Tiểu luận mài bằng đá mài xẻ rãnh

LỜI NĨI ĐẦU
Việc ứng dụng mài là một ngun cơng gia công lần cuối đã xuất hiện trước
đây khoảng 2 triệu năm, khi mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá
trình mài (chipping-abrade). Các hạt mài tự nhiên được sử dụng cho tới những năm
1980, khi mà các quặng được phát hiện và khai thác để chế tạo Al2O3 và SiC. Các
hạt mài nhân tạo tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tự nhiên vì có thể
khống chế lượng tạp chất trong đó, có thể điều khiển chất lượng của hạt mài trong
q trình sản xuất. Cơng nghiệp sản xuất hạt mài đã điều khiển được các tính chất
như kích thước hạt, độ bền của hạt phù hợp với các ứng dụng mài khác nhau. Trong
Thế chiến thứ II, việc cung cấp không liên tục kim cương tự nhiên để làm đá mài đã
thúc đẩy các nghiên cứu phát triển vật liệu thay thế chúng. Năm 1955, rất nhiều phát
kiến trong việc phát triển vật liệu mài đã đưa đến thành cơng chế tạo kim cương
nhân tạo. Rất nhanh sau đó, Nitrit Bor lập phương (CBN-Cubic Bor Nitride) được
chế tạo. Kim cương và CBN nhân tạo được biết đến dưới tên Superabrasive bởi vì
chúng có các tính chất tốt, đáp ứng được về độ cứng, độ bền mòn, độ bền nén và hệ
số dẫn nhiệt, …
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và của ngành chế
tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu
ngày càng cao về cơ lí tính và các tính chất đặc biệt khác, tính gia cơng của các loại
vật liệu này rất thấp (khó gia cơng), đồng thời các chi tiết có yêu cầu ngày càng cao
về chất lượng cũng như độ chính xác. Do vậy phạm vi sử dụng của phương pháp
mài ngày càng được mở rộng. Trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ
lệ rất lớn, máy mài chiếm khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại. Đặc biệt là trong
ngành chế tạo ổ bi, nguyên cơng mài chiếm khoảng 60% tồn bộ quy trình cơng
nghệ. Quá trình mài là quá trình cắt gọt của đá mài vào chi tiết, tạo ra rất nhiều phoi
vụn…
Như vậy mài là một quá trình rất phức tạp, các hiện tượng vật lý xảy ra trong
quá trình cắt phụ thuộc lớn vào tương tác giữa hạt mài, giữa đá mài với vật liệu gia
cơng (phơi).Trong bất kì q trình mài nào đều xuất hiện bốn tương tác sau:
- Tương tác giữa hạt mài và phôi.
- Tương tác giữa phoi và chất kết dính.

- Tương tác giữa phoi và phơi.
- Tương tác giữa chất kết dính và phơi. Trong đó, tương tác giữa hạt mài và
phơi là quan trọng nhất, có ảnh hưởng tới toàn bộ.
Dưới sự phát triển của khoa học cơng nghệ ngày này thì việc làm tăng năng
suất gia công cũng như cải thiện chất lượng bề mặt mài là điều hết sứt quan trọng và
cấp thiết. Nhiều phương án đã được đưa ra, tuy nhiên với phạm vi của tiểu luận này
chủ yếu tập trung vào việc “ Nghiên cứu phương án mài bằng đá mà xẻ rãnh”.


PHÂN TÍCH LỰC MÀI VỚI BÁNH MÀI XẺ RÃNH
Tác giả: Xiaorui Fan, Michele Miller (Michigan Technological University,
Houghton, MI)
Giới thiệu
Do sự đa dạng của các tính chất hóa học, điện, sinh học và cơ học mà gốm sứ
hiện đang có nhiều ứng dụng trong xã hội và công nghiệp. Mặt khác, một số tính
chất mong muốn của gốm cũng gây khó khăn trong việc gia cơng chúng với kích
thước và hình dạng chính xác. Nghiền là một cơng nghệ cho phép trong sản xuất các
thành phần gốm vì nó có thể tạo ra các hình dạng chính xác một cách xác định.
So với các quy trình gia cơng khác, mài địi hỏi năng lượng lớn trên một đơn
vị khối lượng vật liệu bị loại bỏ. Nói cách khác, với cùng một lượng vật liệu bị loại
bỏ, việc mài cần nhiều năng lượng và lực hơn. Lực mài cao có nghĩa là nhiệt độ cao
hơn dẫn đến việc sử dụng chất làm mát nhiều hơn. Cả hai lực và nhiệt độ đều ảnh
hưởng đến độ chính xác của phơi. Lực mài cao cũng làm cho các cơng cụ gia cơng
mịn nhanh hơn. Do đó, các phương pháp để giảm lực mài là mong muốn. Ví dụ,
mài tốc độ cao đã được sử dụng để giảm lực mài [1,2]. Ngưỡng là khoảng 80-180
m/s tùy thuộc vào điều kiện mài và vật liệu phôi. Ngoài ra, xẻ rãnh trên bánh mài
làm cho lực mài giảm.
Một số nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng mài phân đoạn là một cách tiếp
cận đầy hứa hẹn để giảm lực mài. Sử dụng bánh xe phân đoạn là một cách thuận tiện
để thực hiện mài không liên tục do các miếng đệm của bánh xe không tiếp xúc với

phôi. Lee và cộng sự. [3] khám phá lực cắt để mài mặt gốm bằng cách sử dụng bánh
xe kim cương có rãnh và chế tạo mơ hình nhiệt độ để mài mặt. Brecker et al. [4] đã
phát triển một bánh xe cốc phân đoạn để cải thiện hiệu suất mài khi tốc độ di chuyển
ngang làm việc thấp. Ông phát hiện ra rằng bề mặt cắt bị gián đoạn cho phép cải
thiện hiệu quả của chất lỏng cắt dẫn đến lực ma sát thấp hơn đáng kể, ít năng lượng
hơn và bề mặt hoàn thiện tốt hơn. A.V. Gordeev [5] nhận thấy rằng các bánh mài xe
rãnh ngoại quan bằng kim loại mịn chậm hơn các bánh mài có bề mặt làm việc liên
tục. Bài viết này tập trung vào phát triển một mơ hình lực để mài bánh xe phân khúc.
Dựa trên phân tích mơ hình, xác định hình học bánh mài xẻ rãnh sẽ được tối ưu.
Mơ hình lực mài
Lực mài có thể được chia thành các thành phần bình thường và tiếp tuyến
(tương ứng Fz và Fx). Mỗi số trong này có thể được chia thành hai phần: thành phần
cắt và thành phần ma sát. Thành phần cắt tăng theo tốc độ loại bỏ vật liệu (MRR) và
thành phần ma sát độc lập với MRR:

kz, kx, mz, mx, Fz0 và Fx0 là các hằng số phụ thuộc vào vật liệu phôi và bánh
mài. Fz0 và Fx0 lần lượt là các thành phần ma sát theo hướng bình thường và tiếp
tuyến.


