Broušení - dosažené výsledky - MĚŘENÉ PARAMETRY, STANOVENÉ PODMÍNKY A DOSAŽENÉ VÝSLEDKY

4. MĚŘENÉ PARAMETRY, STANOVENÉ PODMÍNKY A DOSAŽENÉ VÝSLEDKY

4.3 Broušení - dosažené výsledky

Experimenty byly realizovány dle metodiky v kapitole 4.1. Metodika obsahuje stanovené proměnné, hodnocené parametry a popis způsobu vyhodnocení.

4.3.1 Teplota

Popis měření teplot je uveden v kapitole 4.1.2. Naměřené maximální teploty pro jednotlivé termočlánky a pro jednotlivá PM, jsou uvedeny v tabulce 4.3 – 1 a obrázku 4.2 – 4. Vzorové průběhy naměřených teplot jednotlivých termočlánků, dokumentující vliv PM, jsou uvedeny pro teplotu v hloubce 1,5mm od broušeného povrchu na obrázku 4.3 – 1, pro teplotu v hloubce 1,0mm na obrázku 4.3 – 2, pro teplotu v hloubce 0,5mm na obrázku 4.2 – 3 a pro teplotu na povrchu zkušebního vzorku na obrázku 4.2 – 4.

Termočlánek T1 - 1,5 mm od broušené plochy

Obr. 4.3 – 1 Vzorový průběh teploty na termočlánku T1 při broušení s PM

77 Termočlánek T2 – 1,0 mm od broušené plochy

Obr. 4.3 – 2 Vzorový průběh na termočlánku T2 při broušení s PM

Termočlánek T3, T4 a T5 - 0,5 mm od broušené plochy

Obr. 4.3 – 3 Vzorový průběh teploty na termočlánku T3 při broušení s PM

78 Termočlánek T6 na povrchu zkušebního vzorku

Obr. 4.3 – 4 Vzorový průběh teploty na termočlánku T6 při broušení s PM

Tab. 4.3 – 1 Maximální teploty při broušení za sucha

BROUŠENÍ BEZ CHLAZENÍ – ZA SUCHA

Termočlánek T1 BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – PODCHLAZENÝ VZDUCH

Termočlánek T1

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – ZKAPALNĚNÝ CO2

Termočlánek T1

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – ZKAPALNĚNÝ DUSÍK

Termočlánek T1

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – PK EOPS 1030

Termočlánek T1

[°C]

T2 [°C]

T3 T4,T5 [°C]

T6 [°C]

Maximální hodnota T [°C] 48,6 42,9 48,1 23,8

Konfidenční interval [°C] ±5,2 ±7,5 ±3,3 ±1,1

Obr. 4.3 – 5 Maximální teploty při broušení s PM

Z maximálních naměřených teplot v hloubce 1,5mm od broušeného povrchu - termočlánek T1, uvedených v tabulce 4.3 – 1 a obrázku 4.3 – 5, vyplývá, že při broušení za sucha byla naměřena teplota 51,9°C. Při chlazení podchlazeným vzduchem bylo zjištěno mírné snížení teploty o 0,2%. Při chlazení zkapalněným CO2 bylo zjištěno mírné snížení teploty o 0,6%. Při chlazení zkapalněným dusíkem byla zjištěna vyšší teplota a to o 3,7%. Při chlazení PK HOCUT 795B bylo zjištěno největšího snížení teploty o 22,5%. Při chlazení PK EOPS 1030 bylo zjištěno snížení teploty o 6,4%.

Z maximálních naměřených teplot v hloubce 1,0mm od broušeného povrchu - termočlánek T2, uvedených v tabulce 4.3 – 1 a obrázku 4.3 – 5, vyplývá, že při broušení za sucha byla naměřena teplota 56,5°C. Při chlazení podchlazeným vzduchem bylo zjištěno mírné snížení teploty o 6,2%. Při chlazení zkapalněným CO2 bylo zjištěno snížení teploty o 12,7%. Při chlazení zkapalněným dusíkem bylo zjištěno snížení teploty o 2,1%. Při chlazení PK HOCUT 795B bylo zjištěno největší snížení teploty o 54,0%. Při chlazení PK EOPS 1030 bylo zjištěno snížení teploty o 24,1%.

Z maximálních naměřených teplot v hloubce 0,5mm od broušeného povrchu - termočlánek T3, T4 a T5, uvedených v tabulce 4.3 – 1 a obrázku 4.3 – 5, vyplývá,

80 že při broušení za sucha byla naměřena maximální teplota 60,5°C. Při chlazení podchlazeným vzduchem bylo zjištěno mírného snížení teploty o 3,6%. Při chlazení zkapalněným CO2 bylo zjištěno snížení teploty o 24,0%. Při chlazení zkapalněným dusíkem bylo zjištěno snížení teploty o 20,0%. Při chlazení PK HOCUT 795B bylo zjištěno největší snížení teploty o 35,4%. Při chlazení PK EOPS 1030 bylo zjištěno snížení teploty o 20,5%.

