Regelen van het slijpvermogen van slijpschijven via gemengde korrelgrootte van schuurmiddelen

Slijpen is een bewerkingsproces waarbij een schuurschijf (GS, zoals weergegeven in figuur 1) wordt gebruikt om materiaal met een bepaalde rotatiesnelheid te verwijderen [1]. De slijpschijf bestaat uit schuurmiddelen, bindmiddelen, vulstoffen en poriën, enz. Hierbij speelt het schuurmiddel de rol van snijkant tijdens het slijpproces. De taaiheid, sterkte, breukgedrag en geometrie van het schuurmiddel hebben een aanzienlijke invloed op de slijpprestaties (slijpcapaciteit, oppervlakte-integriteit van het bewerkte werkstuk, enz.) van de slijpschijf [2, 3].

Afbeelding 1.De typische slijpschijven met verschillende korrelgroottes van schuurmiddelen.

De sterkte van zirkoniumoxide (ZA) met een korrelgrootte van F14 tot F30 werd getest. Het schuurmiddelgehalte van F16 of F30 in geprepareerd GS werd verdeeld in vijf klassen van hoog naar laag: ultrahoog (UH), hoog (H), middelhoog (M), laag (L) en extreem laag (EL). De Weibull-breeksterkte van F14, F16 en F30 van ZA bedroeg respectievelijk 198,5 MPa, 308,0 MPa en 410,6 MPa, wat aangeeft dat de sterkte van ZA toenam met de afname van de korrelgrootte van het schuurmiddel. De grotere Weibull-modulusMgaf aan dat er minder diversiteit was tussen de geteste deeltjes [4-6].MDe waarde nam af met de afname van de korrelgrootte van het schuurmiddel, wat aantoonde dat de diversiteit tussen de geteste schuurmiddelen groter werd met de afname van de korrelgrootte van het schuurmiddel [7, 8]. Omdat de defectdichtheid van het schuurmiddel constant is, hebben de kleinere schuurmiddelen minder defecten en een hogere sterkte, waardoor de fijnere schuurmiddelen moeilijker te breken waren.

Afbeelding.2. De Weibull-karakteristieke stressS₀en de Weibull-modulusMvoor verschillende granulariteiten van ZA.

Nederlands Het abrasieve integrale slijtagemodel van het ideale onderhoudsproces werd ontwikkeld [9], zoals geïllustreerd in Afb. 3. Onder ideale omstandigheden heeft het schuurmiddel een hoge benuttingsgraad en vertoont de GS een goede slijpprestatie [3]. Onder de gegeven slijpbelasting en bindmiddelsterkte werden de belangrijkste slijtagemechanismen gewijzigd van slijtage door slijtage en micro-breuk voor de F16 naar slijtage door slijtage en uittrekken voor de F30 vanwege het verschil in schuurmiddelbreeksterkte [10,11]. De door slijtage door slijtage veroorzaakte degradatie van de GS en de zelf-scherping veroorzaakt door het uittrekken van het schuurmiddel konden een evenwichtstoestand bereiken, waardoor de slijpcapaciteit aanzienlijk werd bevorderd [9]. Voor de verdere ontwikkeling van GS zouden de slijpmiddelbreeksterkte, bindmiddelsterkte en slijpbelasting, evenals de evoluties van de slijtagemechanismen van schuurmiddelen, moeten worden aangepast en gecontroleerd om de benuttingsgraad van het schuurmiddel te bevorderen.

Afbeelding.3.Het ideale onderhoudsproces van een schuurmiddel

Hoewel de slijpprestaties van GS door veel factoren worden beïnvloed, zoals de breeksterkte van het schuurmiddel, de sterkte van het bindmiddel, de slijpbelasting, het snijgedrag van het schuurmiddel, de slijpomstandigheden, enz., kunnen onderzoeken naar de regulerende mechanismen van gemengde korrelgroottes van schuurmiddelen een goede referentie vormen voor het ontwerp en de productie van GS.

Referenties 

• I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Handboek van machinale bewerking met slijpschijf, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, Een vergelijkend onderzoek naar restspanning en de aangetaste laag bij het slijpen van Aermet100-staal met aluminiumoxide- en cBN-schijven, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li,T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Topografische karakterisering en slijtagegedrag van diamantschijf in verschillende verwerkingsfasen bij het slijpen van N-BK7 optisch glas, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Effect van korrelinhoud van een enkelvoudig geaggregeerd kubisch boornitridekorrel op het materiaalverwijderingsmechanisme tijdens het slijpen van Ti-6Al-4V-legeringen, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Interface-eigenschappen en breukgedrag van gesoldeerde polykristallijne CBN-korrels met behulp van Cu-Sn-Ti-legering, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Onderzoek naar de slijpeigenschappen van een verglaasde CBN-slijpschijf met hoge thermische geleidbaarheid voor titaniumlegering, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, Een probabilistische benadering van het verbrijzelen van zanddeeltjes in de triaxiale test, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Eendimensionaal compressiegedrag van zand met een uniforme gradatie in relatie tot de druksterkte van afzonderlijke deeltjes, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, etc. Verbetering van de slijpprestaties van hogesnelheidsrailslijpsteen door middel van gemengde korrelgrootte van zirkoniumkorund. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Onderzoek naar het effect van de korrelgrootte van het schuurmiddel op het slijpgedrag van rails, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Onderzoek naar het effect van schurende slijtage op de slijpprestaties van railslijpstenen, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.