Phân tích MRR cho mài bánh mài xẻ rãnh
Nghiền bánh xe phân đoạn thay đổi mơ hình tiếp xúc giữa bánh xe và phôi để
tốc độ loại bỏ vật liệu tức thời khác với mài thơng thường. Dựa vào đó, lực mài để
mài bánh xe phân đoạn có thể được dự đoán dựa trên sự thay đổi MRR tức thời.
Chu kỳ cắt của mỗi phân đoạn có thể được chia thành bốn giai đoạn: phân
đoạn trước rời khỏi khu vực mài, phân khúc hiện tại tiếp cận khu vực mài, phân khúc
hiện tại đi vào khu vực mài và phân khúc hiện tại tiếp xúc hồn tồn với phơi. Hình
dạng của bốn giai đoạn này đã được phân tích và các phương trình cho MRR tức
thời được lấy dựa trên bán kính bánh xe, tốc độ bánh xe, tốc độ bàn, độ sâu cắt, và
kích thước phân đoạn và khoảng cách. Hình 1 cho thấy MRR tức thời trong một tập

hợp các điều kiện cụ thể cho hai phân đoạn mài, trong đó 1, 2, 3 và 4 tương ứng với
bốn giai đoạn tương ứng. Trong sơ đồ này, thời gian tiếp xúc giữa bánh xe và phôi
là hơn một nửa chu kỳ (56,8%) và MRR cao nhất xảy ra trong giai đoạn 3 khi phân
đoạn đi vào vùng mài khu vực mài khi độ sâu cắt tức thời cao nhất quá).

Hình 1: MRR tức thời cho hai chu kỳ phân khúc

Kiểm tra hiệu chuẩn mẫu
Để tìm ra k’s, m’s và F0, trong phương trình (1), một loạt các thử nghiệm mài
bề mặt đã được thực hiện với một bánh xe thông thường. Thiết lập thử nghiệm được
hiển thị trong Hình 2 và các điều kiện mài được thể hiện trong Bảng 1. Bánh xe được
thử với nhiều đường chuyền để giảm thiểu sai số làm tròn. Cả lực Fz bình thường và
lực tiếp tuyến Fx đều được đo bằng máy đo lực kế ba trục Kistler. Sau đó, chúng
được khuếch đại và thu thập bởi một máy tính.


Vật liệu phôi
Đá mài
Tốc độ đá
Bước tiến
Độ nhám bề mặt
Nước làm mát

4140 Steel (50 x 5 x 10 mm)
Aluminum oxide 32AR46JV40
162 mm dia. x 6.4 mm
29.4 m/s
45, 82, 114, 150 mm/s
5, 25, 50, 75, 100 µm
No

Bảng 1: Điều kiện kiểm tra mài thường xuyên

Hình 2: Thiết lập thử nghiệm mài

Các lực mài thay đổi theo độ sâu cắt và tốc độ bảng như trong Hình 3 và 4.
Mỗi điểm trong các hình này là trung bình của ba phép đo.
Các thành phần cọ xát Fz0 và Fx0 được đo tại tia lửa khi khơng có vật liệu mới
nào bị loại bỏ.
Các phép đo thành phần cọ xát được thực hiện cho tất cả các điều kiện mài
trong Bảng 1. Các thành phần cọ xát theo cả hai hướng được chứng minh là không
phụ thuộc vào tốc độ bảng hoặc độ sâu cắt của các lần đi trước. Trong thí nghiệm
này, Fz0 và Fx0 lần lượt là 0,74 và 0,43 newton.
Các thử nghiệm đã được thực hiện ở năm độ sâu cắt và bốn tốc độ bảng với
tổng số hai mươi tốc độ loại bỏ vật liệu.
Các đường cong trong Hình 5 là các đường xu hướng công suất phù hợp với
hai mươi điểm. Khi MRR nhỏ, cần nhiều năng lượng hơn để nghiền vật liệu. Từ hình
này, chúng ta có thể tìm thấy kz, kx, mz và mx trong phương trình (1). Trong thí
nghiệm này, chúng lần lượt là 4,13, 2,51, 0,77 và 0,81. Vì vậy, trong các điều kiện
mài này, phương trình mơ hình lực là:


Fx Vs DOC

Hình 3: Chiều sâu cắt của Fz và Fx Vs
Fz Vs table speed

Hình 4: Tốc độ bàn Fz và Fx Vs
(F-F0)/MRR Vs MRR

Hình 5: Các thành phần cắt Vs MRR

Thử nghiệm mài phân đoạn
Với MRR tức thời (như minh họa trong Hình 1), phương trình 2 có thể được
sử dụng để dự đốn lực mài phân đoạn. Hình 6 mô tả các bánh xe phân đoạn được
sử dụng trong các thí nghiệm để xác nhận mơ hình. Chúng được cắt từ bánh xe oxit
nhôm thông thường. Bánh xe phân khúc số 1 có bốn mươi răng và tỷ lệ chiều dài
phân khúc của nó với chiều dài notch là 1: 1. Bánh xe phân khúc số 2 và 3 có hai
mươi phân khúc trong khi số 4 có mười phân khúc. Bánh xe số 3 và 4 có phân
khúc dài tới 3: 1.


Các thí nghiệm đã được thực hiện với bốn bánh xe phân đoạn này theo Bảng
2.

Bánh mài xẻ rãnh 1 (40_1:1)

Bánh mài xẻ rãnh 2 (20_1:1)

Bánh mài xẻ rãnh 3 (20_3:1)

Bánh mài xẻ rãnh 4 (10_3:1)

Hình 6: Bánh mài xẻ rãnh
4140 Steel (50 x 5 x 10
mm)
Cut from aluminum oxide
Bánh mài xẻ rãnh
32AR46-JV40
162 mm dia. x 6.4 mm

Tốc độ đá mài
29.4 m/s
Bước tiến
40-150 mm/s
Độ nhám
25 µm
Nước làm mát
No
Bảng 2: Điều kiện mài bánh mài xẻ rãnh
Vật liệu phôi

Kết quả và thảo luận
Hình 7 so sánh dự đốn mơ hình từ phương trình 2 (đường liên tục) và lực
trung bình (của ba) lực đo (điểm riêng lẻ). Thanh lỗi tương ứng với khoảng tin cậy
95%. Để so sánh, các lực được mơ hình hóa và đo lường cho mài thơng thường
(khơng có phân đoạn) được hiển thị.
Các kết quả thí nghiệm và dự đốn mơ hình rất phù hợp. Những sơ đồ này cho
thấy lực mài giảm khi sử dụng bánh xe phân đoạn. Ngồi ra, ít phân khúc hơn dẫn
đến lực thấp hơn và khoảng cách phân khúc lớn hơn dẫn đến lực ít hơn. Theo phân
tích MRR, khơng gian phân khúc lớn hơn và ít phân khúc hơn làm tăng vật liệu bị
loại bỏ trong Giai đoạn 3 và giảm ở Giai đoạn 1 và 4. Vì MRR ở Giai đoạn 3 cao
hơn phần còn lại và năng lượng cụ thể thấp hơn với MRR lớn hơn, hiệu ứng kích
thước này sẽ dẫn đến trong lực lượng trung bình thấp hơn.
Kết luận và công việc tương lai
Bánh mài xẻ rãnh là một cách hiệu quả để giảm lực mài. Tuy nhiên, vẫn còn
một số lo ngại. Khi số lượng phân khúc giảm, độ nhám bề mặt hoàn thiện tăng và
lực đỉnh tăng. Trong khi đó, phân khúc bị suy yếu nếu không gian giữa chúng quá
lớn.
Công việc trong tương lai sẽ tập trung vào thiết kế tối ưu của hình học phân
khúc có thể cân bằng các khía cạnh sau: hồn thiện bề mặt, lực trung bình, lực đỉnh,

thiệt hại dưới bề mặt và độ mòn của bánh xe.


