Regulering av slipeytelsen til slipeskiver via blandet granularitet av slipemidler

Sliping er en maskineringsprosess der en slipeskive (GS, gitt i fig. 1) brukes til å fjerne materialer med en viss rotasjonshastighet [1]. Slipeskiven er sammensatt av slipemidler, bindemiddel, fyllstoffer og porer osv. I hvilke slipemidlet spiller en rolle som skjærende under slipeprosessen. Slipemidlets seighet, styrke, bruddadferd, geometri har en betydelig effekt på slipeytelsen (slipekapasitet, overflateintegritet til maskinert arbeidsstykke, etc.) til slipeskiven [2, 3].

Fig. 1.De typiske slipeskivene med blandet granularitet av slipemidler.

Styrken til zirkoniumoksid (ZA) med granulariteten til F14~F30 ble testet. Slipemiddelinnholdet i F16 eller F30 i forberedt GS ble delt inn i fem grader fra høy til lav: ultrahøy (UH), høy (H), middels (M), lav (L) og ekstrem lav (EL). Det ble funnet at Weibull-knusningsstyrken til F14, F16 og F30 til ZA var henholdsvis 198,5 MPa, 308,0 MPa og 410,6 MPa, noe som indikerer at styrken til ZA vokste med reduksjonen av slipekornstørrelsen. Den større Weibull-modulenmindikerte et mindre mangfold mellom de testede partiklene [4-6]. Demverdien sank med reduksjonen av slipekornstørrelsen, noe som avslører at mangfoldet mellom de testede slipemidlene ble større med reduksjonen av slipekorn [7, 8]. Siden defekttettheten til slipemiddelet er konstant, har de mindre slipemidlene de mindre mengdene defekter og en høyere styrke, noe som gjør at de finere slipemidlene var vanskeligere å bryte.

Fig.2. Weibull karakteristiske stresss₀og Weibull-modulenmfor forskjellige granulariteter av ZA.

Den abrasive omfattende slitasjemodellen for den ideelle serviceprosessen ble utviklet [9], som illustrert i fig. 3. Under de ideelle forholdene har slipemidlet en høy utnyttelsesgrad og GS-en viser en god slipeytelse [3]. Under den gitte slipebelastningen og bindemiddelstyrken ble hovedslitasjemekanismene endret fra slitasjeslitasje og mikrofaktor for F16 til slitasjeslitasje og trukket ut for F30 som eier til forskjellen i abrasiv knusestyrke [10,11]. Slitasjeslitasje-indusert GS-nedbrytning og selvsliping forårsaket av uttrukket slipemiddel kan oppnå en likevektstilstand, og dermed fremme slipekapasiteten betydelig [9]. For den videre utviklingen av GS bør slipemiddelets knusestyrke, bindemiddelstyrke og slipebelastning, samt slitemekanismens utvikling av slipemidler, justeres og kontrolleres for å fremme slipemiddelutnyttelsesgraden.

Fig.3.Den ideelle serviceprosessen for et slipemiddel

Selv om slipeytelsen til GS påvirkes av mange faktorer, slik som slipemiddelstyrke, bindemiddelstyrke, slipebelastning, abrasiv skjæreatferd, slipeforhold, etc., kan undersøkelser av regulatoriske mekanismer for blandingsgranulariteter til slipemidler gi stor referanse til design og produksjon av GS.

Referanser 

• I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Handbook of machining with sliping wheel, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, En sammenlignende studie av gjenværende spenning og påvirket lag i Aermet100 stålsliping med aluminiumoksyd og cBN hjul, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li,T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Topografisk karakterisering og slitasjeoppførsel av diamantskive ved forskjellige behandlingstrinn i sliping av N-BK7 optisk glass, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Effekt av korninnhold i et enkelt-aggregert kubisk bornitridkorn på materialfjerningsmekanisme under Ti-6Al-4V legeringsmaling, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Grensesnittkarakteristikker og bruddoppførsel til loddede polykrystallinske CBN-korn ved bruk av Cu-Sn-Ti-legering, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Undersøkelse av slipeegenskapene til CBN-slipeskive for titanlegering med høy termisk konduktivitet forglasset, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, En probabilistisk tilnærming til sandpartikkelknusing i den triaksiale testen, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, One-dimensjonal kompresjonsadferd av uniformlygrade sand relatert til enkeltpartikkel knusestyrke, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, etc. Forbedring av slipeytelsen til høyhastighets jernbaneslipestein via blandet granularitet av zirconia korund. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Undersøke effekten av slipekornstørrelse på skinneslipeatferd, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Undersøker effekten av abrasiv slitasje på slipeytelsen til skinneslipesteiner, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.