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Mecanismo de Formación de Superficie de Microtextura en el Rectificado Asistido por Ultrasonido con Rueda de Rectificado Cónica

Autores: Han, Jiaying; Jiang, Yiqi; Li, Xinrui; Li, Qing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El experimento de molienda asistida por ultrasonido rotativo (RUAG) de la muela cónica generó una micro-textura intermitente en forma de hoyo en la superficie de la pieza de trabajo, reduciendo el daño térmico y mejorando las características de lubricación en comparación con la molienda convencional (CG). Para optimizar aún más las propiedades de la superficie, este documento estudió el mecanismo de formación de la micro-textura. Este estudio utilizó como base la teoría de que el volumen de micro-debris es igual al volumen de material removido macroscópicamente para establecer la ecuación matemática de la profundidad de molienda. Posteriormente, se dedujeron fórmulas de los parámetros de características de la micro-textura, incluyendo la longitud del hoyo, la profundidad del hoyo y el espaciado de la textura. La profundidad de molienda microscópica resuelta fue alternadamente positiva y negativa, lo que indica que la separación alternante entre el grano de molienda y la pieza de trabajo causó hoyos intermitentes en la molienda. A través del análisis de superficie de respuesta (RSA), este documento analizó las relaciones entre la profundidad de molienda macroscópica, los parámetros de características de la micro-textura y los parámetros de mecanizado (es decir, amplitud, velocidad de avance y velocidad de rotación). Se realizaron experimentos de un solo factor de los parámetros de mecanizado, con métodos de simulación de elementos finitos y experimentales, para verificar las características teóricas de la micro-textura. El programa simulado formó superficies tridimensionales con micro-texturas. Sus resultados de medición fueron consistentes con los teóricos. Los resultados experimentales demostraron que el rango de longitud del hoyo cubre los teóricos, verificando aún más la precisión del modelo de profundidad de molienda. Para esta muela, la amplitud de 8-10 m fue óptima para una mejor rugosidad, lubricación y daño térmico. La rugosidad mejoró al aumentar la velocidad de rotación o reducir la velocidad de avance según el experimento. Si la velocidad de rotación y la velocidad de avance superan los valores límite, entonces la molienda continua romperá los granos abrasivos e incluso dañará el recubrimiento de nitruro de boro cúbico (CBN). Los resultados experimentales también mostraron que la forma del hoyo estaba estrechamente relacionada con las propiedades de la superficie, lo que merece una investigación adicional.

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