Tài liệu tham khảo
[1] Yin, L. and Huang, H., “Ceramic response to high speed grinding,” Machining
Science and Technology, v 8, n 1, 2004, pp. 21-37.
[2] Klocke, F. and Muckli, J., “Grinding at its limits - high-speed grinding,”
Technical Paper - Society of Manufacturing Engineers. MR, n MR99-232, 1999,
pp. 1-23.
[3] Lee, K.W., Wong, P.K., and Zhang, J.H., “Study on the grinding of advanced
ceramics with slotted diamond wheels,” Journal of Materials Processing
Technology, v 100, n 1, 2000, pp. 230-235.
[4] Brecker, James N. and Shaw, Milton C., “Segmental Cup Grinding Wheel,”
Avtomaticheskaya Svarka, 1975, pp. 441-452.
[5] Gordeev, A. V., “Wear Resistance of Segmental Diamond Wheels,” Machines
& Tooling (English translation of Stanki i Instrument), v 48, n 2, 1977, pp. 21-22.
Z-force Comparison (DOC=25um)
40_1:1 Vs 20_1:1

X-force Comparison (DOC=25um)
40_1:1 Vs 20_1:1

Z-force Comparison (DOC=25um)
20_3:1 Vs 20_1:1

X-force Comparison (DOC=25um)
20_3:1 Vs 20_1:1

Hình 7: So sánh lực cắt với các bánh mài xẻ rãnh

KHẢ NĂNG CẢI THIỆN HIỆU QUẢ QUÁ TRÌNH MÀI TRỤ BẰNG
CÁCH SỬA ĐỔI CẤU TRÚC BÁNH MÀI
PHẦN I: ĐÁ MÀI LÀM BẰNG HẠT MÀI THÔNG THƯỜNG
Tác giả:
Krzysztof Nadolny (Faculty of Mechanical Engineering, Department of Production Engineering, Koszalin
University of Technology, Poland);
Witold Habrat (Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology,
Poland).

Tóm tắt
Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan về 14 sửa đổi xây dựng bánh
mài được sử dụng trong mài ngoại vi của bề mặt hình trụ bên trong và bên ngoài,
khi các bánh mài làm bằng hạt mài mịn thơng thường được sử dụng (Al 2O 3, alumina
gel, SiC, v.v.). Văn bản chứa các đặc điểm của đá mài với các hạt hỗn hợp, liên kết
tinh thể thủy tinh, một chất làm mát ly tâm vào vùng mài, hạt tổng hợp, vùng có
đường kính khác nhau, vùng mài thơ xun tâm, phân đoạn mài hồn thiện mở rộng,
vĩ mô bề mặt hoạt động và không liên tục vi mô, cũng như đa dạng, ngâm tẩm (tự
bôi trơn), bánh sandwich, bánh xe cắt và phân khúc. Mỗi sửa đổi cấu trúc được trình
bày được mơ tả bằng cách đưa ra sơ đồ xây dựng, các hạt mài mòn được sử dụng,
phạm vi ứng dụng, ưu điểm cũng như nhược điểm. Sửa đổi cấu trúc bánh mài cho
phép hiệu quả của cả hai điều kiện và kết quả của quá trình mài. Một phạm vi rộng
cho phép lựa chọn m cho phép lựa chọn phù hợp tùy thuộc vào các tiêu chí cần thiết
để đánh giá hiệu quả và có tính đến các đặc tính cụ thể của hạt mài mịn thơng
thường. Kết quả là, có thể có được ảnh hưởng tích cực đến một số yếu tố cơng nghệ
của q trình nghiền. Các biến thể m được mơ tả của cấu trúc bánh mài cũng có thể
là nguồn cảm hứng và là cơ sở để tạo ra các giải pháp mới trong lĩnh vực này.
Từ khóa
Sửa đổi bánh mài, cấu trúc bánh mài, đá mài, hạt mài mịn thơng thường, hiệu
quả sản xuất.

Giới thiệu
Một số yếu tố ảnh hưởng đến các điều kiện trong vùng mài, bao gồm loại, tính
chất và điều kiện của phơi, mơi trường gia công (loại, chi tiêu và phương pháp phân
phối chất làm mát), tính chất của máy mài (độ cứng, độ rung) , các thông số gia công,
phương pháp chuẩn bị bề mặt hoạt động của đá mài (GWAS), cũng như tình trạng
của nó trước khi gia cơng và chính cấu trúc bánh mài. Dường như một trong những
cách hiệu quả và kinh tế nhất để cải thiện hiệu quả của việc mài là bằng cách sửa đổi
cấu trúc bánh mài. Những sửa đổi như vậy thường không yêu cầu bất kỳ sự can thiệp
nào đến cấu trúc của máy mài hoặc đồ gá của nó, điều này làm cho chúng có thể áp
dụng phổ biến và có khả năng được sử dụng rộng rãi.
Các tài liệu chủ đề mô tả một số sửa đổi của cấu trúc bánh mài có mục đích là
để cải thiện hiệu quả q trình mài. Phần lớn các sửa đổi đã biết liên quan đến bánh
mài lớn được sử dụng trong bề mặt, hình trụ bên ngồi, và hình trụ bên trong sâu và
mài hình dạng. Ngồi ra cịn có một số lượng nhỏ các sửa đổi có thể được áp dụng
trong các bánh mài để mài trụ trong. Dường như cũng có thể thực hiện thành công
hơn những sửa đổi đã biết trong các bánh mài cỡ nhỏ được sử dụng để mài trụ trong.