Z maximálních naměřených teplot na povrchu zkušebního vzorku - termočlánek T6, uvedených v tabulce 4.3 – 1 a obrázku 4.3 – 5, vyplývá, že při broušení za sucha byla naměřena maximální teplota 31,5°C. Při chlazení podchlazeným vzduchem bylo zjištěno snížení teploty o 8,3%. Při chlazení zkapalněným CO2 bylo zjištěno mírné snížení teploty o 0,6%. Při chlazení zkapalněným dusíkem bylo zjištěno mírné snížení teploty o 1,3%.

Při chlazení PK HOCUT 795B bylo zjištěno největší snížení teploty o 32,7%.

Při chlazení PK EOPS 1030 bylo zjištěno snížení teploty o 24,4%.

Shrnutí poznatků a výsledků z měření teplot při soustružení je rozebráno v kapitole 5.2. Naměřené hodnoty jednotlivý dílčích měření pro jednotlivá PM jsou uvedeny v příloze č. 2 - str. X.

4.3.2 Působící síly

Popis měření působících sil je uveden v kapitole 4.1.3. Vzorový záznam průběhu působících sil při broušení pro jednotlivá PM je uveden na obrázku 4.2 – 6 a 4.2 – 7. Naměřené kolmé řezné síly Fc=Fz, posuvové síly Ff=Fx pro jednotlivá PM jsou uvedeny v tabulce 4.2 – 2 a na obrázku 4.2 - 8.

Obr. 4.3 – 6 Vzorový průběh kolmé síly Fz při broušení s PM

81 Obr. 4.3 – 7 Vzorový průběh posuvové síly Fx při broušení s PM

Tab. 4.3 – 2 Působící sily při broušení za rozličných s PM

BROUŠENÍ BEZ CHLAZENÍ – ZA SUCHA

číslo piku 1 2 3 4 5 6 7

Fzmax 256,2 123,6 93,2 44,0 49,4 17,6 28,2

Konfidenční interval Fzmax ±11,8 ±8,1 ±9,0 ±10,0 ±7,4 ±2,1 ±6,8

číslo piku 8 9 10 11 12 13 14

Fzmax 10,8 22,8 7,4 15,0 6,2 11,6 5,0

Konfidenční interval Fzmax ±2,1 ±6,1 ±1,2 ±1,7 ±0,6 ±1,6 ±1,0 Průměrná hodnota F (software LabVIEW) F_x [N] F_z [N]

F z 6 piku 32,5 79,6

Konfidenční interval [N] ±0,7 ±4,1

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – PODCHLAZENÝ VZDUCH

číslo piku 1 2 3 4 5 6 7

Fzmax 232,2 114,6 76,0 27,8 35,2 12,6 19,4

Konfidenční interval Fzmax ±17,7 ±16,4 ±4,7 ±2,3 ±6,2 ±3,0 ±4,0

číslo piku 8 9 10 11 12 13 14

Fzmax 6,6 12,8 5,8 9,0 3,6 5,2 2,4

Konfidenční interval Fzmax ±2,1 ±4,7 ±1,2 ±2,9 ±0,8 ±1,2 ±0,8 Průměrná hodnota F, F (software LabVIEW) Fx [N] Fz [N]

F z 6 piku 29,6 68,9

Konfidenční interval [N] ±1,3 ±5,0

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – ZKAPALNĚNÝ CO2

číslo piku 1 2 3 4 5 6 7

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – ZKAPALNĚNÝ DUSÍK

číslo piku 1 2 3 4 5 6 7

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – PK EOPS 1030

číslo piku 1 2 3 4 5 6 7

83 Obr. 4.3 – 8 Hodnoty složek působících sil při broušení s PM

Z naměřených působících sil pro jednotlivá PM, uvedených na obrázku 4.2 – 8 a v tabulce 4.2 – 2, vyplývá, že při broušení za sucha byla naměřena posuvová síla Fx 32,50N a kolmá řezná síla Fz 79,6N. Při chlazení podchlazeným vzduchem bylo zjištěno snížení posuvové síly Fx o 10,0% a řezné síly Fz o 13,4%.

Při chlazení zkapalněným CO2 bylo zjištěno snížení posuvové síly Fx o 5,2%

a kolmé řezné síly Fz o 3,4%. Při chlazení zkapalněným dusíkem byla zjištěna vyšší posuvová síla Fx o 1,8% a vyšší kolmá řezná síla Fz o 44,2%. Při chlazení PK HOCUT 795B bylo zjištěno snížení posuvové síly Fx o 41,5% a kolmá řezná síla Fz o 27%. Při chlazení PK EOPS 1030 byla zjištěna nižší posuvová síla Fx o 42,5%

a kolmá řezná síla Fz, o 23,9%.

Shrnutí poznatků a výsledků z experimentů je rozebráno v kapitole 5.2.

Hodnoty dílčích výsledků dosažených při experimentech jsou uvedeny v příloze č. 2 - str. XII.

