ויסות ביצועי השחזה של גלגלי השחזה באמצעות גרנולריות מעורבת של חומרי שוחקים

השחזה הוא תהליך עיבוד שבו גלגל שחיקה שוחק (GS, כפי שניתן באיור 1) משמש כדי להסיר חומרים במהירות סיבוב מסוימת [1]. גלגל השחזה מורכב מחומרים שוחקים, חומר קשירה, חומרי מילוי ונקבוביות וכו'. בהם, החומר השוחק ממלא תפקיד של חוד חיתוך בתהליך השחזה. הקשיחות, החוזק, התנהגויות השבר, הגיאומטריה של חומר השחזה משפיעים באופן משמעותי על ביצועי השחזה (יכולת השחזה, שלמות פני השטח של חומר עבודה מעובד וכו') של גלגל השחזה [2, 3].

איור 1.גלגלי השחזה האופייניים עם גרגיריות מעורבת של חומרים שוחקים.

החוזק של אלומינה זירקוניה (ZA) עם הגרנולריות של F14~F30 נבדק. תכולת השוחקים של F16 או F30 ב-GS מוכנה חולקה לחמש דרגות מהגבוה לנמוך: אולטרה-גבוה (UH), גבוה (H), בינוני (M), נמוך (L) ונמוך קיצוני (EL). נמצא כי חוזק הריסוק של Weibull של F14, F16 ו-F30 של ZA היו 198.5 MPa, 308.0 MPa ו-410.6 MPa, בהתאמה, מה שמעיד על כך שכוחו של ZA גדל עם הירידה בגודל גריט שוחקים. מודול Weibull הגדול יותרמהצביע על גיוון פחות בין החלקיקים שנבדקו [4-6]. המהערך ירד עם הירידה בגודל גריסי השוחקים, מה שחשף שהמגוון בין החומרים השוחקים שנבדקו הפך גדול יותר עם הירידה של גריסי השוחקים [7, 8]. מכיוון שצפיפות הפגמים של חומר השפשוף היא קבועה, לחומרים הקטנים יותר יש כמויות נמוכות יותר של פגמים וחוזק גבוה יותר, ובכך גורם לכך שהחומרים השוחקים העדינים יותר היו קשים יותר לשבירה.

תְאֵנָה.2. הלחץ האופייני לווייבולס₀ומודול וויבולמלפרטים שונים של ZA.

מודל הבלאי המקיף השוחק של תהליך השירות האידיאלי פותח [9], כפי שמוצג באיור. 3. בתנאים האידיאליים, לחומר השוחק יש שיעור ניצול גבוה וה-GS מציג ביצועי שחיקה טובים [3]. תחת עומס השחזה וחוזק חומר הקשירה הנתון, מנגנוני הבלאי העיקריים שונו מהבלאי השחיקה והמיקרו-פקטור עבור ה-F16 לבלאי השחיקה ונשלפו החוצה עבור ה-F30 שבבעלותם להבדל בחוזק הריסוק השוחקים [10,11]. שחיקת השחיקה שגרמה לפירוק GS וההשחזה העצמית הנגרמת על ידי שליפה של חומר שוחק יכולים להשיג מצב שיווי משקל, ובכך לקדם את יכולת הטחינה באופן משמעותי [9]. להמשך הפיתוח של GS, יש להתאים ולשלוט בחוזק הריסוק השוחק, חוזק חומרי הקשירה ועומס השחיקה, כמו גם את התפתחות מנגנוני הבלאי של החומרים השוחקים כדי לקדם את קצב ניצול החומרים.

תְאֵנָה.3.תהליך השירות האידיאלי של חומר שוחק

למרות שביצועי הטחינה של GS מושפעים מגורמים רבים, כגון חוזק ריסוק שוחק, חוזק חומר קשירה, עומס שחיקה, התנהגויות חיתוך שוחקים, תנאי טחינה וכו', החקירות של מנגנונים רגולטוריים של גרעיניות תערובת של חומרים שוחקים יכולים לספק התייחסות רבה לגבי התכנון והייצור של GS.

הפניות 

• I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Handbook of machining with Wheeling Wheel, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, מחקר השוואתי של מתח שיורי ושכבה מושפעת בשחיקת פלדה Aermet100 עם גלגלי אלומינה ו-cBN, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• מוּאָר. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, אפיון טופוגרפי והתנהגות בלאי של גלגל יהלום בשלבי עיבוד שונים בהשחזה של זכוכית אופטית N-BK7, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, השפעת תכולת התבואה של גרעין בורון ניטריד מעוקב יחיד על מנגנון הסרת חומרים במהלך טחינת סגסוגת Ti-6Al-4V, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, מאפייני ממשק והתנהגות שבר של גרגרי CBN polycrystalline מולחמים באמצעות סגסוגת Cu-Sn-Ti,Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, חקירה על תכונות השחזה של קשרי מוליכות תרמית גבוהה CBN שחיקה עבור סגסוגת טיטניום, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, גישה הסתברותית לריסוק חלקיקי חול במבחן התלת-צירי, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, התנהגות דחיסה חד-ממדית של חול בדרגה אחידה הקשורה לחוזק ריסוק חלקיקים בודדים, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng וכו'. שיפור ביצועי השחזה של אבן שחיקה במהירות גבוהה באמצעות גרעיניות מעורבת של קורונדום זירקוניה. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, בדיקה של ההשפעה של גודל גריט שוחק על התנהגויות שחיקה של מסילה, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, בדיקה של ההשפעה של בלאי שוחק על ביצועי השחזה של אבני שחיקה של מסילות, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.