PL244729B1

PL244729B1 - Method of grinding straight flutes of cutting tools such as milling cutters made of ultra-fine-grain sintered carbides

Info

Publication number: PL244729B1
Application number: PL440484A
Authority: PL
Inventors: Marcin Sałata; Łukasz Żyłka; Anna Bazan
Original assignee: Podkarpackie Centrum Innowacji Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia; Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date: 2022-02-27
Filing date: 2022-02-27
Publication date: 2024-02-26
Also published as: PL440484A1

Abstract

Sposób szlifowania prostych rowków (1) wiórowych narzędzi (2) skrawających, charakteryzuje się tym, że stosuje się średnicę półfabrykatu (Dp) szlifowanego narzędzia (2) wynoszącą 12 mm oraz ściernicę (4) o średnicy zewnętrznej (D) wynoszącej 100 mm, pierwszej szerokości nasypu równej 10 mm, wysokości nasypu 10 mm i średnicy otworu mocującego 20 mm, wykonanej z ziaren diamentowych o wielkości ziarna od 53 µm do 63 µm i koncentracji 3,3 kr/cm3, spojonych za pomocą spoiwa hybrydowego. Prosty rowek (1) wiórowy wykonuje się o kącie skręcenia spirali wynoszącym 0°, o drugiej szerokości wynoszącej 3 mm, głębokości wynoszącej 5,2 mm, polu powierzchni w przekroju poprzecznym wynoszącym 11,055 mm2, kącie natarcia wynoszącym 0° i średnicy rdzenia narzędzia (2) wynoszącej 6 mm. Przy szlifowaniu rowka (1) prostego, stosuje się prędkość szlifowania vs od 20 m/s do 40 m/s oraz prędkość posuwu vf od 60 mm/min do 100 mm/min oraz całkowitą siłę szlifowania, będącą pierwiastkiem kwadratowym składowych siły szlifowania dla trzech osi współrzędnych, nieprzekraczającą 214 N, przez co rowek (1) wiórowy szlifuje się w jednym przejściu ściernicy (4). Ściernicę (4) zagłębia się w szlifowanym narzędziu (2) na docelową głębokość rowka (1) wiórowego i otrzymuje się parametr chropowatości Ra rowka (1) wiórowego wynoszący od 0,470 µm do 0,600 µm oraz parametr chropowatości Rz rowka (1) wiórowego wynoszący od 3,65 µm do 4,00 µm.The method of grinding straight grooves (1) of cutting tools (2) is characterized by the use of a blank diameter (Dp) of the ground tool (2) of 12 mm and a grinding wheel (4) with an outer diameter (D) of 100 mm, first embankment width of 10 mm, embankment height of 10 mm and mounting hole diameter of 20 mm, made of diamond grains with a grain size of 53 µm to 63 µm and a concentration of 3.3 kr/cm3 , bonded using a hybrid binder. A straight chip groove (1) is made with a helical twist angle of 0°, a second width of 3 mm, a depth of 5.2 mm, a cross-sectional area of 11.055 mm2, a rake angle of 0° and a tool core diameter (2) of 6 mm. When grinding a straight groove (1), the grinding speed vs from 20 m/s to 40 m/s and the feed speed vf from 60 mm/min to 100 mm/min and the total grinding force, which is the square root of the grinding force components for three coordinate axes, not exceeding 214 N, whereby the chip groove (1) is ground in one pass of the grinding wheel (4). The grinding wheel (4) is immersed in the ground tool (2) to the target depth of the flute (1) and the roughness parameter Ra of the flute (1) is obtained ranging from 0.470 µm to 0.600 µm and the roughness parameter Rz of the flute (1) is from 3 .65 µm to 4.00 µm.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób szlifowania prostych rowków wiórowych narzędzi skrawających typu frezy z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych.The subject of the invention is a method for grinding straight flutes of cutting tools such as cutters made of ultra-fine-grained sintered carbides.