Hình I. Sản lượng hạt mài mịn trên thế giới: (a) năng lực sản xuất của đá mài
thông thường năm 20111; (b) cơ cấu năng lực sản xuất của vật liệu mài mòn siêu
cứng năm 20082; (c) giá trị gần đúng của thị trường toàn cầu đối với các hạt mài
mịn trong năm 20082
Bảng I . Thành phần hóa học và tính chất của các loại hạt mài mịn thơng thường
được lựa chọn.3-7
Thơng số

Kích thước tinh thể
Hình dạng
Mật độ riêng
Độ cứng HK

Độ dẻo
Cường độ ứng suất tới hạn

99A
White fused
alumina
Al2O3
Al2O3: 99.7%
Si02: 0.01 %
Fe203: 0.02%
Na20 : 0.16%
CaO+
MgO:
m
Pointed, sharp
3.96 g/cm3
20.3 GPa
2.0 Mpa.m1/2
2.7 Mpa.m1/2

Hệ số ma sát ( Với thép cứng)
Hệ số dẫn nhiệt 

Tên loại hạt mài

Thành phần hoá học

SG/Cubitron
Microcrystalline
sol-gel sintered

alumina

< 1m
Pointed, very
3.87 g/cm3
21.5 GPa
3.7 Mpa.m1/2
3.5-4.3 Mpa.m1/2

99C
Silicon
carbide green
SiCg
>98.5% SiC
~0.30% C
~0.02% Fe
~0.03% Si
< 1m
sharp,
3.12-3.21
3
24-30 GPa
2.2-3.3
1/21/2
1.9 Mpa.m

0.34

0.19

-

27-35 W/m.K

27-35 W/m.K

42.5 W/m.K

Al2O3: 95-99%
Mg0/Fe203: 0-5%

Bài viết này trình bày phân tích các tài liệu liên quan đến sửa đổi cấu trúc đã
biết của bánh mài làm từ hạt mài thơng thường (Phần I) và hạt mài mịn siêu cứng
(Phần II), có thể có ảnh hưởng tích cực đến một số yếu tố cơng nghệ của q trình
mài. Các tác giả nhằm mục đích trình bày phổ biến rộng nhất có thể về sửa đổi cấu
trúc của đá mài được mô tả trong tài liệu, và để xác định các nguồn thư tịch cho phép
tìm kiếm dữ liệu chi tiết về cả bản chất học thuật và thực dụng. Trong bài báo này,
sửa đổi cấu trúc của bánh mài thường góp phần vào sự phát triển của q trình mài,
và đặc biệt được kích hoạt.
- Một sự mở rộng đáng kể của các ứng dụng quy trình mài, ví dụ như trong
lĩnh vực vật liệu gia cơng thuộc nhóm khó cắt do các đặc tính của chúng (như hợp
kim niken, coban hoặc titan);


- Sự gia tăng tỷ lệ loại bỏ các quá trình nghiền được tiến hành bằng cách sử
dụng các cơng cụ sửa đổi;
- Cải thiện độ bền của bánh mài;
- Giảm thiểu sự xuất hiện của các khuyết tật mài trên bề mặt phôi gia công;
- Cải thiện độ lặp lại của kết quả mài và giảm số lần cắt băng;
- Tích hợp nhiều vết cắt mài (nghĩa là mài thơ và hồn thiện) trong một lần

chạy;
- Chẩn đốn tồn diện về q trình mài (Bánh mài mài thơng minh).
Bảng 2. Đá mài với hạt hỗn hợp.
Đặc điểm của sửa đổi

Đề án xây dựng

Các loại hạt mài mòn: các loại khác nhau (SiC, alumina hợp
nhất, alumina sol-gel).
Quá trình nghiền: phần lớn các q trình.
Mơ tả: đá mài với hỗn hợp các loại ngũ cốc được sử dụng để
hỗ trợ các lợi thế của các loại ngũ cốc đắt tiền như sol-gel
alumina bằng cách giới thiệu các loại ngũ cốc thông thường rẻ
hơn (99A, SiC, v.v.).
Ưu điểm:
- Giảm chi phí cơng cụ
- Giảm năng lượng nghiền
- Giảm độ nhám bề mặt phôi
Nhược điểm:
- Cần thiết phải sử dụng các liên kết đặc biệt để đảm bảo sự
kết dính của các loại hạt mài.

Vi tinh thể
thiêu kết corundum TGP

Alumina hồng hợp nhất

Bảng 3. Bánh mài đa năng.
Đặc điểm của sửa đổi

Đề án xây dựng và
kết quả lựa chọn sử dụng
Hạt mài mòn

Hạt mài mịn: nhiều loại.
Q trình mài: mài vật liệu khó cắt, q
trình mài có tiếp xúc lâu giữa bánh mài
và phôi.
Mô tả: sửa đổi liên kết bao gồm củng cố
và giảm sự tham gia của nó vào bánh xe
cười hoặc thêm chất tạo lỗ chân lông
Ưu điểm:
- Tăng độ xốp của bánh mài
- Hạn chế dính GWAS
- Giảm nhiệt độ nghiền
Nhược điểm:
- Tăng đáng kể chi phí bánh mài
-Giảm độ nhám bề mặt gia công

Cầu liên kết

Không gian trống giữa các vùng

Một đánh giá về các sửa đổi đã biết của cấu trúc bánh mài được trình bày
trong bài viết này có thể là nguồn cảm hứng và là cơ sở để tạo ra các giải pháp mới
trong lĩnh vực này.


Bảng 4. Đá mài với liên kết tinh thể - thủy tinh.
Đặc điểm của sửa đổi

Đề án xây dựng

Các hạt mài mịn: nhiều loại khác nhau, đặc biệt
hữu ích khi được sử dụng với các hạt vi tinh thể
(ví dụ: alumina sol-gel thiêu kết)
Quá trình nghiền: phần lớn các quá trình
Mơ tả: giới thiệu giai đoạn tinh thể trong liên kết
thủy tinh hóa thơng qua các bổ sung đặc biệt cho
thủy tinh và gia cơng nhiệt thích hợp
Ưu điểm:
- Vi mạch của các cầu liên kết với cường độ gần
với cường độ mài mòn của hạt mài mòn
Nhược điểm:
- Tăng đáng kể chi phí đá mài

Dư lượng thủy tinh vơ định hình

Pha tinh thể

Bảng 5. Bánh mài (tự bơi trơn).
Đề án xây dựng và
kết quả lựa chọn sử dụng

Đặc điểm của sửa đổi

Đá mài chứa lưu huỳnh

Ưu điểm:
- Giảm độ bám dính của chip vật liệu gia

cơng vào GWAS
- Thêm hiệu quả bôi trơn
- Gia cố các bánh mài để giảm mài mịn
cạnh
Nhược điểm:
- Tăng chi phí của bánh mài

Surface share of smears on the
GWAS, %

Hạt mài mòn: nhiều loại
Quá trình mài: mài vật liệu khó cắt, q
trình mài có tiếp xúc lâu giữa bánh mài và
phôi
Mô tả: đưa chất trám vào khối lượng đá
mài (lưu huỳnh, sáp, nhựa, than chì) trong
các quy trình ngâm tẩm

