Mengawal prestasi pengisaran roda pengisaran melalui kebutiran campuran bahan pelelas

Pengisaran ialah proses pemesinan yang mana roda pengisar yang kasar (GS, seperti yang diberikan dalam Rajah.1) digunakan untuk mengeluarkan bahan pada kelajuan putaran tertentu [1]. Roda pengisar terdiri daripada pelelas, agen pengikat, pengisi dan liang, dsb. Di mana, pelelas memainkan peranan canggih semasa proses pengisaran. Keliatan, kekuatan, tingkah laku patah, geometri pelelas mempunyai kesan yang ketara ke atas prestasi pengisaran (kapasiti pengisaran, integriti permukaan bahan kerja yang dimesin, dsb.) roda pengisar [2, 3].

Rajah 1.Roda pengisar biasa dengan kebutiran campuran bahan pelelas.

Kekuatan alumina zirkonia (ZA) dengan kebutiran F14~F30 telah diuji. Kandungan pelelas F16 atau F30 dalam GS yang disediakan dibahagikan kepada lima gred dari tinggi ke rendah: ultratinggi (UH), tinggi (H), tengah (M), rendah (L), dan melampau rendah (EL). Didapati bahawa kekuatan penghancuran Weibull F14, F16 dan F30 ZA adalah masing-masing 198.5 MPa, 308.0 MPa dan 410.6 MPa, menunjukkan kekuatan ZA meningkat dengan pengurangan saiz grit kasar. Modulus Weibull yang lebih besarmmenunjukkan kurang kepelbagaian antara zarah yang diuji [4-6]. Themnilai menurun dengan penurunan saiz kersik pelelas, mendedahkan bahawa kepelbagaian antara bahan pelelas yang diuji menjadi lebih besar dengan penurunan kersik pelelas [7, 8]. Oleh kerana ketumpatan kecacatan pada pelelas adalah malar, pelelas yang lebih kecil mempunyai jumlah kecacatan yang lebih rendah dan kekuatan yang lebih tinggi, dengan itu menjadikan pelelas yang lebih halus lebih sukar untuk pecah.

Rajah.2. Tekanan ciri Weibulls₀dan modulus Weibullmuntuk butiran ZA yang berbeza.

Model haus menyeluruh yang melelas bagi proses servis yang ideal telah dibangunkan [9], seperti yang digambarkan dalam Rajah 3. Di bawah keadaan yang ideal, pelelas mempunyai kadar penggunaan yang tinggi dan GS mempamerkan prestasi pengisaran yang baik [3]. Di bawah beban pengisaran dan kekuatan agen pengikat yang diberikan, mekanisme haus utama telah ditukar daripada haus akisan dan pembuatan mikro untuk F16 kepada haus akisan dan ditarik keluar untuk pemilikan F30 kepada perbezaan dalam kekuatan penghancuran kasar [10,11]. Kehausan yang disebabkan oleh kemerosotan GS dan ketajaman diri yang disebabkan oleh ditarik keluar yang kasar boleh mencapai keadaan keseimbangan, sekali gus menggalakkan kapasiti pengisaran dengan ketara [9]. Untuk pembangunan selanjutnya GS, kekuatan penghancuran kasar, kekuatan agen pengikat dan beban pengisaran, serta evolusi mekanisme haus bahan pelelas, harus dilaraskan dan dikawal untuk menggalakkan kadar penggunaan bahan pelelas.

Rajah.3.Proses servis yang ideal bagi bahan yang melelas

Walaupun prestasi pengisaran GS dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti kekuatan penghancuran yang melelas, kekuatan agen pengikat, beban pengisaran, tingkah laku pemotongan yang melelas, keadaan pengisaran, dll., penyiasatan mekanisme pengawalseliaan butiran campuran bahan pelelas boleh membekalkan rujukan yang hebat tentang reka bentuk dan pembuatan GS.

Rujukan 

• I.Marinescu, M. Hichiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Buku Panduan pemesinan dengan roda pengisar, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, Kajian perbandingan tegasan sisa dan lapisan terjejas dalam pengisaran keluli Aermet100 dengan alumina dan roda cBN, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li,T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Pencirian topografi dan gelagat haus roda berlian pada peringkat pemprosesan berbeza dalam pengisaran kaca optik N-BK7, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Kesan kandungan bijirin bijirin boron nitrida padu teragregat tunggal pada mekanisme penyingkiran bahan semasa pengisaran aloi Ti-6Al-4V, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Ciri-ciri antara muka dan kelakuan patah bagi bijirin CBN polihablur dipateri menggunakan aloi Cu-Sn-Ti, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun,Penyiasatan tentang sifat pengisaran bagi kekonduksian terma tinggi ikatan vitrifikasi CBN roda pengisar untuk aloi titanium, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, Pendekatan kebarangkalian untuk penghancuran zarah pasir dalam ujian triaksial, Geoteknik49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Tingkah laku mampatan satu dimensi pasir gred seragam yang berkaitan dengan kekuatan penghancuran zarah tunggal, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, dll.Meningkatkan prestasi pengisaran batu pengisar rel berkelajuan tinggi melalui kebutiran campuran korundum zirkonia. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Menyiasat kesan saiz kersik yang melelas pada tingkah laku pengisaran rel, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, Kipas XQ, Menyelidik kesan haus kasar pada prestasi pengisaran batu pengisar rel, Proses J Manuf 64 (2021) 493-507.