Proces szlifowania jest jedną z metod wytwarzania narzędzi skrawających typu frezy. Wytwarzanie frezów polega w głównej mierze na kształtowaniu rowków wiórowych, które mogą być ukształtowane równolegle do osi frezu - nazywane są wtedy rowkami prostymi. Standardowy proces wytwarzania rowków wiórowych polega na ich wieloetapowym szlifowaniu. Oznacza to, że rowek wiórowy jest szlifowany w kilku a nawet kilkunastu przejściach ściernicy. Za każdym razem ściernica usuwa tylko niewielką część materiału. Proces taki jest bardzo czasochłonny. Duża liczba przejść ściernicy powoduje, że szlifowanie rowków wiórowych trwa bardzo długo. Ponadto ostatnim przejściem jest przejście wykończeniowe, którego zadaniem jest ukształtowanie finalnych parametrów jakościowych szlifowanej powierzchni rowka. W stanie techniki znane są sposoby szlifowania narzędzi skrawających typu frezy przedstawione poniżej.The grinding process is one of the methods of producing cutting tools such as milling cutters. The production of milling cutters mainly involves shaping chip grooves, which can be shaped parallel to the cutter axis - they are then called straight grooves. The standard process for producing chip flutes involves multi-stage grinding. This means that the chip groove is ground in several or even a dozen or so passes of the grinding wheel. Each time the grinding wheel removes only a small part of the material. This process is very time-consuming. A large number of grinding wheel passes means that grinding flutes takes a very long time. Moreover, the last pass is the finishing pass, whose task is to shape the final quality parameters of the ground groove surface. Methods for grinding cutting tools such as milling cutters are known in the state of the art and are presented below.

Z opisu wynalazku US 6431962 B1 znana jest specjalna ściernica do wytwarzania rowków wiórowych narzędzi skrawających, która ma rowek i żłobek z obrzeżem zgodnym z kątem linii śrubowej oraz sposób stosowania takiej ściernicy. Dodatkowo w wynalazku ujawniono rolkę do obciągania takiej ściernicy. Jest to ściernica do obróbki kształtowej.From the description of the invention US 6431962 B1, a special grinding wheel for producing flutes of cutting tools is known, which has a groove and a slot with a rim consistent with the helical angle, and a method of using such a grinding wheel. Additionally, the invention discloses a roller for dressing such a grinding wheel. This is a grinding wheel for shaping.

Z opisu zgłoszeniowego CN 105252348 A znana jest technologia szlifowania. Parametry technologiczne, takie jak prędkość ściernicy, głębokość szlifowania itp. są tak dobrane, że uzyskuje się wysokiej jakości szlifowanie. Technologia szlifowania obejmuje etapy wykonywania obróbki zgrubnej przedmiotu; parametry technologiczne szlifowania dobierane są zgodnie z wymaganiami jakości części; prowadzone jest odtłuszczanie chemiczne; prowadzone jest mycie falami ultradźwiękowym i; i wykonywana jest obróbka wykańczająca. Według parametrów technologicznych szlifowania ściernica wykonana jest ze sztucznego diamentu, średnica ściernicy 400-450 mm, szerokość ściernicy 7 mm, prędkość liniowa ściernicy 180-250 m/s, prędkość posuwu stołu roboczego wynosi 1-2 m/min, a głębokość szlifowania 0,12-0,34 mm. Odtłuszczanie przeprowadza się poprzez czyszczenie ultradźwiękowe, emulsję środka powierzchniowo czynnego przyjmuje się jako roztwór, temperatura roztworu wynosi 80°C, a czas 5 min. W zależności od technologii szlifowania można obrabiać stal węglową lub stop tytanu, ponieważ prędkość ściernicy jest bardzo duża, można wydłużyć żywotność ściernicy, zmniejszyć chropowatość powierzchni obrabianej części, a wydajność obróbki można poprawić.The grinding technology is known from the application description CN 105252348 A. Technological parameters such as grinding wheel speed, grinding depth, etc. are selected in such a way that high-quality grinding is achieved. Grinding technology includes the stages of rough machining of the workpiece; grinding technological parameters are selected in accordance with the quality requirements of the parts; chemical degreasing is carried out; ultrasonic waves are washed and; and finishing machining is performed. According to the grinding technological parameters, the grinding wheel is made of artificial diamond, the diameter of the grinding wheel is 400-450 mm, the width of the grinding wheel is 7 mm, the linear speed of the grinding wheel is 180-250 m/s, the feed speed of the work table is 1-2 m/min, and the grinding depth is 0, 12-0.34mm. Degreasing is carried out by ultrasonic cleaning, the surfactant emulsion is taken as a solution, the solution temperature is 80°C and the time is 5 min. Depending on the grinding technology, carbon steel or titanium alloy can be processed, because the speed of the grinding wheel is very fast, the service life of the grinding wheel can be extended, the surface roughness of the machined part can be reduced, and the machining efficiency can be improved.

