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연마재의 혼합 입도를 통한 연삭 휠의 연삭 성능 조절

소식

연마재의 혼합 입도를 통한 연삭 휠의 연삭 성능 조절

2024년 10월 14일

연삭은 그림 1에 나타낸 바와 같이 연삭 휠(GS)을 이용하여 일정 회전 속도로 재료를 제거하는 가공 공정입니다[1]. 연삭 휠은 연마재, 결합제, 충전제, 기공 등으로 구성됩니다. 이 중 연마재는 연삭 공정에서 절삭날 역할을 합니다. 연삭 휠의 인성, 강도, 파단 거동, 형상은 연삭 휠의 연삭 성능(연삭 능력, 가공된 공작물의 표면 무결성 등)에 중요한 영향을 미칩니다[2, 3].

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그림 1.다양한 입자의 연마재를 섞은 전형적인 연삭 휠입니다.

F14~F30의 입도를 갖는 지르코니아 알루미나(ZA)의 강도를 시험하였다. 제조된 GS에서 F16 또는 F30의 연마재 함량은 높음에서 낮음까지 다섯 등급, 즉 초고(UH), 높음(H), 중간(M), 낮음(L), 그리고 극히 낮음(EL)으로 분류하였다. ZA의 F14, F16, F30의 와이블 분쇄 강도는 각각 198.5 MPa, 308.0 MPa, 410.6 MPa로, 연마재 입자 크기가 감소함에 따라 ZA의 강도가 증가함을 보여주었다. 더 큰 와이블 계수테스트된 입자들 사이의 다양성이 낮음을 나타냈습니다[4-6].연마재 입자 크기가 감소함에 따라 값이 감소하여, 시험된 연마재 간의 다양성이 연마재 입자 크기가 감소함에 따라 커졌음을 보여줍니다[7, 8]. 연마재의 결함 밀도는 일정하므로, 작은 연마재일수록 결함이 적고 강도가 높아져 미세 연마재일수록 파쇄가 더 어려웠습니다.

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무화과.2. 와이불 특성 응력에스0그리고 와이불 모듈러스ZA의 다양한 세분성에 대해.

이상적인 서비스 공정의 연마제 종합 마모 모델이 개발되었으며, 그림 3에 도시되어 있다[9]. 이상적인 조건에서 연마재는 높은 활용률을 보이고 GS는 양호한 연삭 성능을 보인다[3]. 주어진 연삭 부하와 결합제 강도에서 주요 마모 메커니즘은 F16의 마모 마모와 미세 파쇄에서 F30의 마모 마모와 연마제 파쇄 강도의 차이로 인해 변경되었다[10,11]. 마모 마모로 인한 GS 저하와 연마제 파쇄로 인한 자체 연마는 평형 상태에 도달하여 연삭 용량을 크게 향상시킬 수 있다[9]. GS의 추가 개발을 위해서는 연마재 파쇄 강도, 결합제 강도 및 연삭 부하와 연마재의 마모 메커니즘 변화를 조정하고 제어하여 연마재 활용률을 높여야 한다.

그림 3.png

무화과.3.연마재의 이상적인 서비스 프로세스

GS의 분쇄 성능은 연마재 분쇄 강도, 결합제 강도, 분쇄 부하, 연마재 절단 거동, 분쇄 조건 등 여러 요인에 영향을 받지만, 연마재 혼합물 입자 크기의 조절 메커니즘에 대한 연구는 GS의 설계 및 제조에 유용한 참고 자료를 제공할 수 있습니다.

참고문헌 

  • I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, 연삭 휠을 사용한 가공 핸드북, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press(2007) 6-193.
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  • Li,T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, N-BK7 광학 유리 연삭의 다양한 가공 단계에서 다이아몬드 휠의 지형적 특성 및 마모 거동, Tribol Int 151 (2020) 106453.
  • Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Ti-6Al-4V 합금 연삭 중 재료 제거 메커니즘에 대한 단일 응집 입방형 질화붕소 입자의 입자 함량의 영향, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
  • F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Cu-Sn-Ti 합금을 사용한 브레이징 다결정 CBN 입자의 계면 특성 및 파괴 거동, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
  • Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, 티타늄 합금용 고열전도도 유리화 결합 CBN 연삭 휠의 연삭 특성에 대한 연구, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
  • Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, 3축 시험에서 모래 입자 분쇄에 대한 확률론적 접근, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
  • Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, 단일 입자 분쇄 강도와 관련된 균일 등급 모래의 1차원 압축 거동, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
  • L. Zhang, CB Liu, JF Peng 등. 지르코니아 커런덤의 혼합 입도를 통한 고속 레일 연삭석의 연삭 성능 향상. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
  • L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, 레일 연삭 동작에 대한 연마 입자 크기의 효과 조사, J Manuf Process53(2020) 388-95.
  • L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, 레일 연삭석의 연삭 성능에 대한 연삭 마모의 영향 조사, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.