Regulierung der Schleifleistung von Schleifscheiben durch Mischkörnung der Schleifmittel

Schleifen ist ein spanabhebender Bearbeitungsprozess, bei dem eine Schleifscheibe (GS, siehe Abb. 1) zum Materialabtrag bei einer bestimmten Drehzahl eingesetzt wird [1]. Die Schleifscheibe besteht aus Schleifmitteln, Bindemitteln, Füllstoffen, Poren usw. Das Schleifmittel dient dabei als Schneide. Zähigkeit, Festigkeit, Bruchverhalten und Geometrie des Schleifmittels haben einen maßgeblichen Einfluss auf die Schleifleistung (Schleifleistung, Oberflächenbeschaffenheit des bearbeiteten Werkstücks usw.) der Schleifscheibe [2, 3].

Abb. 1.Die typischen Schleifscheiben mit gemischter Körnung der Schleifmittel.

Die Festigkeit von Zirkonoxid-Aluminiumoxid (ZA) mit der Körnung F14–F30 wurde getestet. Der Schleifmittelgehalt von F16 oder F30 in hergestelltem GS wurde in fünf Klassen von hoch bis niedrig eingeteilt: ultrahoch (UH), hoch (H), mittel (M), niedrig (L) und extrem niedrig (EL). Die Weibull-Druckfestigkeit von F14, F16 und F30 von ZA betrug 198,5 MPa, 308,0 MPa bzw. 410,6 MPa. Dies deutet darauf hin, dass die Festigkeit von ZA mit abnehmender Schleifkorngröße zunimmt. Der größere Weibull-ModulMzeigte eine geringere Diversität zwischen den getesteten Partikeln [4-6]. DieMDer Wert sank mit abnehmender Körnung der Schleifmittel, was zeigt, dass die Vielfalt zwischen den getesteten Schleifmitteln mit abnehmender Körnung zunahm [7, 8]. Da die Defektdichte der Schleifmittel konstant ist, weisen die kleineren Schleifmittel weniger Defekte und eine höhere Festigkeit auf, wodurch die feineren Schleifmittel schwerer zu brechen sind.

Feige.2. Die Weibull-charakteristische SpannungS₀und der Weibull-ModulMfür unterschiedliche Granularitäten von ZA.

Es wurde ein umfassendes Schleifverschleißmodell für den idealen Wartungsprozess entwickelt [9], wie in Abb. 3 dargestellt. Unter idealen Bedingungen ist das Schleifmittel hoch genutzt und das GS weist eine gute Schleifleistung auf [3]. Bei gegebener Schleiflast und Bindemittelstärke änderten sich die Hauptverschleißmechanismen von Abriebverschleiß und Mikrofraktur beim F16 zu Abriebverschleiß und Herausziehen beim F30, was auf die unterschiedliche Schleifmitteldruckfestigkeit zurückzuführen ist [10,11]. Der durch Abriebverschleiß verursachte GS-Verlust und die durch herausgezogenes Schleifmittel verursachte Selbstschärfung konnten einen Gleichgewichtszustand erreichen und so die Schleifleistung deutlich steigern [9]. Für die Weiterentwicklung des GS sollten Schleifmitteldruckfestigkeit, Bindemittelstärke und Schleiflast sowie die Entwicklung der Verschleißmechanismen der Schleifmittel angepasst und kontrolliert werden, um die Schleifmittelnutzungsrate zu steigern.

Feige.3.Der optimale Wartungsprozess eines Schleifmittels

Obwohl die Schleifleistung von GS von vielen Faktoren beeinflusst wird, wie etwa der Schleifbrechfestigkeit, der Bindemittelstärke, der Schleifbelastung, dem Schleifschneideverhalten, den Schleifbedingungen usw., können Untersuchungen der Regulierungsmechanismen der Mischungskörnigkeit von Schleifmitteln wertvolle Hinweise für die Konstruktion und Herstellung von GS liefern.

Verweise 

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