Z opisu zgłoszeniowego EP 3736071 A1 znany jest pełen frez walcowo-czołowy, który może się obracać wokół centralnej osi obrotu (R), który ma część tnącą i część chwytową. Część tnąca zawiera wiele rowków z obwodowymi krawędziami tnącymi utworzonymi pomiędzy powiązanymi powierzchniami natarcia i powierzchniami luzu. Obwodowa krawędź skrawająca, w widoku prostopadłym do centralnej osi obrotu (R) i w kierunku powierzchni przyłożenia, przebiega pod liniowym i stałym kątem nachylenia osi Θ w zakresie 5° < Θ < 15° w względem centralnej osi obrotu (R). Liniowy i stały kąt nachylenia osi w tym zakresie ułatwia obróbkę/szlifowanie powierzchni natarcia, w szczególności operację szlifowania, która zapewnia dodatnie promieniowe kąty natarcia na całym przedłużeniu obwodowej krawędzi skrawającej. W ten sposób ściernica może być ustawiana z liniowym i stałym kątem pochylenia osiowego w zakresie 5° < Θ < 15°, a następnie przechylana w celu szlifowania dodatnich promieniowych kątów natarcia na całym przedłużeniu obwodowej krawędzi skrawającej w jednym pojedynczym przejściu - jednoprzejściowo.EP 3736071 A1 discloses a full end mill that can rotate around a central axis of rotation (R) and has a cutting part and a gripping part. The cutting portion includes a plurality of grooves with circumferential cutting edges formed between the associated rake and clearance surfaces. The peripheral cutting edge, viewed perpendicular to the central axis of rotation (R) and towards the flank surface, runs at a linear and constant angle of inclination of the axis Θ in the range of 5° < Θ < 15° relative to the central axis of rotation (R). The linear and constant axis inclination angle in this range facilitates machining/grinding of the rake face, in particular a grinding operation that provides positive radial rake angles throughout the extension of the peripheral cutting edge. In this way, the grinding wheel can be set with a linear and constant axial tilt angle in the range of 5° < Θ < 15° and then tilted to grind positive radial rake angles over the entire extension of the peripheral cutting edge in one single pass - in one pass.

Z opisu zgłoszeniowego CN 107457438 A znany jest sposób budowy modelu matematycznego parametryzacji powierzchni natarcia powierzchni obwodowej frezu walcowo-czołowego. W ujawnionym sposobie oś ściernicy pokrywa się z osią zi, oś frezarki palcowej pokrywa się z osią z, odległość między osią zi a osią z wynosi A. Kąt między osią z a osią zi jest zawsze równy β, który to kąt jest kątem spirali narzędzia. Dynamiczny układ współrzędnych o1-xiyiz1obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara wokół osi z. Kierunek osi z wykonuje ruch liniowy; w czasie t, oś xi względem początkowego kąta obrotu pozycji wynosi φ, a oś xi i oś x przemieszczają się wzdłuż kierunku osi z jako s (φ).From the application description CN 107457438 A, a method of building a mathematical model for parameterizing the rake surface of the peripheral surface of an end mill is known. In the disclosed method, the grinding wheel axis coincides with the zi axis, the end mill axis coincides with the z axis, and the distance between the zi axis and the z axis is A. The angle between the z axis and the zi axis is always β, which is the angle of the tool helix. The dynamic coordinate system o1-xiyiz1 rotates counterclockwise around the z axis. The direction of the z axis performs linear motion; at time t, the xi-axis relative to the initial position rotation angle is φ, and the xi-axis and x-axis move along the z-axis direction as s(φ).

Przedstawione powyżej oraz inne znane sposoby szlifowania prostych rowków wiórowych narzędzi skrawających typu frezy z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych nie pozwalają na wykonywanie frezów metodą szlifowania jednoprzejściowego. Węglik spiekany o strukturze ultradrobnoziarnistej jest materiałem stosunkowo nowym i trudnym w szlifowaniu. Materiał ten charakteryzuje wielkość ziarna węglikowego w zakresie od 0,2 do 0,5 μm. Powoduje to, że stopień zagęszczenia węglika jest bardzo duży. Skutkuje to jednoczesnym wzrostem wytrzymałości na zginanie, a także twardości węglika. Cechy te powodują, że szlifowanie takich węglików jest trudne w realizacji. Metoda szlifowania jednoprzejściowego jest znana w zastosowaniu do procesów szlifowania, takich jak szlifowanie wałków, szlifowanie otworów czy szlifowanie płaszczyzn. Nie zastosowano do tej pory szlifowania jednoprzejściowego w odniesieniu do rowków wiórowych narzędzi skrawających typu frezy z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych. Podejmowane próby szlifowania jednoprzejściowego skutkowały paleniem ściernicy oraz/lub łamaniem szlifowanych frezów.The above and other known methods of grinding straight flutes of cutting tools such as ultra-fine-grained carbide cutters do not allow the production of cutters using the single-pass grinding method. Sintered carbide with an ultra-fine-grained structure is a relatively new material and difficult to grind. This material has a carbide grain size ranging from 0.2 to 0.5 μm. This causes the degree of carbide densification to be very high. This results in a simultaneous increase in bending strength and hardness of the carbide. These features make grinding such carbides difficult to implement. The single-pass grinding method is known for use in grinding processes such as roller grinding, hole grinding or surface grinding. So far, single-pass grinding has not been applied to the flutes of cutting tools such as ultra-fine-grained carbide cutters. Attempts at single-pass grinding resulted in burning of the grinding wheel and/or breaking of the ground cutters.

