Features of Machine Grinding of Surfaces with a Flap Wheel

Authors

  • D. A. Starodubtseva Irkutsk National Research Technical University
  • V. P. Koltsov Irkutsk National Research Technical University
  • L. T. Vinh Irkutsk National Research Technical University
  • E. V. Tardybaeva Baikal State University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-2-40-50

Keywords:

grinding, flap wheels, surface roughness, counter feed during grinding, passing feed during grinding, contact zone of the flap wheels with the surface

Abstract

In order to obtain the necessary shape of long panels and sheaths, the aircraft industry successfully uses a complex technology of shaping. Grinding, as an operation in a complex technological process, is provided after the operation of shot-peen forming before hardening. It is designed to ensure that the roughness and final aerodynamic shape of the surface meet the requirements established by the drawing of the part. To implement this technology, a special installation UDF-4 (shot-impact forming unit) was designed and manufactured at the Irkutsk National Research Technical University. The version of this installation was equipped with a CNC system and a revolver stripping head with 4-flap wheels. The possibility of choosing the necessary flap wheels in the process of grinding, depending on the curvature and width of the treated surface, significantly expanded the technological capabilities of the installation. The elastic abrasive flap wheels of a straight profile used in production have proven themselves well both in terms of grinding performance and tool durability. However, practice has shown that due to the complex impact of abrasive petals during contact with the treated surface, a special zone of uneven impact along the length of the contact of the petals is formed during grinding. The results of experimental studies have shown that the roughness of the treated surface is significantly improved when the direction of movement of the flap wheels feed in the contact zone is changed from oncoming to passing. The paper presents experimental data on studies of changes in surface roughness in the contact zone with the abrasive flap wheels during grinding, depending on the processing modes, as well as the results of an experimental study of the quality of the treated surface with counter and passing feed.

Author Biographies

D. A. Starodubtseva, Irkutsk National Research Technical University

PhD in Engineering

V. P. Koltsov, Irkutsk National Research Technical University

DSc in Engineering

L. T. Vinh, Irkutsk National Research Technical University

PhD in Engineering

E. V. Tardybaeva, Baikal State University

PhD in Philology

References

Димов Ю. В. Обработка деталей эластичным инструментом : справочник. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2013. 484 с.

Подашев Д. Б. Финишная обработка деталей эластичными полимерно-абразивными инструментами: монография. Иркутск : Изд-во ИРНИТУ, 2018. 246 с.

Unyanin A.N., Khazov A.V. Cutting ability of abrasive grains in the processing of billets of plastic materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment 2019, ICMTME 2019, Sevastopol, 09-13 September 2019. Sevastopol, Institute of Physics Publishing, 2020, p. 022054. DOI: 10.1088/1757-899X/709/2/022054.

Гордиенко А. В., Козулько Н. В. Обработка деталей из полимерных композиционных материалов лепестковыми кругами различной зернистости под операцию склеивание // Технологии, инновации и предпринимательство : сборник научных трудов по материалам I Международной научно-практической междисциплинарной конференции (Санкт-Петербург, 31 мая 2017 г.). Санкт-Петербург : Профессиональная наука, 2017. С. 69-77.

Козулько Н. В., Семиниченко К.В. Исследование процесса окончательной абразивной обработки деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) // Научно-технический вестник Поволжья. 2019. № 1. С. 55-58.

Lyukshin V.S., Shatko D.B., Strelnikov P.A. Study of the working face of a flexible grinding too. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Krasnoyarsk (18-21 November 2019). Krasnoyarsk, Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020, p. 12068. DOI: 10.1088/1757-899X/734/1/012068.

Евсеев Д. Г., Сальников А. Н. Физические основы процесса шлифования. Саратов : Изд-во СГУ, 1978. 128 с.

Гдалевич А. И. Финишная обработка лепестковыми кругами. М. : Машиностроение, 1990. 112 с.

Pereverzev P.P., Pimenov D.Yu. A grinding force model allowing for dulling of abrasive wheel cutting grains in plunge cylindrical grinding. Journal of Friction and Wear, 2016, vol. 37, pp. 60-65. https://doi.org/10.3103/S106836661601013X.

Baksa T., Adamek P., Hronek O., Zetek M. Degradation of a grinding wheel when grinding cermet materials and its influence on the grinding process. Manufacturing Technology, 2019, vol. 19, pp. 9-13. https://doi.org/10.21062/ujep/236.2019/a/1213-2489/MT/19/1/9.

Romanenko A., Shatko D., Strelnikov P., Nepogozhev A. Study of the Influence of the Grinding Wheel Composition Components on Its Performance During ID Grinding. Smart Innovation, Systems and Technologies, 2022, vol. 247, pp. 213-222. DOI: 10.1007/978-981-16-3844-2_23.

Непогожев А. А., Романенко А. М. Программа по оценки влияния компонентов абразивного инструмента на среднюю температуру при шлифовании // Инновации в информационных технологиях, машиностроении и автотранспорте : сборник материалов II Международной научно-практической конференции (Кемерово, 03-04 октября 2018 г.). Кемерово : Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, 2018. С. 203-206.

Unyanin A.N., Chistjakov W.S. Analytical and Experimental Study of Grinding Forces with Flap Wheels. Materials Research Proceedings (Temryuk, 06-10 September 2021). Temryuk, 2022, pp. 194-198. DOI: 10.21741/9781644901755-34.

Унянин А. Н., Хазов А. В. Исследование кинематики взаимодействия шлифовального круга с заготовкой при наложении ультразвуковых колебаний // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2018. № 2 (44). С. 47-52. DOI: 10.18323/2073-5073-2018-2-47-52.

Сапунов В. В., Евстигнеев А. Д., Чистяков В. С. Исследование работоспособности лепестковых шлифовальных кругов при обработке заготовок из алюминиевых сплавов // Инновации в машиностроении (ИнМаш - 2021) : сборник трудов ХII Международной научно-практической конференции, посвященной памяти доктора технических наук, профессора Рахимянова Хариса Магсумановича (Новосибирск, 07-09 октября 2021 г.). Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2021. С. 112-118.

Sapunov V., Vetkasov N., Khudobin L. The study of the health of grinding wheels on a bakelite bunch, heat-treated in a microwave field. Materials Today: Proceedings (Sevastopol, 07-11 September 2020). Sevastopol, 2021, pp. 1711-1713. DOI: 10.1016/j.matpr.2020.08.231.

Koltsov V., Starodubtseva D. Investigation of Traces of Interaction between Flap Wheel and Aluminum Alloy Plain Surface. Procedia Engineering: International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2017 (Saint-Petersburg, 16-19 мая 2017 г.). Saint-Petersburg, Elsevier Ltd, 2017, pp. 473-478. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.503.

Пашков А. А., Пашков А. Е., Чапышев А. П. Дробеударное формообразование обшивок двойной кривизны на дробеметных установках контактного типа с ЧПУ // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 23, №6. С. 34-47.

Koltsov V.P., Le Tri Vinh, Starodubtseva D.A. Formation of the surface roughness during grinding with flap wheels after shot peening. MATEC Web of Conferences (ICMTMTE 2018), 224, 01070. 2018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201822401070.

Козулько Н. В., Семиниченко К. В. Параметры шероховатости поверхностей стеклопластиковых деталей, обработанных лепестковыми кругами различной зернистости под операцию склеивание // Высокие технологии и модернизация экономики: достижения и новые векторы развития : научные труды I Международной научно-практической конференции (Москва, 31 октября 2017 г.). М. : Профессиональная наука, 2017. С. 304-311.

Шатько Д. Б., Люкшин В. С., Стрельников П. А. Влияние формы и ориентации шлифовальных зерен на эксплуатационные характеристики инструментов на гибкой основе // Инновации в машиностроении : труды X Международной научно-практической конференция (Кемерово, 26-29 ноября 2019 г.). Кемерово : Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 2019. С. 827-835.

Lyukshin V.S., Shatko D.B., Strelnikov P.A. Development of a technique for the study of the coated abrasive surface wear. Solid State Phenomena, 2021, vol. 313, pp. 66-71. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ SSP.313.66.

Козулько Н. В. Механизация абразивной обработки деталей из полимерных композитных материалов под операцию склеивания // Вестник Донского государственного технического университета. 2018. Т. 18, № 2. С. 179-189. DOI: 10.23947/1992-5980-2018-18-2-179-189.

Lyukshin V.S., Shatko D.B., Strelnikov P.A. Study of the working face of a flexible grinding tool. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Krasnoyarsk, 18-21 November 2019). Krasnoyarsk, Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020, p. 12068. DOI: 10.1088/1757-899X/734/1/012068.

Пат. на изобретение РФ № 2759165. Способ обработки радиальным лепестковым кругом поверхности детали из алюминиевого сплава В95 / В. П. Кольцов, Д. А. Стародубцева, Ле Чи Винь, В. Б. Ракицкая, А. П. Чапышев, 2021.

Published

28.06.2022

How to Cite

Starodubtseva Д. А., Koltsov В. П., Vinh Л. Ч., & Tardybaeva Е. В. (2022). Features of Machine Grinding of Surfaces with a Flap Wheel. Vestnik IzhGTU Imeni M.T. Kalashnikova, 25(2), 40–50. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-2-40-50

Issue

Section

Articles