Nonimpregnated

Sulphur

Amorphous
carbon

Graphite

Hạt mài mịn thơng thường
Mặc dù ngày càng có nhiều ứng dụng của các hạt siêu mài mòn (kim cương
tự nhiên và tổng hợp, cũng như boron nitride khối đơn và vi tinh thể - cBN) trong

gia cơng mài mịn, các hạt mài mịn thơng thường (được làm từ các vật liệu như
alumina Al2O3 và silicon carbide SiC) vẫn là nhóm vật liệu mài mịn lớn nhất được
sản xuất (Hình 1) và được sử dụng trong việc xây dựng các công cụ mài.
Điều này chủ yếu là do sự khác biệt lớn về giá - các vật liệu mài mịn thơng
thường thậm chí cịn rẻ hơn hàng trăm lần so với các loại siêu mài mịn. Đá mài làm
bằng hạt mài mịn thơng thường cũng ít đòi hỏi hơn đối với máy mài (đặc biệt liên
quan đến độ cứng của chúng). Ngoài ra, loại bánh xe này có thể được định hình dễ


dàng hơn nhiều trong việc định hình, mài sắc và khi thực hiện cắt băng. Vật liệu mài
mịn thơng thường có khả năng mài hầu hết các vật liệu. Mặc dù các loại ngũ cốc
dựa trên alumina có hiệu quả hơn trên hầu hết các loại thép, nhưng chúng kém hiệu
quả hơn các chất mài mòn dựa trên SiC trong các trường hợp mài kim loại màu và
các chất phi kim loại 3-7. Tất cả các tính năng này đã dẫn đến việc mài mịn thơng
thường trở thành loại phổ biến nhất trong cơng nghệ mài mịn hiện đại, mặc dù có
khả năng cắt ít hơn nhiều lần so với các công cụ làm từ siêu vật liệu.3 ~ 7 Trong Bảng
1, thành phần hóa học và tính chất của hợp nhất trắng alumina, alumina sol-gel thiêu
kết vi hạt và hạt mài mòn silicon carbide được đưa ra. Thật vậy, các loại hạt được
mơ tả đại diện cho nhóm mài mịn thơng thường lớn nhất được sử dụng 1.
Bảng 6. Đá mài với sự cung cấp ly tâm của chất làm mát vào khu vực mài.
Đặc điểm của sửa đổi

Hạt mài mịn: nhiều loại
Q trình mài: mài hình trụ bên trong (với khả
năng cung cấp chất làm mát thông qua trục
mài), mài hình trụ bên ngồi, mài bề mặt và
hình dạng
Sự miêu tả:
Nhiều phương pháp tuần hoàn chất làm mát từ
bên trong bánh mài vào khu vực mài được biết

đến:
- Thông qua các lỗ mài bánh xe
- Thông qua các kênh trong thân bánh mài và
sau đó qua lỗ chân lông của bánh mài
- Thông qua các kênh trong kho bánh xe mài
vào khoảng trống giữa các phân đoạn mài mòn
Ưu điểm:
- Cung cấp hiệu quả hơn nhiều chất làm mát
vào vùng tiếp xúc giữa bánh mài và vật liệu
gia công (loại bỏ các khuyết tật nhiệt của phôi)
- Khả năng giảm chi phí làm mát (khía cạnh
kinh tế và sinh thái)
Nhược điểm:
- Sự cần thiết phải áp dụng các hệ thống làm
mát đặc biệt
- Khi chất làm mát không thể được áp dụng
thơng qua trục chính, việc thực hiện trong các
quy trình mài hình trụ là cực kỳ khó khăn do
kích thước nhỏ của bánh mài.

Đề án xây dựng và
kết quả lựa chọn sử dụng


Bảng 7. Đá mài với hạt tổng hợp.
Đặc điểm của sửa đổi
Hạt mài mịn: nhiều loại
Q trình nghiền: phần lớn các q trình mài
Mơ tả: đá mài có độ mở kết cấu đáng kể, liên kết
từ cốt liệu hạt mài mịn sơ bộ hình thành

Ưu điểm:
- Giảm độ mài mịn của bánh mài
- Giảm các rung động
- Giảm khối lượng chip mài
Nhược điểm:
- Tăng chi phí bánh mài do cơng nghệ sản xuất
phức tạp hơn

Đề án xây dựng

Sửa đổi cấu trúc của đá mài làm bằng hạt mài mịn thơng thường
Nội dung của Bảng 2-15 trình bày các đặc điểm của sửa đổi cấu trúc của các
bánh mài được làm bằng các hạt mài mịn thơng thường được áp dụng trong mài
ngoại vi của các bề mặt hình trụ bên trong và bên ngoài.
Trong Bảng 2-15 được so sánh 14 ví dụ về sửa đổi cấu trúc bánh mài là phần
quan trọng nhất hoặc được mô tả thường xuyên nhất trong tài liệu khoa học porem
đương thời. Nó cần phải được nhấn mạnh, tuy nhiên, danh sách này khơng hồn
chỉnh. Một số giải pháp được trình bày đã được phát triển cách đây nhiều thập kỷ
(ví dụ: ngâm tẩm và mài vĩ mô của GWAS), trong khi các giải pháp khác phản ánh
các xu hướng mới nhất trong nghiên cứu về các cơng cụ mài ngoại quan (ví dụ: sửa
đổi cấu trúc vi liên kết gốm).
Bảng 8. Bánh mài nhiều lớp.
Đặc điểm của sửa đổi
Hạt mài mòn: alumina hợp nhất
Quá trình mài: mài hồn tồn (một lần) bên trong
hình trụ, bề mặt và hình dạng mài
Mơ tả: đá mài được xây dựng từ các lớp khác
nhau về kích thước hạt mài mịn. Đa dạng hóa cấu
trúc và độ cứng của các khu vực cụ thể cũng có
thể. Kích thước hạt giảm theo hướng thức ăn dọc

của bánh mài
Ưu điểm:
- Giảm công suất mài
- Tăng hiệu quả mài
- Téo dài thời gian mài bánh xe
- Giảm độ nhám bề mặt vật mài
Nhược điểm:
- Tăng chi phí bánh mài gây ra bởi cấu trúc bề
mặt

Đề án xây dựng và
kết quả lựa chọn sử dụng


Bảng 9. Đá mài với các vùng có đường kính khác nhau.
Đặc điểm của sửa đổi

Đề án xây dựng và
kết quả lựa chọn sử dụng

Hạt mài mòn: alumina trắng hợp nhất
Q trình mài: mài hồn tồn (một lần) với
phụ cấp hình trụ bên ngồi đáng kể
Mơ tả: mài bánh xe với các vùng có đường
kính khác nhau được chọn để trải đều cho
phép gia công
Ưu điểm:
- Giảm công suất mài
- Kéo dài thời gian mài bánh xe
- Tăng khối lượng phoi mài

- Tăng chất lượng bề mặt phôi
Nhược điểm:
- Yêu cầu gia cơng bánh mài phải có độ chính
xác cao

Bảng 10. Đá mài với khu vực mài thô xuyên tâm
Đặc điểm của sửa đổi

Hạt mài mòn: alumina trắng hợp nhất
Quá trình mài: mài đơn hình trụ ngồi
Mơ tả: đá mài với đường viền xuyên tâm của vùng
mài thô được định hình trong quá trình cắt băng
Ưu điểm:
- Trải lớp cắt trên bề mặt lớn hơn của đá mài
- Kéo dài thời gian mài bánh xe
- Tăng khối lượng phoi mài
- Giảm độ nhám bề mặt phơi
Nhược điểm:
- Giảm độ chính xác của chi tiết

Đề án xây dựng và
kết quả lựa chọn sử dụng


Bảng 11. Đá mài
Đặc điểm của sửa đổi

Đề án xây dựng

Hạt mài mịn: nhiều loại

Q trình mài: mài bề mặt hình Mơ tả: đá mài
được cắt theo chiều dọc từ một vài yếu tố (đá mài
sơ cấp). Chèn có thể được làm từ các hạt mài mòn
khác nhau so với bánh mài chính
Ưu điểm:
- Khả năng thay đổi hình dạng phác thảo trục của
GWAS
- Tăng độ chính xác gia cơng thông qua ứng dụng
các hạt dao được làm từ các hạt cứng thêm
- Téo dài thời gian mài bánh xe
Nhược điểm:
- Tăng chi phí mài bánh xe là kết quả của cấu trúc
chia đôi.