Sposób szlifowania prostych rowków wiórowych narzędzi skrawających typu frezy z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych o wielkości ziarna od 0,2 μπ do 0,5 μm, twardości 1930 HV30, wytrzymałości na rozciąganie wynoszącej 4400 MPa, gęstości wynoszącej 14,55 g/cm³ oraz zawartości kobaltu równej 8,2%, w którym jako półfabrykat szlifowanego narzędzia stosuje się pręt o przekroju okrągłym, przy czym w pierwszym kroku mocuje się narzędzie w uchwycie obrabiarki i unieruchamia się narzędzie w jego osi obrotu (A), a walcową ściernicę szlifującą o przekroju prostokątnym montuje się w obsadzie ściernicy, po czym w drugim kroku wrzeciono ściernicy szlifującej ustawia się pod kątem nachylenia wynoszącym 90°, a następnie w trzecim kroku obraca się walcową ściernicę szlifującą w kierunku zgodnym do kierunku posuwu szlifowanego narzędzia z zadaną stałą prędkością szlifowa nia i utrzymuje się jej stałą prędkość obrotową, przy czym w wyniku ruchu posuwowego - posuwu równoległego do osi obrotu szlifowanego narzędzia wykonuje się rowek wiórowy o zadanej geometrii równoległy do osi obrotu narzędzia, po czym w czwartym kroku, po wyszlifowaniu rowka wiórowego, obraca się narzędzie względem ściernicy o kąt 360°/z, dla wyszlifowania kolejnego rowka wiórowego, gdzie z oznacza liczbę rowków, które mają być wyszlifowane w narzędziu przy równomiernej podziałce, przy czym szlifuje się od dwóch do czterech rowków wiórowych w narzędziu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się średnicę półfabrykatu szlifowanego narzędzia wynoszącą 12 mm oraz ściernicę o średnicy zewnętrznej wynoszącej 100 mm, pierwszej szerokości nasypu równej 10 mm, wysokości nasypu 10 mm i średnicy otworu mocującego 20 mm, wykonanej z ziaren diamentowych o wielkości ziarna od 53 μπ do 63 μπ i koncentracji 3,3 kr/cm³, spojonych za pomocą spoiwa hybrydowego, przy czym prosty rowek wiórowy wykonuje się o kącie skręcenia spirali wynoszącym 0°, o drugiej szerokości wynoszącej 3 mm, głębokości wynoszącej 5,2 mm, polu powierzchni w przekroju poprzecznym wynoszącym 11,055 mm², kącie natarcia wynoszącym 0° i średnicy rdzenia narzędzia wynoszącej 6 mm, a ponadto przy szlifowaniu rowka prostego, stosuje się prędkość szlifowania od 20 m/s do 40 m/s oraz prędkość posuwu od 60 mm/min do 100 mm/min oraz całkowitą siłę szlifowania, będącą pierwiastkiem kwadratowym składowych siły szlifowania dla trzech osi współrzędnych, nieprzekraczającą 214 N, przez co rowek wiórowy szlifuje się w jednym przejściu ściernicy, przy czym ściernicę zagłębia się w szlifowanym narzędziu na docelową głębokość rowka wiórowego i otrzymuje się parametr chropowatości Ra rowka wiórowego wynoszący od 0,470 μπ do 0,600 μm oraz parametr chropowatości Rz rowka wiórowego wynoszący od 3,65 μπ do 4,00 μπ.Method for grinding straight flutes of cutting tools such as cutters made of ultra-fine-grained sintered carbides with a grain size of 0.2 μπ to 0.5 μm, hardness of 1930 HV30, tensile strength of 4,400 MPa, density of 14.55 g/cm ³ and cobalt content equal to 8.2%, in which a round-section bar is used as the semi-finished product of the ground tool, and in the first step the tool is mounted in the machine tool holder and the tool is immobilized in its axis of rotation (A), and a cylindrical grinding wheel with a rectangular cross-section is mounted in the grinding wheel holder, then in the second step the grinding wheel spindle is set at an angle of inclination of 90°, and then in the third step the cylindrical grinding wheel is rotated in the direction consistent with the direction of feed of the ground tool with a set constant grinding speed and is maintained constant rotational speed, and as a result of the feed movement - feed parallel to the rotation axis of the ground tool, a chip groove of a given geometry is created parallel to the tool rotation axis, and then in the fourth step, after grinding the chip groove, the tool is rotated relative to the grinding wheel by an angle of 360 °/z, for grinding the next chip flute, where z is the number of flutes to be ground in the tool with an even pitch, where from two to four flutes are ground in the tool, according to the invention it is characterized by the fact that the diameter of the blank is used grinded tool of 12 mm and a grinding wheel with an external diameter of 100 mm, a first coating width of 10 mm, a coating height of 10 mm and a mounting hole diameter of 20 mm, made of diamond grains with a grain size of 53 μπ to 63 μπ and a concentration of 3.3 kr/cm ³ , bonded using a hybrid binder, with a straight chip groove made with a helical twist angle of 0°, a second width of 3 mm, a depth of 5.2 mm, and a cross-sectional area of 11.055 mm ² , rake angle of 0° and tool core diameter of 6 mm, and in addition, when grinding a straight groove, a grinding speed of 20 m/s to 40 m/s and a feed speed of 60 mm/min to 100 mm/min and a total force are used grinding, which is the square root of the components of the grinding force for three coordinate axes, not exceeding 214 N, whereby the chip groove is ground in one pass of the grinding wheel, and the grinding wheel is immersed in the ground tool to the target depth of the chip groove and the chip flute roughness parameter Ra is obtained as from 0.470 μπ to 0.600 μm and the flute roughness parameter Rz from 3.65 μπ to 4.00 μπ.

