Master's Thesis

Influence of cutting conditions on the surface quality of the workpiece during grinding cast irons

Final Thesis 4.34 MB

Author of thesis: Ing. Mojmír Stloukal

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Aleš Jaroš, Ph.D.

Reviewer: Ing. Zdeněk Fiala, Ph.D.

Abstract:

This thesis examines the effects of cutting conditions on surface quality during the grinding of castings made from foundry cast iron. The theoretical section provides an overview of grinding technology, the characteristics and classification of cast iron, as well as an overview of the cutting materials used in grinding wheels. The experimental section focuses on evaluating the influence of cutting speed, feed rate, and depth of cut on the arithmetic mean surface profile height and the maximum surface profile height for materials EN-GJL-250 and EN-GJS-600-3. The tools used were grinding and cutting wheels with diamond abrasive. The results are presented as dependencies of the parameters of the arithmetic mean profile height and maximum profile height on the selected cutting conditions. An increase in cutting speed leads to a decrease in the values of the monitored surface parameters. Conversely, an increase in feed rate and depth of cut causes a deterioration in surface texture and an increase in the values of the monitored parameters.

Keywords:

grinding, gray cast iron, malleable cast iron, diamond tool, surface roughness

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Diplomant seznámil komisi s obsahem a výsledky své diplomové práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise. V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Na základě čeho jste volil použité parametry drsnosti pro analýzu? zodpovězeno 2. Jaký je celkový záměr projektu Vámi řešené sekce? zodpovězeno 3. Budou výsledky této práce přenositelné na robotizované pracoviště? Jak je to s bezpečností práce? zodpovězeno 4. Uveďte detaily použitého nástrojového materiálu. zodpovězeno Otázky členů komise byly zodpovězeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Manufacturing Technology

Study programme

Manufacturing Technology (N-STG-P)

Specialization

Manufacturing Technology (STG)

Composition of Committee

prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jozef Majerík, PhD., EUR ING (místopředseda)
mjr. doc. Ing. David Dobrocký, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Igor Barényi, PhD., EUR ING (člen)
doc. Ing. Pavel Zeman, Ph.D. (člen)
prof. Dr. Ing. František Holešovský (člen)
Ing. Martin Petrenec, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Aleš Jaroš, Ph.D.

Diplomová práce je rozdělena na teoretickou a experimentální část.

V teoretické části je postupně charakterizována technologie broušení, rozdělení litin a řezné materiály, které se běžně využívají pro výrobu brousicích nástrojů, s hlavním zaměřením na skupinu tzv. „supertvrdých“ řezných materiálů. V teoretické části oceňuji především dopodrobna zpracovanou charakteristiku a rozdělení nejpoužívanějších litin.

Nosnou části diplomové práce je experimentální část, ve které byl sledován vliv řezných podmínek na jakost obrobené plochy, kdy monitorovanými parametry byly parametry Ra a Rz. Samotný experiment probíhal na 5tiosém obráběcím centru, kde byl simulován brousící cyklus. Pro broušení byly zvoleny 2 typy diamantových kotoučů a jako materiál obrobku byl zvolen polotovar z šedé a tvárné litiny.

Student pracoval samostatně, pravidelně docházel na konzultace a projevil zájem o řešenou problematiku. Naměřená data zpracoval do přehledných tabulek a grafů a dokázal z nich vyvodit závěry, tedy zjistit vliv jednotlivých nastavených řezných podmínek (řezné rychlosti, posuvové rychlosti a hloubky záběru) na jakost povrchu obrobené (broušené) plochy. Student se opírá o 41 knižních a elektronických zdrojů.

Práci hodnotím jako velmi zdařilou, přínosnou pro problematiku robotického broušení a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations B
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Zdeněk Fiala, Ph.D.

Předložená diplomová práce pana Stloukala se zabývá vlivem řezných podmínek na jakost povrchu obrobku při broušení obrobku z litiny EN-GJL-250 a EN-GJS-600-3. Teoretická část se opírá celkem o 41 literárních a internetových zdrojů a je zpracována v dostatečném rozsahu. V textu se vyskytují drobné stylistické chyby a překlepy. V experimentální části student provedl obrábění vzorků, následně měření vybraných parametrů drsnosti povrchu a vyhodnocení dat. Rozsah odpovídá požadavkům kladeným na diplomovou práci. Jako drobné nedostatky musím vypíchnout chybné uvádění řezné rychlost u broušení v m/min a nejednoznačně definované formulace v závěrech, např.: pozitivní vliv na kvalitu, o něco větší stabilita, výrazný vliv, znatelně nižší hodnoty atd. Doporučil bych exaktní vyjadřování podložené čísly.

Ve výsledku je práce logicky uspořádána a všechny cíle práce byly splněny, proto doporučuji předloženou diplomovou práci k obhajobě s celkovým hodnocením B - Velmi dobře.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods C
Scholarly contribution and originality C
Ability to interpret achieved results and draw conclusions C
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Topics for thesis defence:
  1. Čím si vysvětlujete lokální nárůst parametru Rz při broušení tvárné litiny na obr. 48?
  2. V práci jste prováděl měření drsnosti dotykově, jsou i jiné možnosti měření drsnosti povrchu?
  3. V experimentální části jste systematicky měnil jednotlivé parametry řezných podmínek. Nebylo by možné optimalizovat množství experimentálního obrábění aplikací statistických metod pro plánování? Znáte nějaké takové metody?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová