Search

Brusilno utrjanje je nova tehnologija, ki izkorišča toploto pri brušenju za martenzitno transformacijo in utrjanje površine obdelovanca med procesom brušenja z dvigom površinske temperature Ac3, ki mu sledi hitro hlajenje. Uporaba nove tehnologije omogoča skrajšanje proizvodnih ciklov, izboljšanje delovne učinkovitosti in zmanjšanje proizvodnih stroškov z združitvijo operacij brušenja in površinske toplotne obdelave, to pa prinaša velike družbene in gospodarske koristi. Brusilno utrjanje je tehnologija površinskega utrjanja z izkoriščanjem toplote, ki se sprošča pri brušenju. Tehnologija omogoča površinsko utrjanje na brusilnih strojih. Kot ekološki in visokoučinkovit postopek obdelave ima velik potencial pri strojni obdelavi. Raziskava predstavlja eksperimente, računalniške simulacije in napovedi učinkov brusilnega utrjanja, zato je uporabna kot vodič pri osvajanju tehnologije in popularizaciji tehnologije v praksi. Glede na način podajanja je operacije brušenja v preizkusu mogoče razdeliti na (1) enosmerno čelno brušenje in (2) globoko brušenje. (1) Enosmerno čelno brušenje: neposredno brušenje obdelovanca s čelom brusa; dodatek za brušenje se v celoti odstrani v enem koraku. (2) Globoko brušenje oz. horizontalno brušenje: brus počasi zarezuje v obdelovanec s hitrostjo Vf, dokler ni odstranjen ves dodatek za brušenje. Pri preizkusih je bilo uporabljeno poboljšano jeklo C45E4, površina obdelovanca pa je bila v obliki prstana (bok prehoda stopničaste gredi). Enota je mm. Izvedeni so bili eksperimenti brusilnega utrjanja z jeklom C45E4 pri različnih pogojih. Metalografske preiskave, analiza površinske trdote in meritve globine utrjenega sloja kažejo, da je prišlo do martenzitne transformacije na površini obdelovanca in da je nastal utrjen površinski sloj določene debeline. S tem je potrjena uporabnost tehnologije brusilnega utrjevanja. S sistematično eksperimentalno raziskavo tehnoloških parametrov kot so velikost kontaktne površine, smer brušenja, parametri brušenja in hladilna tekočina je mogoče opredeliti zvezo med tehnološkimi parametri in trdoto brusilno utrjene površine ter globino utrjenega sloja za izbiro primernih parametrov obdelave z brusilnim utrjanjem. Točke na različnih oddaljenostih od površine brusa imajo različno obodno hitrost, zato je spremenljiva tudi intenzivnost toplotnih virov. Spremenljiva brusilna širina zato povzroči spremenljivo porazdelitev učinka brusilnega utrjanja: Enosmerno čelno brušenje ima visoko učinkovitost brušenja, vendar lahko povzroči spremenljivo porazdelitev trdote in globine utrjenega sloja. Globoko brušenje daje enakomeren utrjen sloj, trdota in globina utrjenega sloja pa se zmanjšujeta s povečevanjem podajanja, oziroma povečujeta z globino in hitrostjo brušenja. Največji vpliv ima globina brušenja, k i j i sledi podajanje, najmanj izražen pa je vpliv hitrost brušenja. Na podlagi značilnosti čelnega brušenja in porazdelitve temperaturnega polja je bil opredeljen model toplotnega vira za čelno brušenje. S simulacijo temperaturnega polja pri brušenju po metodi končnih elementov v programski opremi ANSYS je bila ugotovljena spremenljiva temperatura točk na površini obdelovanca in dinamična stanja temperaturnega polja. Rezultati simulacije se ujemajo z eksperimentalnimi vrednostmi, s tem pa je potrjena primernost simulacijske metode za preučevanje brusilnega utrjanja. Nova tehnologija omogoča skrajšanje proizvodnih ciklov, izboljšanje delovne učinkovitosti in zmanjšanje proizvodnih stroškov z združevanjem operacij brušenja in površinske toplotne obdelave, to pa prinaša velike družbene in ekonomske koristi. Ker je bil čas raziskave kratek, ostajajo številni vidiki (način brušenja, vplivni faktorji in vzorci, temperatura in sile med procesom ipd.) neraziskani. [ABSTRACT FROM AUTHOR]