Korzystnie stosuje się prędkość szlifowania wynoszącą 30 m/s, prędkość posuwu wynoszącą 100 mm/min i siłę szlifowania do 180 N oraz otrzymuje się parametr chropowatości Ra rowka wiórowego nieprzekraczający 0,575 μm i parametr chropowatości Rz rowka wiórowego nieprzekraczający 3,700 μπ.Preferably, a grinding speed of 30 m/s, a feed speed of 100 mm/min and a grinding force of up to 180 N are used, and a chip flute roughness parameter Ra not exceeding 0.575 μm and flute roughness parameter Rz not exceeding 3.700 μπ are obtained.

Sposób szlifowania według wynalazku umożliwia usuwanie całego materiału w jednym przejściu obróbkowym zamiast kilku lub kilkunastu przejść. Istotną cechą procesu jednoprzejściowego jest znacząca redukcja czasu wykonywania prostych rowków wiórowych. Ponadto w wyniku jednego przejścia ściernicy uzyskuje się wymagane końcowe parametry jakościowe szlifowanego prostego rowka wiórowego oraz dokładność geometryczną.The grinding method according to the invention allows the removal of all material in one machining pass instead of several or a dozen passes. An important feature of the single-pass process is a significant reduction in the time needed to produce straight chip grooves. Moreover, as a result of one pass of the grinding wheel, the required final quality parameters of the ground straight flute and geometric accuracy are obtained.

Proces jednoprzejściowy łączy w sobie obróbkę zgrubną i obróbkę wykończeniową jednocześnie. Poprzez szlifowanie jednoprzejściowe usuwany jest materiał z półfabrykatu w postaci pręta oraz kształtowana jest jednocześnie geometria prostego rowka wiórowego oraz powierzchnia natarcia. Opracowany sposób charakteryzuje się odpowiednią pięcioosiową kinematyką szlifowania, która jest unikalna dla sposobu szlifowania prostych rowków wiórowych narzędzi skrawających typu frezy. Dzięki wymi enionym zaletom, wykorzystanie sposobu według wynalazku do szlifowania prostych rowków wiórowych narzędzi skrawających typu frezy z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych, pozwala na realizację procesu o niskich kosztach, a w efekcie uzyskanie narzędzi skrawających o wysokich parametrach technicznych i wytrzymałościowych.The single-pass process combines roughing and finishing simultaneously. Through single-pass grinding, material is removed from the semi-finished product in the form of a rod and the geometry of a straight chip flute and the rake surface are shaped at the same time. The developed method is characterized by appropriate five-axis grinding kinematics, which is unique for the method of grinding straight flutes of cutting tools such as milling cutters. Thanks to the above-mentioned advantages, the use of the method according to the invention for grinding straight flutes of cutting tools such as ultra-fine-grained carbide cutters allows for the implementation of a low-cost process and, as a result, obtaining cutting tools with high technical and durability parameters.