Bảng 12. Đá mài với sự gián đoạn vĩ mô bề mặt hoạt động.
Đặc điểm của sửa đổi
Hạt mài mịn: nhiều loại
Q trình mài: bề mặt hình trụ, bề mặt và hình dạng bên
ngồi; mài vật liệu khó cắt Mơ tả: đá mài với bề mặt cục
bộ, chuyển vị và độ lệch hình trong quá trình cắt, dập nổi
và sứt mẻ hoặc trong giai đoạn sản xuất
Ưu điểm:
- Tăng cường hiệu quả làm mát trong vùng mài
- Hạn chế thiệt hại nhiệt đối với bề mặt gia cơng
- Hạn chế hiện tượng dính GWAS
- Kéo dài thời gian mài bánh xe
Nhược điểm:
- Các kết thúc không liên tục có thể dẫn đến rung động
trong q trình hoạt động của bánh mài.
- Giảm GWAS và số lượng hạt hoạt động thấp hơn, làm

tăng tải của thiết bị
- Tăng chi phí bánh mài do hoạt động bổ sung của việc
định hình gián đoạn
- Có thể tăng độ nhám bề mặt gia công

Đề án xây dựng


Bảng 13. Đá mài với sự không liên tục của bề mặt làm việc.
Đặc điểm của sửa đổi

Đề án xây dựng và
kết quả lựa chọn sử dụng

Các hạt mài mòn: alumina nung trắng, alumina
sol-gel thiêu kết
Quá trình mài: mài trụ và mài bề mặt
Mơ tả: đá mài có sự gián đoạn cục bộ trong cấu trúc
bề mặt được định hình trong quá trình cắt băng
Ưu điểm:
- Giảm năng lượng cơ nhiệt trong khu vực nghiền
- Cải thiện nhiệt và gia công sản phẩm Loại bỏ
- Cung cấp chất làm mát hiệu quả hơn vào khu
vực nghiền
- Kéo dài thời gian mài bánh xe
Nhược điểm:
- Sự cần thiết phải thực hiện cắt giảm chính xác bổ
sung

Bảng 14. Phân khúc đá mài

Đặc điểm của sửa đổi
Hạt mài mịn: nhiều loại
Q trình mài: mài hình trụ bên trong và bên ngồi
(cỡ lớn), mài bề mặt và hình dạng
Mơ tả: đá mài được xây dựng từ các phân đoạn mài
mòn nằm trong các cấu hình khác nhau trên chu vi
của nó
Ưu điểm:
- Khả năng có được sự gián đoạn của GWAS
- Khả năng cung cấp chất làm mát vào khu vực mài
giữa các phân đoạn mài mòn
- Khả năng giới thiệu phân khúc với mỡ cơ sở
- Tăng độ chính xác gia cơng
- Tăng khối lượng chip mài
- Kéo dài thời gian mài bánh xe
Nhược điểm:
- Tăng chi phí bánh mài gây ra bởi việc xây dựng
phân khúc

Đề án xây dựng


Bảng 15. Đá mài với các phân đoạn mài kết thúc mở rộng.
Đặc điểm của sửa đổi

Đề án xây dựng

Hạt mài mịn: alumina trắng hợp nhất
Q trình mài: mài trụ và mài bề mặt
Mô tả: bánh mài được phân đoạn với các phân đoạn cố định

vĩnh viễn của mài thô và hoàn thiện các phân đoạn mài được
mở rộng theo hướng xun tâm
Ưu điểm:
- Mài thơ và hồn thiện trong một lần lắp
- Khả năng đa dạng hóa các tính năng của các phân đoạn mài
thơ và hồn thiện
Nhược điểm:
- Xây dựng rất phức tạp và chi phí cao của bánh mài
- Khó áp dụng trong trường hợp bánh mài cỡ nhỏ

Nhiều sửa đổi được mô tả là phổ biến và có thể được sử dụng trong bất kỳ quy
trình mài nào nhằm khai thác lợi thế của chúng (ví dụ: đá mài với hạt tổng hợp Bảng 7). Tuy nhiên, một nhóm các sửa đổi đã được phát triển để khắc phục các vấn
đề cụ thể cho một quy trình, ví dụ: của mài trụ trong. Trong q trình này, đường
tiếp xúc giữa bánh mài và bánh răng w dài, gây cản trở đáng kể cho việc loại bỏ các
sản phẩm gia công (chủ yếu là chip) khỏi vùng mài bởi chất lỏng mài, vì việc tiếp
cận vùng đó bị cản trở. Vấn đề này khuyến khích phát triển các phương pháp để tăng
độ mở của cấu trúc bánh xe, bao gồm phát triển các liên kết với cường độ được cải
thiện cho phép tăng thể tích lỗ chân lông trong cấu trúc bánh mài (Bảng 3) hoặc tạo
ra các bánh mài bằng cách cho chất làm mát ly tâm vào vùng mài (Bảng 6).
Một vấn đề lớn xuất hiện thường xuyên trong quá trình mài là sự hình thành
guốc trên bề mặt hoạt động của bánh mài. Hiện tượng này rõ rệt hơn trong trường
hợp mài các vật liệu khó cắt được đặc trưng bởi các chip dài và dễ uốn. Các sửa đổi
được mô tả ở trên (được trình bày trong Bảng 3 và 6) làm giảm đáng kể sự xuất hiện
của hiện tượng này bằng cách tạo điều kiện cho việc vận chuyển chip ra khỏi khu
vực nghiền. Tuy nhiên, các phương pháp loại bỏ tắc nghẽn khác cũng được phát
triển thông qua sửa đổi cấu trúc đá mài bánh xe. Điều quan trọng nhất trong số này
là đưa chất thấm vào thể tích của bánh mài, được thiết kế để tương tác với các điều
kiện hóa học trong khu vực mài và do đó làm giảm độ bám dính của vật liệu gia
cơng với GWAS và cung cấp thêm dầu bôi trơn (Bảng 5).

