Ρύθμιση της απόδοσης λείανσης των τροχών λείανσης μέσω μικτής κοκκοποίησης λειαντικών

Η λείανση είναι μια διαδικασία κατεργασίας κατά την οποία ένας λειαντικός τροχός λείανσης (GS, όπως δίνεται στο Σχ. 1) χρησιμοποιείται για την αφαίρεση υλικών με μια ορισμένη ταχύτητα περιστροφής [1]. Ο τροχός λείανσης αποτελείται από λειαντικά, συνδετικό παράγοντα, πληρωτικά και πόρους κ.λπ. Στα οποία, το λειαντικό παίζει ρόλο αιχμής κατά τη διαδικασία λείανσης. Η σκληρότητα, η αντοχή, οι συμπεριφορές θραύσης, η γεωμετρία του λειαντικού έχουν σημαντική επίδραση στην απόδοση λείανσης (ικανότητα λείανσης, ακεραιότητα επιφάνειας του επεξεργασμένου τεμαχίου κ.λπ.) του τροχού λείανσης [2, 3].

Εικ. 1.Οι τυπικοί τροχοί λείανσης με μικτή κοκκοποίηση λειαντικών.

Η αντοχή της αλουμίνας ζιρκονίας (ZA) με την κοκκοποίηση F14~F30 δοκιμάστηκε. Τα λειαντικά περιεχόμενα του F16 ή του F30 στο παρασκευασμένο GS χωρίστηκαν σε πέντε κατηγορίες από υψηλή σε χαμηλή: υπερυψηλή (UH), υψηλή (H), μέση (M), χαμηλή (L) και εξαιρετικά χαμηλή (EL). Διαπιστώθηκε ότι η αντοχή σύνθλιψης Weibull των F14, F16 και F30 του ZA ήταν 198,5 MPa, 308,0 MPa και 410,6 MPa, αντίστοιχα, υποδεικνύοντας ότι η αντοχή του ZA αυξήθηκε με τη μείωση του μεγέθους του λειαντικού κόκκου. Ο μεγαλύτερος συντελεστής Weibullmέδειξε μικρότερη ποικιλομορφία μεταξύ των δοκιμασμένων σωματιδίων [4-6]. ΟmΗ τιμή μειώθηκε με τη μείωση του μεγέθους του λειαντικού κόκκου, αποκαλύπτοντας ότι η ποικιλομορφία μεταξύ των λειαντικών που δοκιμάστηκαν έγινε μεγαλύτερη με τη μείωση του λειαντικού κόκκου [7, 8]. Δεδομένου ότι η πυκνότητα των ελαττωμάτων του λειαντικού είναι σταθερή, τα μικρότερα λειαντικά έχουν τις μικρότερες ποσότητες ελαττωμάτων και μεγαλύτερη αντοχή, με αποτέλεσμα τα λεπτότερα λειαντικά να είναι πιο δύσκολο να σπάσουν.

Σύκο.2. Το χαρακτηριστικό στρες του Weibullσ₀και το μέτρο Weibullmγια διαφορετικές κοκκοποιήσεις ΖΑ.

Αναπτύχθηκε το μοντέλο ολοκληρωμένης φθοράς λειαντικών της ιδανικής διαδικασίας σέρβις [9], όπως φαίνεται στο Σχ. 3. Υπό τις ιδανικές συνθήκες, το λειαντικό έχει υψηλό ποσοστό χρήσης και το GS παρουσιάζει καλή απόδοση λείανσης [3]. Κάτω από το δεδομένο φορτίο λείανσης και την αντοχή του συνδετικού παράγοντα, οι κύριοι μηχανισμοί φθοράς άλλαξαν από τη φθορά τριβής και τη μικροκατασκευή για το F16 στη φθορά τριβής και αφαιρέθηκαν για το F30 λόγω της διαφοράς στην αντοχή στη σύνθλιψη στην τριβή [10,11]. Η υποβάθμιση του GS που προκαλείται από τη φθορά από τη φθορά και το αυτο-ακόνισμα που προκαλείται από το τράβηγμα του λειαντικού θα μπορούσαν να επιτύχουν μια κατάσταση ισορροπίας, προάγοντας έτσι την ικανότητα λείανσης σημαντικά [9]. Για την περαιτέρω ανάπτυξη του GS, η αντοχή στη σύνθλιψη του λειαντικού, η ισχύς του συνδετικού παράγοντα και το φορτίο λείανσης, καθώς και οι εξελίξεις των μηχανισμών φθοράς των λειαντικών, θα πρέπει να ρυθμιστούν και να ελέγχονται για την προώθηση του ποσοστού χρήσης λειαντικών.

Σύκο.3.Η ιδανική διαδικασία σέρβις ενός λειαντικού

Αν και η απόδοση λείανσης του GS επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως η αντοχή στη σύνθλιψη στο λειαντικό, η ισχύς συνδετικού, το φορτίο λείανσης, οι συμπεριφορές λείανσης, οι συνθήκες λείανσης κ.λπ., οι έρευνες των ρυθμιστικών μηχανισμών κοκκοποίησης μείγματος λειαντικών μπορούν να παρέχουν μεγάλη αναφορά στο σχεδιασμό και την κατασκευή του GS.

Αναφορές 

• I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Handbook of machining with grinding wheel, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, Μια συγκριτική μελέτη της υπολειπόμενης τάσης και του επηρεασμένου στρώματος σε λείανση χάλυβα Aermet100 με τροχούς αλουμίνας και cBN, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li, T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Τοπογραφικός χαρακτηρισμός και συμπεριφορά φθοράς του τροχού διαμαντιού σε διαφορετικά στάδια επεξεργασίας στη λείανση του οπτικού γυαλιού N-BK7, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Επίδραση των περιεχομένων σε κόκκους ενός μονοσυσσωρευμένου κυβικού κόκκου νιτριδίου βορίου στον μηχανισμό αφαίρεσης υλικού κατά τη λείανση του κράματος Ti-6Al-4V, Ceram Int 46(11) (2020) 17466-
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Χαρακτηριστικά διεπαφής και συμπεριφορά θραύσης συγκολλημένων πολυκρυσταλλικών κόκκων CBN με χρήση κράματος Cu-Sn-Ti, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Έρευνα για τις ιδιότητες λείανσης του τροχού λείανσης υαλοποιημένου δεσμού CBN υψηλής θερμικής αγωγιμότητας για κράμα τιτανίου, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, A probabilistic approach to sand particle crushing in the triaxial test, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Μονοδιάστατη συμπεριφορά συμπίεσης της ομοιόμορφης άμμου που σχετίζεται με τη δύναμη σύνθλιψης ενός σωματιδίου, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, κ.λπ. Βελτίωση της απόδοσης λείανσης της πέτρας λείανσης σιδηροτροχιών υψηλής ταχύτητας μέσω μικτής κοκκοποίησης κορούνδιου ζιρκονίου. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Ανίχνευση της επίδρασης του μεγέθους του λειαντικού κόκκου στις συμπεριφορές λείανσης σιδηροτροχιών, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Ανίχνευση της επίδρασης της λειαντικής φθοράς στην απόδοση λείανσης των λίθων λείανσης σιδηροτροχιών, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.