Sposób szlifowania według wynalazku jest bliżej pokazany w przykładzie realizacji na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat procesu szlifowania ściernicą prostego rowka wiórowego w narzędziu, fig. 2 - ściernicę w przekroju poprzecznym, zaś fig. 3 - narzędzie z trzema rowkami prostymi w widoku z góry.The grinding method according to the invention is shown in more detail in the example embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of the process of grinding a straight flute in a tool with a grinding wheel, Fig. 2 - a cross-sectional view of the grinding wheel, and Fig. 3 - a view of a tool with three straight flutes in advance.

Sposób szlifowania, według wynalazku w dwóch opisanych poniżej przykładach wykonania, dotyczy wykonania prostych rowków 1 wiórowych narzędzi 2 skrawających typu frezy z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych o wielkości ziarna od 0,2 μπ do 0,5 μm, twardości 1930 HV30, wytrzymałości na rozciąganie wynoszącej 4400 MPa, gęstości wynoszącej 14,55 g/cm³ oraz zawartości kobaltu równej 8,2%. Jako półfabrykat szlifowanego narzędzia 2 stosuje się pręt o przekroju okrągłym. W pierwszym kroku mocuje się narzędzie 2 w uchwycie 3 obrabiarki i unieruchamia się narzędzie 2 w jego osi obrotu A, a walcową ściernicę 4 szlifującą o przekroju prostokątnym montuje się w obsadzie 5 ściernicy 4. W drugim kroku wrzeciono 6 ściernicy 4 szlifującej ustawia się pod kątem nachylenia β wynoszącym 90°. W trzecim kroku obraca się walcową ściernicę 4 szlifującą w kierunku zgodnym do kierunku posuwu vf szlifowanego narzędzia 2 z zadaną stałą prędkością szlifowania v_s i utrzymuje się jej stałą prędkość obrotową n, przy czym w wyniku ruchu posuwowego - posuwu vf równoległego do osi obrotu A szlifowanego narzędzia 2 wykonuje się rowek 1 wiórowy o zadanej geometrii równoległy do osi obrotu A narzędzia 2. W czwartym kroku, po wyszlifowaniu rowka 1 wiórowego, obraca się narzędzie 2 względem ściernicy 4 o kąt 360°/z, dla wy szlifowania kolejnego rowka 1 wiórowego, gdzie z oznacza liczbę rowków 1, które mają być wyszlifowane w narzędziu 2 przy równomiernej podziałce, przy czym szlifuje się od dwóch do czterech rowków 1 wiórowych w narzędziu 2. Fig. 1 przedstawia schemat procesu szlifowania ściernicą 4 prostego rowka 1 wiórowego w narzędziu 2, zaś fig. 3 narzędzie 2 skrawające typu frez z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych po zrealizowaniu operacji szlifowania za pomocą sposobu według wynalazku, w widoku z góry.The grinding method according to the invention in the two embodiments described below concerns the production of straight grooves 1 chip cutting tools 2 cutter-type cutters made of ultra-fine-grained sintered carbides with a grain size from 0.2 μπ to 0.5 μm, hardness 1930 HV30, tensile strength 4400 MPa, density of 14.55 g/cm ³ and cobalt content of 8.2%. A round bar is used as a semi-finished product for the ground tool 2. In the first step, the tool 2 is mounted in the holder 3 of the machine tool and the tool 2 is immobilized in its rotation axis A, and the cylindrical grinding wheel 4 with a rectangular cross-section is mounted in the holder 5 of the grinding wheel 4. In the second step, the spindle 6 of the grinding wheel 4 is set at an angle inclination β of 90°. In the third step, the cylindrical grinding wheel 4 is rotated in the direction of feed vf of the grinded tool 2 with a given constant grinding speed v _s and its constant rotational speed n is maintained, and as a result of the feed movement - feed vf parallel to the rotation axis A of the grinded tool 2, a chip groove with a given geometry is made parallel to the rotation axis A of tool 2. In the fourth step, after grinding chip groove 1, tool 2 is rotated relative to the grinding wheel 4 by an angle of 360°/z to grind another chip groove 1, where z is the number of grooves 1 to be ground in the tool 2 with uniform pitch, with from two to four flutes 1 being ground in the tool 2. Fig. 1 shows a diagram of the grinding process with a grinding wheel 4 of a straight flute 1 in the tool 2, and Fig. 3 shows a top view of a cutter-type cutting tool 2 made of ultra-fine-grained sintered carbides after the grinding operation has been carried out using the method according to the invention.