Bảng 16. Tóm tắt ưu điểm và nhược điểm của bánh xe mài được sửa đổi cấu trúc.
Ưu điểm
Mô tả về sửa
đổi cấu trúc
bánh xe mài

Giảm chi
phí cơng cụ

Giảm năng
lượng nghiền

Giảm độ
nhám bề
mặt

Đá mài với
hạt hỗn hợp

+

+

+

Bánh mài đa
năng

+

Tăng độ
xốp
GWAS

Hạn chế
dính
GWAS

+

+

Giảm nhiệt
độ nghiền

Tăng hiệu
quả bơi
trơn

Giảm chi
phí làm
mát

Đá mài với
liên kết tinh
thể thủy tinh
Đá mài tẩm
(tự bôi trơn)

+

Đá mài với
một chất làm
mát ly tâm

+
+

Đá mài với
hạt tổng hợp

+

Tăng tuổi
thọ bánh
mài

Giảm rung
động

Tăng độ
chính xác
gia cơng

Tăng chi
phí mài
bánh xe

Suy giảm

độ nhám bề
mặt

+

+

+

+

+

+

Nhược điểm
Hệ thống
làm mát
đặc biệt cần
thiết

+

+

+

Bánh mài
nhiều tầng

+

+

+

Đá mài với
các vùng có
đường kính
khác nhau

+

+

+

+

+

+

+

+

Đá mài
Đá mài với sự
gián đoạn vĩ

mơ bề mặt
hoạt động
Đá mài với sự
không liên tục

+
+

Phân khúc đá
mài
Đá mài với
các phân đoạn
hồn thiện mở
rộng

+

Có thể
dẫn đến
rung
động

+
+

Đá mài với
khu vực mài
thơ xuyên tâm

Bánh mài

cần phải
gia công
đặc biệt

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+
+

+

+
+

+

+

+

+

+


Các vấn đề quan trọng khác của quá trình nghiền chắc chắn là chi phí phát
sinh từ hoạt động của các công cụ. Sử dụng bánh mài với ngũ cốc hỗn hợp (Bảng 2)
cho phép giảm chi phí bảo trì dụng cụ bằng cách giới thiệu các loại ngũ cốc thông
thường giá rẻ (99A, SiC, v.v.), mang lại lợi thế tương đương với các loại hạt cBN
đắt tiền hoặc alumina gel. Trong trường hợp phát triển các loại liên kết tinh thể thủy
tinh mới (Bảng 4), hiệu ứng vi mạch của các cầu liên kết với cường độ gần với các
hạt mài mịn đã đạt được. Nó giúp giảm đáng kể sự hao mịn thể tích của bánh xe và
do đó, kéo dài tuổi thọ của nó.
Có thể xác định các sửa đổi đối với cấu trúc bánh mài được sử dụng để mài
các bề mặt hình trụ phẳng và hình trụ bên ngồi (khi sử dụng bánh xe lớn hơn nhiều
so với trường hợp mài bên trong) có thể được xác định bằng các công cụ nhiều lớp
(Bảng 8), bánh xe có nhiều vùng có đường kính khác nhau (Bảng 9), mặt cắt (Bảng
11) hoặc bánh mài phân đoạn (Bảng 14) cũng như bánh mài có các đoạn mài hồn
thiện mở rộng (Bảng 15).
Một nhóm sửa đổi cấu trúc khác được thể hiện bằng các bánh mài với vùng
mài thô xuyên tâm (Bảng 10), cũng như các bánh mài có vĩ mơ bề mặt hoạt động(Bảng 12) và khơng liên tục vi mô (Bảng 13). Những quan niệm này đã được phát
triển để cải thiện cả tốc độ loại bỏ vật liệu với tác động tối thiểu đến chất lượng bề
mặt phôi và hiệu quả làm mát trong khu vực mài (đặc biệt là trong trường hợp không
liên tục).

Mong muốn các sửa đổi được trình bày (Bảng 2-15), một số cho phép tăng
đáng kể tỷ lệ loại bỏ vật liệu. Điều này đặc biệt áp dụng: bánh mài nghiền (Bảng 8),
bánh mài với các vùng có đường kính khác nhau (Bảng 9), bánh mài có vùng mài
thơ xun tâm (Bảng 10) cũng như bánh mài có macro bề mặt hoạt động- (Bảng 12)
và sự không liên tục vi mô (Bảng 13). Trong ba giải pháp thiết kế đầu tiên (Bảng 810), việc tăng tốc độ loại bỏ vật liệu liên quan đến việc thay đổi động học của mài
từ đối ứng (đa chuyền) sang mài ngang với tổng phụ cấp gia công được loại bỏ trong
một lần sử dụng công cụ. Sự không liên tục giữa vĩ mô và vi mô của bề mặt bánh
mài (Bảng 12 và 13) cho phép vận chuyển hiệu quả chất lỏng nghiền vào khu vực
gia công cũng như loại bỏ hiệu quả các sản phẩm mài. Ngồi khả năng tăng hiệu
suất gia cơng, nó cũng giúp giảm đáng kể thiệt hại nhiệt (ví dụ như mài mài) đối với
bề mặt gia công. Hiệu ứng này cũng có thể đạt được bằng cách sử dụng các bánh
mài đa năng (Bảng 3) hoặc tẩm (tự bôi trơn) (Bảng 5) cũng như các bánh mài với
việc cung cấp chất làm mát ly tâm vào vùng mài (Bảng 6).
Lựa chọn đúng cách sửa đổi bánh xe đã sử dụng cho phép người dùng cuối
ảnh hưởng đến cả chất lượng bề mặt đất, hiệu suất, tính ổn định và khả năng tái sản
xuất của quá trình mài, cũng như độ bền của các cơng cụ mài mịn. Việc sử dụng các
bánh xe sửa đổi là hoàn toàn hợp lý trong các q trình mài mịn địi hỏi như mài
các vật liệu khó cắt, hợp kim nhẹ hoặc vật liệu composite.
Bảng 16 trình bày một danh sách tổng hợp các ưu điểm và nhược điểm liên
quan đến các sửa đổi cấu trúc được mô tả của các bánh mài được làm từ các hạt mài
mòn triệu tập.


Kết luận
Sửa đổi cấu trúc bánh mài cho phép cải thiện hiệu quả cả các điều kiện và kết
quả của quá trình mài. Một loạt các sửa đổi đã biết cho phép lựa chọn phù hợp tùy
thuộc vào các tiêu chí cần thiết để đánh giá hiệu quả. Kết quả là, có thể có được ảnh
hưởng tích cực đến một số yếu tố cơng nghệ của q trình nghiền, bao gồm:
- Giảm độ nhám bề mặt phôi;
- Giảm công suất nghiền;

- Kéo dài thời gian mài bánh xe;
- Tăng phụ cấp gia công;
- Cung cấp hiệu quả hơn chất làm mát vào khu vực nghiền và hạn chế chi tiêu
của nó;
- Hạn chế hiện tượng nhịe bằng cách mài sản phẩm, chủ yếu là chip gia công,
trên bề mặt hoạt động của bánh mài.
Tuyên bố xung đột lợi ích
Tác giả tun bố khơng có xung đột lợi ích tiềm năng liên quan đến nghiên
cứu, quyền tác giả và / hoặc xuất bản bài viết này.
Kinh phí
Tác giả khơng nhận được hỗ trợ tài chính cho nghiên cứu, quyền tác giả và /
hoặc xuất bản bài viết này.
Tài liệu tham khảo
1. U.S. Geological Survey. Mineral commodity summaries, Abrasives (m
anufactured). 2012.
2. Kane T M . Global markets and applications of superabrasive materials,
/>sand ApplicationsofSuperabrasiveMaterials.pdf (2009; accessed 02 February 2014).
3. Marinescu ID, Rowe WB, Dimitrov B, et al. Tribology o f abrasive
machining processes. Norwich: William Andrew, 2004.
4. Marinescu ID, Hitchiner M, Uhlmann E, et al. Handbook o f machining
with grinding wheels. Boca Raton, FL: C R C Press, 2007.
5. Klocke F. Manufacturing processes 2: grinding, honing, lapping. Berlin:
Springler-Verlag, 2009.
6. Rowe WB. Principles of modern grinding technology. Burlington: William
Andrew, 2009.
7. Jackson MJ and Davim JP. Machining with abrasives. New York: Springer,
2010.
8. Morozow W, Liance E, Karpinski T, et al. Topographic model of active
surface of grinding wheel with mixed grains and microbubbles. Archive Civil Mech
Eng 2002; 2 :45 -51 .

