Este trabalho tem por objetivo desenvolver o processo de retificação a alta velocidade de superligas utilizando rebolos de CBN vitrificados. Para tanto, foram estudadas diversas condições de dressagem, ou seja, as influências dos parâmetros de dressagem no desempenho do rebolo CBN de liga vitrificada. A partir da escolha desses parâmetros, foi também determinado o desgaste do rebolo em diversas condições de velocidade de avanço, e a qualidade superficial das peças retificadas. Foi utilizado um sistema de mapeamento topográfico do rebolo, baseado na emissão acústica emanada da interação entre rebolo-peça, para o monitoramento do processo. Como resultado foi determinada a influência da velocidade de dressagem e da relação de velocidades na rugosidade da peça retificada. Ficou determinado também, o desgaste do rebolo de CBN em função do volume de material retificado para os diferentes materiais das superligas testadas. Através do sistema de mapeamento topográfico, determinou-se os padrões gráficos do comportamento do rebolo de CBN vitrificado. Sendo assim, verificou-se que o sucesso da aplicação de rebolos CBN vitrificados na retificação de superligas depende da qualidade superficial do rebolo após a dressagem e da escolha certa dos parâmetros de retificação, os quais dependem da constituição das ligas testadas. / The aim of this work is to develop a high speed grinding process for super alloys using vitrified CBN wheels. For that, dressing conditions were studied in order to determine its influence on the CBN wheel performance. From the chosen parameters, the wheel wear and the ground surface quality were measured for different infeed speeds. A topographical mapping system based on acoustic emission was used to monitor the grinding process. As a result, the best dressing speed and speed ratio which generated the smallest surface roughness values could be found. The CBN wheel wear was measured and its ratio to the ground volume was evaluated. Through the mapping system, some visual patterns were obtained defining the grinding wheel behavior when dressing and grinding. Thus, the success vitrified CBN wheel application for super alloys depends basically on the wheel topography after dressing and the grinding parameters, which are dose related to the work material composition.

Este trabalho tem por objetivo desenvolver o processo de retificação a alta velocidade de superligas utilizando rebolos de CBN vitrificados. Para tanto, foram estudadas diversas condições de dressagem, ou seja, as influências dos parâmetros de dressagem no desempenho do rebolo CBN de liga vitrificada. A partir da escolha desses parâmetros, foi também determinado o desgaste do rebolo em diversas condições de velocidade de avanço, e a qualidade superficial das peças retificadas. Foi utilizado um sistema de mapeamento topográfico do rebolo, baseado na emissão acústica emanada da interação entre rebolo-peça, para o monitoramento do processo. Como resultado foi determinada a influência da velocidade de dressagem e da relação de velocidades na rugosidade da peça retificada. Ficou determinado também, o desgaste do rebolo de CBN em função do volume de material retificado para os diferentes materiais das superligas testadas. Através do sistema de mapeamento topográfico, determinou-se os padrões gráficos do comportamento do rebolo de CBN vitrificado. Sendo assim, verificou-se que o sucesso da aplicação de rebolos CBN vitrificados na retificação de superligas depende da qualidade superficial do rebolo após a dressagem e da escolha certa dos parâmetros de retificação, os quais dependem da constituição das ligas testadas. / The aim of this work is to develop a high speed grinding process for super alloys using vitrified CBN wheels. For that, dressing conditions were studied in order to determine its influence on the CBN wheel performance. From the chosen parameters, the wheel wear and the ground surface quality were measured for different infeed speeds. A topographical mapping system based on acoustic emission was used to monitor the grinding process. As a result, the best dressing speed and speed ratio which generated the smallest surface roughness values could be found. The CBN wheel wear was measured and its ratio to the ground volume was evaluated. Through the mapping system, some visual patterns were obtained defining the grinding wheel behavior when dressing and grinding. Thus, the success vitrified CBN wheel application for super alloys depends basically on the wheel topography after dressing and the grinding parameters, which are dose related to the work material composition.

Bremen, Univ., Diss., 2001. / Computerdatei im Fernzugriff.

Bremen, Univ., Diss., 2001. / Computerdatei im Fernzugriff.

Zugl.: Kaiserslautern, Techn. Universiẗat, Diss., 2008. / Zsfassung in engl. Sprache.