4.3.3 Trvanlivost řezného nástroje

Popis měření je uveden v kapitole 4.1.4. Působící síly jsou uvedeny v tabulce 4.3 – 2. Vyjiskřovací křivky jsou uvedeny na obrázku 4.3 – 9.

84 Obr. 4.3 – 9 Vyjiskřovací křivky při broušení s PM

Z vytvořených vyjiskřovacích křivek pro jednotlivá PM, uvedených na obrázku 4.2 – 9, vyplývá vzestupné hodnocení jednotlivých PM. Vyjiskřovací křivka při broušení za sucha byla vzata jako referenční. Při chlazení podchlazeným vzduchem byl zjištěn nižší průběh vyjiskřovací křivky. Při chlazení zkapalněným CO2 byl zjištěn vyšší průběh vyjiskřovací křivky. Při chlazení zkapalněným dusíkem byl zjištěn vyšší průběh vyjiskřovací křivky. Při chlazení PK HOCUT 795B byl zjištěn nejnižší průběh vyjiskřovací křivky. Při chlazení PK EOPS 1030 byl zjištěn nižší průběh vyjiskřovací křivky.

Shrnutí poznatků a výsledků z experimentů je rozebráno v kapitole 5.2. Hodnoty dílčích výsledků dosažených při experimentech jsou uvedeny v příloze č. 2 - str. XII.

4.3.4 Drsnost povrchu

Popis měření je uveden v kapitole 4.1.5. Vzorový záznam profilu drsnosti po broušení pro jednotlivá PM je uveden na obrázku 4.3 – 10. Naměřené parametry drsnosti povrchu Ra, Rz, Rt zkušebních vzorků pro jednotlivá PM jsou uvedeny v tabulce 4.3 – 3 a na obrázku 4.3 – 11.

Obr. 4.2 - 10 Záznam měřeného profilu broušeného povrchu s PM

85 Tab. 4.3 – 3 Drsnosti povrchu po broušení s PM

BROUŠENÍ BEZ CHLAZENÍ - ZA SUCHA

Drsnost povrchu Ra [µm] BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – PODCHLAZENÝ VZDUCH

Drsnost povrchu Ra [µm] BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – ZKAPALNĚNÝ CO2

Drsnost povrchu Ra [µm] BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – ZKAPALNĚNÝ DUSÍK

Drsnost povrchu Ra [µm]

BROUŠENÍ S CHLAZENÍM – PK EOPS 1030

Drsnost povrchu Ra [µm]

Konfid.

interval Ra [µm]

Rz [µm]

Konfid.

interval Rz [µm]

Rt [µm]

Konfid.

interval Rt [µm]

Začátek vzorku 0,277 ±0,069 2,114 ±0,479 2,725 ±0,666 Střed vzorku 0,360 ±0,040 2,781 ±0,291 3,526 ±0,466 Konec vzorku 0,259 ±0,026 2,094 ±0,191 2,808 ±0,382 Průměrná hodnota 0,298 ±0,032 2,340 ±0,227 3,020 ±0,291

Obr. 4.3 – 11 Drsnosti povrchu po broušení s PM

Z naměřených parametrů drsnosti povrchu Ra, Rz a Rt pro jednotlivá PM uvedených na obrázku 4.3 – 11 a v tabulce 4.3 – 3, vyplývá, že po broušení za sucha byl naměřen parametr Ra 0,247µm, u parametru Rz 2,008µm a u parametru Rt 2,614µm. Po chlazení podchlazeným vzduchem byl zjištěn nejvyšší nárůst parametru Ra o 91,5%, u parametru Rz o 70,6% a u parametru Rt o 64,3%. Po chlazení zkapalněným CO2 bylo zjištěno zvýšení parametru Ra o 74,1%, u parametru Rz o 58,1% a u parametru Rt o 54,2%. Po chlazení zkapalněným dusíkem bylo zjištěno zvýšení parametru Ra o 45,3%, u parametru Rz o 36,2% a u parametru Rt o 32,4%. Po chlazení PK HOCUT 795B bylo zjištěno zvýšení parametru Ra o 28,7%, u parametru Rz o 20,1% a u parametru Rt o 14,5%.

Po chlazení PK EOPS 1030 bylo zjištěno snížení parametru Ra o 20,6%, u parametru Rz 16,5% a u parametru Rt o 15,5%.

Shrnutí poznatků a výsledků z experimentů je rozebráno kapitole 5.2. Hodnoty jednotlivý dílčích měření pro jednotlivá PM jsou uvedeny v příloze č. 2 - str. XV.

87 4.3.5 Rozměrová přesnost

Popis měření je uveden v kapitole 4.1.6. Naměřené střední odchylky rozměru (hloubky záběru) pro jednotlivá PM jsou uvedeny v tabulce 4.3 – 4 a na obrázku 4.3 – 12.

Tab. 4.3 –4 Odchylky hloubky záběru po broušení s PM

BROUŠENÍ BEZ CHLAZENÍ – ZA SUCHA