Šlifavimo diskų šlifavimo efektyvumo reguliavimas naudojant mišrų abrazyvų granuliavimą

Šlifavimas yra apdirbimo procesas, kurio metu abrazyvinis šlifavimo diskas (GS, kaip parodyta 1 pav.) yra naudojamas medžiagoms pašalinti esant tam tikram sukimosi greičiui [1]. Šlifavimo diskas sudarytas iš abrazyvų, rišiklio, užpildų ir porų ir tt Kuriame šlifavimo procese abrazyvas atlieka pjovimo briaunos vaidmenį. Abrazyvo kietumas, stiprumas, lūžimo savybės, geometrija turi didelę įtaką šlifavimo disko šlifavimo našumui (šlifavimo pajėgumui, apdirbamo ruošinio paviršiaus vientisumui ir kt.) [2, 3].

1 pav.Tipiški šlifavimo diskai su mišriu abrazyvų granuliuotumu.

Buvo išbandytas cirkonio aliuminio oksido (ZA) stiprumas, kurio granuliškumas F14-F30. F16 arba F30 abrazyvinis turinys paruoštame GS buvo suskirstytas į penkias klases nuo didelio iki žemo: itin aukšto (UH), aukšto (H), vidutinio (M), žemo (L) ir itin žemo (EL). Nustatyta, kad ZA F14, F16 ir F30 Weibull gniuždymo stipris buvo atitinkamai 198,5 MPa, 308,0 MPa ir 410,6 MPa, o tai rodo, kad ZA stiprumas augo mažėjant abrazyvinio smėlio dydžiui. Didesnis Weibull modulismparodė mažesnę įvairovę tarp bandytų dalelių [4-6]. Themvertė mažėjo mažėjant abrazyvų grūdėtumui, o tai rodo, kad mažėjant abrazyvų grūdėtumui, įvairovė tarp tirtų abrazyvų didėjo [7, 8]. Kadangi abrazyvo defektų tankis yra pastovus, mažesni abrazyvai turi mažesnį defektų kiekį ir didesnį stiprumą, todėl smulkesni abrazyvai buvo sunkiau sulaužyti.

Fig.2. Weibull būdingas stresass₀ir Veibulio modulismskirtingam ZA granuliuotumui.

Sukurtas idealaus aptarnavimo proceso abrazyvinis išsamus nusidėvėjimo modelis [9], kaip parodyta 3 pav. Esant idealioms sąlygoms, abrazyvas pasižymi dideliu panaudojimo lygiu, o GS pasižymi geromis šlifavimo savybėmis [3]. Esant nurodytai šlifavimo apkrovai ir rišiklio stiprumui, pagrindiniai nusidėvėjimo mechanizmai buvo pakeisti iš F16 nusidėvėjimo ir mikrofaktūrų į nusidėvėjimą ir ištraukimą F30, atsižvelgiant į abrazyvinio gniuždymo stiprumo skirtumą [10, 11]. Dėl trinties susidėvėjimo sukeltas GS degradavimas ir savaiminis galandimas, kurį sukelia abrazyvo ištraukimas, gali pasiekti pusiausvyros būseną, taip žymiai padidinant šlifavimo pajėgumą [9]. Norint toliau tobulinti GS, abrazyvų gniuždymo stiprumas, rišiklio stiprumas ir šlifavimo apkrova, taip pat abrazyvų susidėvėjimo mechanizmų raida turėtų būti sureguliuoti ir kontroliuojami, kad būtų skatinamas abrazyvų panaudojimo greitis.

Fig.3.Idealus abrazyvo priežiūros procesas

Nors GS šlifavimo našumą įtakoja daugelis veiksnių, tokių kaip abrazyvinis gniuždymo stiprumas, rišiklio stiprumas, šlifavimo apkrova, abrazyvinio pjovimo elgsena, šlifavimo sąlygos ir kt., Abrazyvų mišinio granuliuotumo reguliavimo mechanizmų tyrimai gali suteikti puikią informaciją apie GS projektavimą ir gamybą.

Nuorodos 

• I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Apdirbimo su šlifavimo disku vadovas, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, Aermet100 plieno šlifavimo aliuminio oksidu ir cBN diskais lyginamasis likutinio įtempio ir paveikto sluoksnio tyrimas, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li, T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Deimantinio disko topografinė charakteristika ir nusidėvėjimo elgsena skirtinguose N-BK7 optinio stiklo šlifavimo etapuose, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Vieno agreguoto kubinio boro nitrido grūdelio grūdelių kiekio poveikis medžiagos pašalinimo mechanizmui šlifuojant Ti-6Al-4V lydinį, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Lituotų polikristalinių CBN grūdelių sąsajos charakteristikos ir lūžimo elgsena naudojant Cu-Sn-Ti lydinį, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Didelio šilumos laidumo stiklintos jungties CBN šlifavimo diskų, skirtų titano lydiniui, šlifavimo savybių tyrimas, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, Tikimybinis smėlio dalelių smulkinimo metodas triašiame bandyme, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Vienmatis vienodo laipsnio smėlio gniuždymo elgesys, susijęs su vienos dalelės gniuždymo stiprumu, dirvožemiai Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng ir kt. Greitųjų bėgių šlifavimo akmens šlifavimo efektyvumo gerinimas naudojant mišrų cirkonio korundo granuliaciją. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Abrazyvinio smėlio dydžio poveikio bėgių šlifavimo elgsenai tyrimas, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Abrazyvinio nusidėvėjimo poveikio bėgių šlifavimo akmenų šlifavimo našumui tyrimas, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.