W pierwszym przykładzie realizacji sposobu stosuje się średnicę półfabrykatu Dp szlifowanego narzędzia 2 wynoszącą 12 mm oraz ściernicę 4 przedstawioną na fig. 2 o średnicy zewnętrznej D wynoszącej 100 mm, pierwszej szerokości U nasypu równej 10 mm, wysokości X nasypu 10 mm i średnicy otworu mocującego 20 mm, wykonanej z ziaren diamentowych o wielkości ziarna od 53 μπ do 63 μπ i koncentracji 3,3 kr/cm³, spojonych za pomocą spoiwa hybrydowego. Prosty rowek 1 wiórowy wykonuje się o kącie skręcenia spirali wynoszącym 0°, o drugiej szerokości ae wynoszącej 3 mm, głębokości ap wynoszącej 5,2 mm, polu powierzchni P w przekroju poprzecznym wynoszącym 11,055 mm², kącie natarcia wynoszącym 0° i średnicy rdzenia narzędzia 2 wynoszącej 6 mm. Przy szlifowaniu rowka 1 prostego, stosuje się prędkość szlifowania vs od 20 m/s do 40 m/s oraz prędkość posuwu vf od 60 mm/min do 100 mm/min oraz całkowitą siłę szlifowania, będącą pierwiastkiem kwadratowym składowych siły szlifowania dla trzech osi współrzędnych, nieprzekraczającą 214 N, przez co rowek 1 wiórowy szlifuje się w jednym przejściu ściernicy 4, przy czym ściernicę 4 zagłębia się w szlifowanym narzędziu 2 na docelową głębokość ap rowka 1 wiórowego i otrzymuje się parametr chropowatości Ra rowka 1 wiórowego wynoszący od 0,470 μπ do 0,600 μm oraz parametr chropowatości Rz rowka 1 wiórowego wynoszący od 3,65 μπ do 4,00 μπ.In the first embodiment of the method, the diameter of the semi-finished product Dp of the ground tool 2 is 12 mm and the grinding wheel 4 shown in Fig. 2 with an external diameter D of 100 mm, the first width U of the embankment is equal to 10 mm, the height X of the embankment is 10 mm and the diameter of the mounting hole is 20 mm, made of diamond grains with a grain size of 53 μπ to 63 μπ and a concentration of 3.3 kr/cm ³ , bonded using a hybrid binder. A straight 1-chip groove is made with a helical twist angle of 0°, a second width ae of 3 mm, a depth ap of 5.2 mm, a surface area P in the cross-section of 11.055 mm ² , a rake angle of 0° and a tool core diameter 2 of 6 mm. When grinding a single straight groove, the grinding speed vs from 20 m/s to 40 m/s and the feed speed vf from 60 mm/min to 100 mm/min and the total grinding force, which is the square root of the grinding force components for three coordinate axes, are used , not exceeding 214 N, thanks to which the flute 1 is ground in one pass of the grinding wheel 4, and the grinding wheel 4 is immersed in the ground tool 2 to the target depth ap of the flute 1 and the roughness parameter Ra of the flute 1 is obtained, ranging from 0.470 μπ to 0.600 μm and the roughness parameter Rz of flute 1 ranging from 3.65 μπ to 4.00 μπ.

W drugim przykładzie realizacji sposobu stosuje się prędkość szlifowania vs wynoszącą 30 m/s, prędkość posuwu vf wynoszącą 100 mm/min i siłę szlifowania do 180 N oraz otrzymuje się parametr chropowatości Ra rowka 1 wiórowego nieprzekraczający 0,575 μm i parametr chropowatości Rz rowka 1 wiórowego nieprzekraczający 3,700 μm. W pozostałym zakresie sposób realizuje się tak jak w pierwszym przykładzie realizacji.In the second embodiment of the method, a grinding speed vs of 30 m/s, a feed speed vf of 100 mm/min and a grinding force of up to 180 N are used, and a roughness parameter Ra of the flute not exceeding 0.575 μm and a roughness parameter Rz of the flute not exceeding 0.575 μm are obtained. 3,700 μm. In the remaining scope, the method is carried out as in the first embodiment.