9. Project Altos. Norton Company, brochures from Norton Company, 1999.


10. Project Optimos - Grind in the Fast Line. Norton Company, brochures
from Norton Company, 1999.
11. Davis TD , DiCorleto J, Sheldon D, et al. A route to highly porous grinding
wheels by selective extraction of pore inducers with dense carbon dioxide. J
Supercrit Fluid 2004; 30: 349-358.
12. Nuslusan M. Grinding of Ni-based alloys with grinding wheels of high
porosity. Adv Product Eng Manage 2009; 4: 29-36.
13. Wunsche U and Holl S-E. Leistungsfahiges
Walzlagerringen. VDI-Z 2000; 142: 49-53. (in German).

Schleifen von

14. Orlhac X, Jeevanantham M, K rause R, et al. Abrasive tools having a perm
eable structure. Patent 7722691, USA, 2010.
15. Barbieri L, Leonelli C and Manfredini T. Technological and product
requirements for fast firing glass-ceramic glazes. Ceram Eng Sci Proc 1996; 17: 1112.
16. Herman D. Glass and glass-ceramic binder obtained from waste material
for binding alundum abrasive grains into grinding wheels. Ceram Int 1998; 24: 515520.
17. Herman D and Markul J. Influence of microstructures of binder and
abrasive grain on selected operational properties of ceramic grinding wheels made
of alumina. Int J M ach Tool Manuf 2004; 44: 511-522.
18. Herman D, Plichta J and Karpinski T. Effect of glass-crystalline and
amorphous binder application to abra-sive tools made of microcrystalline alumina
grains type SG. Wear 1997; 209: 213-218.
19. Yekta Eftekhari B, Alizadech P and Rezazadeh L. Synthesis of GlassCeramic Glazes in the ZnO-Al2O3- SiO2- ZrO2 system. J Eur Ceram Soc 2007; 27:
2311-2315.
20.

Benes
J.
All
about
abrasives.
American
Machinist,
(2007, accessed 27
February 2015).
21. Chirkov GV. Characteristics of the grinding wheel impregnation
processes. Russian Eng Res 2007; 27: 387-389.
22. Nadolny K, Sienicki W and Wojtewicz M. The effect upon the grinding
wheel active surface condition when impregnating with non-metallic elements
during internal cylindrical grinding of titanium. Archive Civil M ech Eng 2015; 15:
71-86.
23. Brinksmeier E, Heinzel C and Wittmann M. Friction, cooling and
lubrication in grinding. Ann CIRP 1999; 48: 581-598.
24. Karpinski T and Sieniawski J. Ecological methods of cooling in grinding
processes. Archive Civil Mech Eng 2002; 2: 73-81.
25. Salje E and Riefenstahl J. Kuhlmittelzufuhr durch die Schleifscheibe beim
Innenrundschleifen. IndustrieAnzeiger 1982; 104: 39-40. (in German).


26. Suto T, Waida T, Noguchi H, et al. High performance creep feed grinding
of difficult to machine materialswith new-type wheels. Bull Japan Soc Precision
Eng 1990; 24: 39-44.
27. Webster J, Brinksmeier E, Heinzel C, et al. Assessment of grinding fluid
effectiveness in continuous-dress creep feed grinding. Ann CIRP 2002; 51: 235-240.
28. Nadolny K. Small-dimensional sandwich grinding wheels with a
centrifugal coolant provision system for traverse internal cylindrical grinding of

steel 100Cr6. J Cleaner Product 2015; 93: 354-363.
29. Bonner A. Method of roll grinding. World Patent 03/086702 Al, Filed
2003.
30. Bonner A. Abrasive articles with novel structures and methods for
grinding. World Patent 03/086703 A l, Filed 2003.
31. Joseph W. Agglomerate production by firing spray dried mixture of
abrasive particles and a solution formed of oxide and water. World Patent
200238338, Filed 2002.
32. Webster J and Tricard M. Innovations in abrasive products for precision
grinding. Ann CIRP 2004; 53: 597-617.
33. Nakajima T, Okamura K and Uno Y. Traverse grinding techniques for
improving both productivity and surface finish. In: International grinding
conference, Fontana, USA, August 1984, pp.27-29.
34. Schultz A. Stabilitatsbetrachtung von Schleifprozessen Interaktion von
Machine und Prozess. In: 1st European conference on grinding. 3.
Schleiftechnisches Kolloquium , Aachen, Germany, 6-7 November 2003, pp.3-1-321. (in German).
35. Week M, Hennes N and Schultz A. Dynamic behaviour of cylindrical
traverse grinding process. Ann CIRP 2001; 5u: 213-216.
36. Burochkm JP. Shlifoval’nyjj instrument. Stanly i Instrum ent 1992; 4: 2930. (in Russian).
37. Gusev VG. Form irovanie poverkhnostejj vrashhenija v processe
diskretnogo shlifovanija sbornymi abraziv-nymi krugami. Vestnik Mashinostroenija
1993; 10: 20-27. (in Russian).
38. Kim J-D, Kang Y-H, Jin D-X, et al. Development of discontinuous
grinding wheel with multi-porous grooves. Int J Mach Tool Manuf 1997; 37: 16111624.
39. Kwak J-S and H a M -K . Force modeling and machining characteristics
o f the intermittent grinding wheels. J Mech Sci Technol 2001; 15: 351-356.
40. Smirnov VA. Wear dynamics of discontinuous grinding wheels with
elastically damping elements. Russian Eng Res 2008; 28: 1132-1134.
41. Nadolny K. M icrodiscontinuities of the grinding wheel and their effects
on its durability during internal cylindrical grinding. Mach Sci Technol 2013; 17:

74-92.


42. N adolny K and K aplonek W. Confocal laser scanning microscopy for
characterization of surface microdiscontinuities of vitrified bonded abrasive tools.
Int J Mech Eng Robot Res 2012; 1: 14-29.
43. Plichta J and Bil T. M ethod of grinding wheel dressing using single-grain
dresser. P atent 155182, Poland, 1992.
44. Kitajima M, Unno K, Takehara H, et al. Segmented grinding wheel and m
anufacturing method therefor. Patent application US 2010/0261420 A l, USA, 2010.
45. Wu M, C a rm an LA and Aspensjo L. High speed grinding wheel. Patent
6047278, USA, 2000.
46. K hudobin LV and Psigin JV. Tekhnologicheskie vozmozhnosti sbornykh
k o m binirovannykh shlifoval’nykh krugov. STIN 1995; 9: 14-19. (in Russian).