Reglarea performanței de șlefuire a roților de șlefuit prin granularitate mixtă a abrazivilor

Slefuirea este un proces de prelucrare prin care o roată abrazivă de șlefuit (GS, așa cum este prezentat în Fig.1) este utilizată pentru a îndepărta materialele la o anumită viteză de rotație [1]. Discul de șlefuit este compus din abrazivi, liant, materiale de umplutură și pori, etc. În care, abrazivul joacă un rol de tăiș în timpul procesului de șlefuire. Duritatea, rezistența, comportamentul la fractură, geometria abrazivului au un efect semnificativ asupra performanței de șlefuire (capacitatea de șlefuire, integritatea suprafeței piesei prelucrate etc.) a discului de șlefuit [2, 3].

Fig. 1.Roțile de șlefuit tipice cu granularitate mixtă de abrazivi.

A fost testată rezistența aluminei de zirconiu (ZA) cu granularitatea F14~F30. Conținutul abraziv de F16 sau F30 în GS preparat a fost împărțit în cinci grade de la mare la scăzut: ultrahigh (UH), ridicat (H), mediu (M), scăzut (L) și extrem de scăzut (EL). Sa constatat că rezistența la strivire Weibull a F14, F16 și F30 a ZA a fost de 198,5 MPa, 308,0 MPa și, respectiv, 410,6 MPa, ceea ce indică faptul că rezistența ZA a crescut odată cu scăderea dimensiunii granulației abrazive. Modulul Weibull mai marema indicat o diversitate mai mică între particulele testate [4-6]. Themvaloarea a scăzut odată cu scăderea mărimii granulelor abrazive, dezvăluind că diversitatea dintre abrazivii testați a devenit mai mare odată cu scăderea granulelor abrazive [7, 8]. Deoarece densitatea defectelor abrazivului este constantă, abrazivii mai mici au cantități mai mici de defecte și o rezistență mai mare, făcând astfel ca abrazivii mai fine să fie mai greu de spart.

Smochin.2. Stresul caracteristic Weibulls₀și modulul Weibullmpentru diferite granularități ale ZA.

Modelul abraziv cuprinzător de uzură a procesului ideal de întreținere a fost dezvoltat [9], așa cum este ilustrat în Fig. 3. În condiții ideale, abrazivul are o rată de utilizare ridicată, iar GS prezintă o performanță bună la șlefuire [3]. Sub sarcina de măcinare și rezistența agentului de legare date, principalele mecanisme de uzură au fost schimbate de la uzura prin uzură și micro-facție pentru F16 la uzura prin uzură și scoase pentru F30, având în vedere diferența de rezistență la strivire abrazivă [10,11]. Uzura prin uzură a indus degradarea GS și autoascuțirea cauzată de scoaterea abrazivului ar putea atinge o stare de echilibru, promovând astfel semnificativ capacitatea de șlefuire [9]. Pentru dezvoltarea ulterioară a GS, rezistența la strivire a abrazivului, rezistența agentului de legare și sarcina de măcinare, precum și evoluția mecanismelor de uzură ale abrazivilor, ar trebui ajustate și controlate pentru a promova rata de utilizare a abrazivilor.

Smochin.3.Procesul ideal de întreținere a unui abraziv

Deși performanța de șlefuire a GS este influențată de mulți factori, cum ar fi rezistența la sfărâmare abrazivă, rezistența agentului de legare, sarcina de șlefuire, comportamentele de tăiere abrazive, condițiile de șlefuire etc., investigațiile mecanismelor de reglementare a granularității amestecului de abrazivi pot furniza o referință excelentă privind proiectarea și fabricarea GS.

Referințe 

• I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Handbook of machining with grinding wheel, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, A comparative study of residual stress and affected layer in Aermet100 steel grinding with alumina and cBN wheels, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li,T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Caracterizarea topografică și comportamentul la uzură a roții diamantate la diferite etape de prelucrare în șlefuirea sticlei optice N-BK7, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Efectul conținutului de cereale al unui cereal de nitrură de bor cubică cu un singur agregat asupra mecanismului de îndepărtare a materialului în timpul măcinarii aliajului Ti-6Al-4V, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Caracteristicile interfeței și comportamentul la rupere a granulelor CBN policristaline brazate folosind aliajul Cu-Sn-Ti, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Investigație privind proprietățile de șlefuire ale discului de șlefuire CBN cu legături vitrificate de conductivitate termică ridicată pentru aliaj de titan, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, O abordare probabilistică a zdrobirii particulelor de nisip în testul triaxial, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Comportamentul de compresie unidimensional al nisipului uniform gradat legat de rezistența la strivire a unei singure particule, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, etc. Îmbunătățirea performanței de șlefuire a pietrei de șlefuit șinelor de mare viteză prin granularitate mixtă de corindon de zirconiu. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Probing the effect of abrasive grit size on rail grinding behaviors, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Sondarea efectului uzurii abrazive asupra performanței de șlefuire a pietrelor de șlefuit șine, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.