Jak wynika z powyższego prosty rowek 1 wiórowy szlifuje się w jednym przejściu ściernicy 4, przy czym zagłębia się ją w szlifowanym narzędziu 2 na docelową głębokość ap i drugą szerokość ae rowka 1 wiórowego oraz utrzymuje się jej stałą prędkość obrotową n, przy czym prędkość obrotowa n może się zmieniać w zależności od wymiaru średnicy zewnętrznej D ściernicy 4 szlifującej w celu zapewnienia stałej prędkości szlifowania vs. W wyniku posuwu vf równoległego do osi obrotu A szlifowanego narzędzia 2 wykonuje się prosty rowek 1 wiórowy równoległy do osi obrotu A narzędzia 2.As can be seen from the above, a straight flute 1 is ground in one pass of the grinding wheel 4, while it is immersed in the ground tool 2 to the target depth ap and the second width ae of the flute 1, and its rotational speed n is maintained constant, while the rotational speed n may vary depending on the dimension of the outer diameter D of the grinding wheel 4 to ensure a constant grinding speed vs. As a result of the feed vf parallel to the rotation axis A of the ground tool 2, a straight chip groove 1 parallel to the rotation axis A of the tool 2 is created.

- rowek- groove

- narzędzie- tool

- uchwyt- handle

- ściernica- grinding wheel

- obsada- cast

- wrzeciono- spindle

Wykaz oznaczeńList of markings

A - oś obrotu β - kąt nachylenia n - prędkość obrotowa vs - prędkość szlifowania vf - posuwA - axis of rotation β - angle of inclination n - rotational speed vs - grinding speed vf - feed

D - średnica zewnętrzna Dp - średnica półfabrykatu X - wysokośćD - external diameter Dp - diameter of the blank X - height

U - pierwsza szerokość Ap - głębokość Ae - druga szerokość P - pole powierzchniU - first width Ap - depth Ae - second width P - surface area

Claims

1. Method of grinding straight grooves (1) chip tools (2) cutting tools such as cutters made of ultra-fine-grained sintered carbides with a grain size of 0.2 μm to 0.5 μm, hardness of 1930 HV30, tensile strength of 4400 MPa, density of 14, 55 g/cm ³ and a cobalt content of 8.2%, in which a round bar is used as a semi-finished product for the ground tool (2), and in the first step the tool (2) is mounted in the holder (3) of the machine tool and immobilized the tool (2) in its axis of rotation (A), and the cylindrical grinding wheel (4) with a rectangular cross-section is mounted in the holder (5) of the grinding wheel (4), and then, in the second step, the spindle (6) of the grinding wheel (4) is positioned at an angle of inclination (β) of 90°, and then, in the third step, the cylindrical grinding wheel (4) is rotated in the direction of feed (vf) of the ground tool (2) with a given constant grinding speed (vs) and its constant rotational speed (n), and as a result of the feed movement - feed (vf) parallel to the rotation axis (A) of the ground tool (2), a chip groove (1) with a given geometry is created parallel to the rotation axis (A) of the tool (2) , and then in the fourth step, after grinding the chip groove (1), the tool (2) is rotated relative to the grinding wheel (4) by an angle of 360°/z to grind the next chip groove (1), where z is the number of grooves (1 ), which are to be ground in the tool (2) with an even pitch, whereby two to four flutes (1) are ground in the tool (2), characterized in that the diameter of the blank (Dp) of the ground tool (2) is used of 12 mm and a grinding wheel (4) with an outer diameter (D) of 100 mm, the first width (U) of the embankment of 10 mm, the height (X) of the embankment of 10 mm and the diameter of the mounting hole of 20 mm, made of diamond grains with a grain size of 53 μm to 63 μm and concentration 3.3 kr/cm ³ , bonded using a hybrid binder, where a straight chip groove (1) is made with a helical twist angle of 0°, a second width (ae) of 3 mm, a depth (ap) of 5.2 mm, surface area (P) in the cross section of 11.055 mm ² , rake angle of 0° and tool core diameter (2) of 6 mm, and in addition, when grinding the straight groove (1), the grinding speed (vs) from 20 m/s to 40 m/s and feed speed (vf) from 60 mm/min to 100 mm/min and a total grinding force, being the square root of the grinding force components for three coordinate axes, not exceeding 214 N , whereby the chip groove (1) is ground in one pass of the grinding wheel (4), and the grinding wheel (4) is immersed in the ground tool (2) to the target depth (ap) of the chip groove (1) and the groove roughness parameter Ra is obtained (1) flute ranging from 0.470 μm to 0.600 μm and the roughness parameter Rz of flute (1) ranging from 3.65 μm to 4.00 μm.

2. Grinding method according to claim. 1, characterized in that a grinding speed (vs) of 30 m/s, a feed speed (vf) of 100 mm/min and a grinding force of up to 180 N are used, and the roughness parameter Ra of the chip flute (1) is obtained not exceeding 0.575 μm and roughness parameter Rz of the flute (1) not exceeding 3,700 μm.