Mengatur kinerja penggilingan roda gerinda melalui campuran granularitas bahan abrasif
Penggilingan adalah proses pemesinan yang menggunakan roda gerinda abrasif (GS, seperti yang diberikan pada Gambar 1) untuk menghilangkan material pada kecepatan putar tertentu [1]. Roda gerinda terdiri dari bahan abrasif, bahan pengikat, pengisi dan pori-pori, dll. Di mana, bahan abrasif berperan sebagai ujung tombak selama proses penggilingan. Ketangguhan, kekuatan, perilaku patah, geometri bahan abrasif memiliki efek signifikan pada kinerja penggilingan (kapasitas penggilingan, integritas permukaan benda kerja yang dikerjakan, dll.) dari roda gerinda [2, 3].
Gbr. 1.Roda gerinda yang umum dengan tingkat butiran bahan abrasif yang tercampur.
Kekuatan zirconia alumina (ZA) dengan granularitas F14~F30 diuji. Kandungan abrasif F16 atau F30 dalam GS yang disiapkan dibagi menjadi lima tingkatan dari tinggi ke rendah: sangat tinggi (UH), tinggi (H), sedang (M), rendah (L), dan sangat rendah (EL). Ditemukan bahwa kekuatan penghancuran Weibull dari F14, F16 dan F30 dari ZA masing-masing adalah 198,5 MPa, 308,0 MPa dan 410,6 MPa, yang menunjukkan bahwa kekuatan ZA tumbuh dengan penurunan ukuran grit abrasif. Modulus Weibull yang lebih besarMmenunjukkan adanya keragaman yang lebih rendah antara partikel yang diuji [4-6].MNilai menurun seiring dengan penurunan ukuran grit bahan abrasif, yang menunjukkan bahwa keragaman antara bahan abrasif yang diuji menjadi lebih besar seiring dengan penurunan grit bahan abrasif [7, 8]. Karena kerapatan cacat bahan abrasif konstan, bahan abrasif yang lebih kecil memiliki jumlah cacat yang lebih sedikit dan kekuatan yang lebih tinggi, sehingga bahan abrasif yang lebih halus lebih sulit untuk dipatahkan.
Ara.2. Karakteristik tegangan WeibullP0dan modulus WeibullMuntuk granularitas ZA yang berbeda-beda.
Model keausan komprehensif abrasif dari proses servis ideal dikembangkan [9], seperti yang diilustrasikan dalam Gambar 3. Di bawah kondisi ideal, abrasif memiliki tingkat pemanfaatan yang tinggi dan GS menunjukkan kinerja penggilingan yang baik [3]. Di bawah beban penggilingan dan kekuatan agen pengikat yang diberikan, mekanisme keausan utama diubah dari keausan atrisi dan fraktur mikro untuk F16 menjadi keausan atrisi dan penarikan keluar untuk F30 yang memiliki perbedaan dalam kekuatan penghancuran abrasif [10,11]. Degradasi GS yang disebabkan oleh keausan atrisi dan penajaman sendiri yang disebabkan oleh penarikan keluar abrasif dapat mencapai keadaan keseimbangan, sehingga meningkatkan kapasitas penggilingan secara signifikan [9]. Untuk pengembangan GS lebih lanjut, kekuatan penghancuran abrasif, kekuatan agen pengikat dan beban penggilingan, serta evolusi mekanisme keausan abrasif, harus disesuaikan dan dikendalikan untuk meningkatkan tingkat pemanfaatan abrasif.
Ara.3.Proses servis ideal untuk bahan abrasif
Meskipun kinerja penggilingan GS dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti kekuatan penghancuran abrasif, kekuatan bahan pengikat, beban penggilingan, perilaku pemotongan abrasif, kondisi penggilingan, dan lain sebagainya, penyelidikan mekanisme pengaturan granularitas campuran bahan abrasif dapat memberikan referensi penting tentang desain dan pembuatan GS.
Referensi
- I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Buku pegangan pemesinan dengan roda gerinda, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
- F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, Sebuah studi perbandingan tegangan sisa dan lapisan yang terpengaruh dalam penggilingan baja Aermet100 dengan roda alumina dan cBN, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
- Li,T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Karakterisasi topografi dan perilaku keausan roda berlian pada berbagai tahap pemrosesan dalam penggilingan kaca optik N-BK7, Tribol Int 151 (2020) 106453.
- Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Efek kandungan butiran boron nitrida kubik agregat tunggal pada mekanisme penghilangan material selama penggilingan paduan Ti-6Al-4V, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
- F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Karakteristik antarmuka dan perilaku fraktur butiran CBN polikristalin yang dibrazing menggunakan paduan Cu-Sn-Ti, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
- Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Investigasi tentang sifat penggilingan roda gerinda CBN ikatan vitrifikasi konduktivitas termal tinggi untuk paduan titanium, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
- Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, Pendekatan probabilistik terhadap penghancuran partikel pasir dalam uji triaksial, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
- Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Perilaku kompresi satu dimensi pasir dengan kadar seragam berhubungan dengan kekuatan hancur partikel tunggal, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
- L. Zhang, CB Liu, JF Peng, dkk. Meningkatkan kinerja penggilingan batu gerinda rel kecepatan tinggi melalui campuran granularitas zirkonia korundum. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
- L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Menyelidiki pengaruh ukuran butiran abrasif pada perilaku penggilingan rel, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
- L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Menyelidiki pengaruh keausan abrasif pada kinerja penggilingan batu gerinda rel, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.