O objetivo deste trabalho é estudar as interações dinâmicas entre um rebolo de CBN vitrificado e a peças de baixa rigidez estrutural na retificação de alta velocidade utilizando materiais difíceis de retificar (DTG). Este problema é característico da retificação de válvulas de motores à combustão interna. O banco de testes utilizado foi uma retificadora cilíndrica de altas velocidades de corte junto com um sistema de vibração composto por excitador eletrodinâmico e amplificador. A máquina foi equipada com sensores de emissão acústica, aceleração, potência e proximidade. Além disso, foram utilizados dois sistemas para a aquisição dos sinais, sendo um computador para a aquisição da emissão acústica, rotação do rebolo e potência consumida e o outro para a aquisição dos sinais de aceleração e geração do sinal para o excitador eletrodinâmico. Experimentos foram realizados no intuito de observar a influência das vibrações no desgaste do rebolo. A influência da força tangencial por grão abrasivo foi investigada como uma importante variável de controle na determinação da relação G. As medições dos sinais de emissão acústica, potência e vibração ajudaram na identificação da relação entre as interações dinâmicas (produzidas pela excitação forçada aleatória) e o desgaste da ferramenta. O fenômeno do chatter regenerativo (vibração auto-excitada) foi observado utilizando o método do mapa acústico. Os resultados indicam que existe um valor limite de velocidade de vibração acima do qual ocorre uma mudança do mecanismo predominante de desgaste do rebolo. Outro importante fenômeno observado é a mudança de característica do rebolo quando ocorre excitação forçada no processo, fazendo com que o rebolo atue como uma ferramenta de maior grão abrasivo. / The aim of this work is to study the wheel/workpiece dynamic interactions in high speed grinding using vitrified CBN wheel and low stiffness workpieces made of difficult-to-grind (DTG) materials. This problem is typical in the grinding of engine valve heads. The test bench used is a high speed grinding machine with an excitation system composed of an electrodynamic exciter (shaker) and an amplifier. The machine was equipped with acoustic emission, acceleration, power and proximity sensors. Two different systems were used to perform the acquisition of these signals, with one computer being utilized to acquire the acoustic emission, power and rotary signals and another in charge of acquiring the acceleration signal as well as generating the excitation signal to the shaker. Experiments were carried out to observe the influence of vibrations in the wheel wear. The influence of tangential force per abrasive grain was investigated as an important control variable for the determination of G ratio. The measurements of acoustic emission, power and vibration signals helped in identifying the correlation between the dynamic interactions (produced by forced random excitation) and the wheel wear. The wheel regenerative chatter phenomenon was observed by using the wheel mapping technique. The results indicate the existence of a vibration velocity limit value above which there is a change in the major wear mechanism of the wheel. Another important observed phenomenon, when the process is dynamically excited, is the modification of the chip formation mechanism which makes the wheel to work as a rougher toll.

O objetivo deste trabalho é estudar as interações dinâmicas entre um rebolo de CBN vitrificado e a peças de baixa rigidez estrutural na retificação de alta velocidade utilizando materiais difíceis de retificar (DTG). Este problema é característico da retificação de válvulas de motores à combustão interna. O banco de testes utilizado foi uma retificadora cilíndrica de altas velocidades de corte junto com um sistema de vibração composto por excitador eletrodinâmico e amplificador. A máquina foi equipada com sensores de emissão acústica, aceleração, potência e proximidade. Além disso, foram utilizados dois sistemas para a aquisição dos sinais, sendo um computador para a aquisição da emissão acústica, rotação do rebolo e potência consumida e o outro para a aquisição dos sinais de aceleração e geração do sinal para o excitador eletrodinâmico. Experimentos foram realizados no intuito de observar a influência das vibrações no desgaste do rebolo. A influência da força tangencial por grão abrasivo foi investigada como uma importante variável de controle na determinação da relação G. As medições dos sinais de emissão acústica, potência e vibração ajudaram na identificação da relação entre as interações dinâmicas (produzidas pela excitação forçada aleatória) e o desgaste da ferramenta. O fenômeno do chatter regenerativo (vibração auto-excitada) foi observado utilizando o método do mapa acústico. Os resultados indicam que existe um valor limite de velocidade de vibração acima do qual ocorre uma mudança do mecanismo predominante de desgaste do rebolo. Outro importante fenômeno observado é a mudança de característica do rebolo quando ocorre excitação forçada no processo, fazendo com que o rebolo atue como uma ferramenta de maior grão abrasivo. / The aim of this work is to study the wheel/workpiece dynamic interactions in high speed grinding using vitrified CBN wheel and low stiffness workpieces made of difficult-to-grind (DTG) materials. This problem is typical in the grinding of engine valve heads. The test bench used is a high speed grinding machine with an excitation system composed of an electrodynamic exciter (shaker) and an amplifier. The machine was equipped with acoustic emission, acceleration, power and proximity sensors. Two different systems were used to perform the acquisition of these signals, with one computer being utilized to acquire the acoustic emission, power and rotary signals and another in charge of acquiring the acceleration signal as well as generating the excitation signal to the shaker. Experiments were carried out to observe the influence of vibrations in the wheel wear. The influence of tangential force per abrasive grain was investigated as an important control variable for the determination of G ratio. The measurements of acoustic emission, power and vibration signals helped in identifying the correlation between the dynamic interactions (produced by forced random excitation) and the wheel wear. The wheel regenerative chatter phenomenon was observed by using the wheel mapping technique. The results indicate the existence of a vibration velocity limit value above which there is a change in the major wear mechanism of the wheel. Another important observed phenomenon, when the process is dynamically excited, is the modification of the chip formation mechanism which makes the wheel to work as a rougher toll.

Stuttgart, Univ., Diss., 2002.

Chemnitz, Zwickau, Techn. Universiẗat, Diss., 1998.

An image analysis method has been developed for Sandvik to determine phasecompositions and characteristic length of the binding phase in cubic Boron Nitride(cBN)-composites with low contents of cBN (35-75%).The method consists of taking pictures with a Scanning Electron Microscope,gathering elemental data with X-ray Diffraction (XRD) as well as Energy-dispersiveX-ray Spectroscopy (EDS) and finally using a Matlab program developed for this workto calculate phase compositions and statistical data from the characteristic length ofthe binding phase.Using these methods four different phases were identified in the samples: Blackparticles, most likely made of cBN. A dark gray phase around the black particles, thatconsists of Al-compounds. A light grey binding phase, consisting of TiN or Ti(C,N).Finally there were small traces of white particles which were identified as a product ofabrasive action on cermet milling bodies added during the milling.Mean value, standard deviation and median of the characteristic length of the bindingphase was calculated. For all samples the median value was consistent, sometimeseven being identical for the analyzed sites. This indicates that the binding phase wasevenly distributed across almost all samples.