related