Reguliranje performansi brušenja brusnih ploča putem mješovite granulacije abraziva

Brušenje je proces strojne obrade u kojem se koristi abrazivna brusna ploča (GS, kako je prikazano na slici 1) za uklanjanje materijala pri određenoj brzini rotacije [1]. Brusni kotač sastoji se od abraziva, sredstva za vezivanje, punila i pora itd. U kojima abraziv igra ulogu oštrice tijekom procesa brušenja. Žilavost, čvrstoća, lomna ponašanja, geometrija abraziva imaju značajan učinak na učinak brušenja (kapacitet brušenja, integritet površine obrađenog obratka, itd.) brusne ploče [2, 3].

Slika 1.Tipične brusne ploče s mješovitom granulacijom abraziva.

Ispitivana je čvrstoća cirkonijeve glinice (ZA) granulacije F14~F30. Sadržaj abraziva F16 ili F30 u pripremljenom GS podijeljen je u pet stupnjeva od visokog do niskog: ultravisoki (UH), visoki (H), srednji (M), niski (L) i ekstremno niski (EL). Utvrđeno je da je Weibullova čvrstoća na gnječenje F14, F16 i F30 ZA iznosila 198,5 MPa, 308,0 MPa i 410,6 MPa, respektivno, što ukazuje da je čvrstoća ZA rasla sa smanjenjem veličine zrna abraziva. Veći Weibullov modulmukazuje na manju raznolikost između testiranih čestica [4-6]. Themvrijednost se smanjivala sa smanjenjem veličine zrna abraziva, otkrivajući da je razlika između testiranih abraziva postala veća sa smanjenjem zrna abraziva [7, 8]. Budući da je gustoća defekata abraziva konstantna, manji abrazivi imaju manju količinu defekata i veću čvrstoću, čime se finiji abrazivi teže lome.

sl.2. Weibullov karakteristični napons₀i Weibullov modulmza različite granularnosti ZA.

Razvijen je sveobuhvatni model trošenja abraziva za idealni proces servisiranja [9], kao što je prikazano na slici 3. U idealnim uvjetima, abraziv ima visoku stopu iskorištenja, a GS pokazuje dobre performanse brušenja [3]. Pod zadanim opterećenjem brušenja i snagom veziva, glavni mehanizmi trošenja su promijenjeni od habanja i mikrofakture za F16 do trošenja i izvlačenja za F30 zahvaljujući razlici u abrazivnoj čvrstoći na gnječenje [10,11]. Degradacija GS uzrokovana trošenjem i samooštrenje uzrokovano izvlačenjem abraziva moglo bi postići ravnotežno stanje, čime se značajno povećava kapacitet brušenja [9]. Za daljnji razvoj GS-a, čvrstoću abraziva na drobljenje, snagu veziva i opterećenje brušenja, kao i razvoj mehanizama trošenja abraziva, treba prilagoditi i kontrolirati kako bi se potaknula stopa iskorištenja abraziva.

sl.3.Idealan proces servisiranja abraziva

Iako na performanse brušenja GS-a utječu mnogi čimbenici, kao što je čvrstoća abraziva na drobljenje, čvrstoća veziva, opterećenje brušenjem, ponašanje abrazivnog rezanja, uvjeti mljevenja itd., istraživanja regulatornih mehanizama granularnosti mješavine abraziva mogu pružiti veliku referencu za dizajn i proizvodnju GS-a.

Reference 

• 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, Komparativna studija zaostalog naprezanja i zahvaćenog sloja u brušenju čelika Aermet100 s aluminijevim i cBN kotačima, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li,T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Topografska karakterizacija i ponašanje trošenja dijamantnog kotača u različitim fazama obrade pri brušenju N-BK7 optičkog stakla, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Učinak sadržaja zrna jednoagregiranog kubičnog borovog nitrida na mehanizam za uklanjanje materijala tijekom mljevenja legure Ti-6Al-4V, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Karakteristike sučelja i ponašanje pri lomu lemljenih polikristalnih CBN zrna pomoću legure Cu-Sn-Ti, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Istraživanje svojstava mljevenja visoke toplinske vodljivosti vitrificirane CBN brusne ploče za leguru titana, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, Probabilistički pristup drobljenju čestica pijeska u triaksijalnom testu, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Jednodimenzionalno kompresijsko ponašanje jednoličnog pijeska povezano s čvrstoćom drobljenja pojedinačne čestice, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, itd. Poboljšanje performansi brušenja kamena za brušenje tračnica velike brzine putem mješovite granulacije cirkonijevog korunda. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Ispitivanje učinka veličine zrna abraziva na ponašanje brušenja tračnica, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Probiranje učinka abrazivnog trošenja na performanse brušenja tračničkih brusnih kamenja, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.