Reglering av slipprestanda för slipskivor via blandad granularitet av slipmedel

Slipning är en bearbetningsprocess där en slipskiva (GS, enligt fig. 1) används för att avlägsna material med en viss rotationshastighet [1]. Slipskivan är sammansatt av slipmedel, bindemedel, fyllmedel och porer etc. I vilka slipmedlet spelar en roll som skärande egg under slipprocessen. Slipmedlets seghet, styrka, frakturala beteenden, geometri har en signifikant effekt på slipskivans slipprestanda (slipkapacitet, ytintegritet hos bearbetat arbetsstycke, etc.) [2, 3].

Fig. 1.De typiska slipskivorna med blandad granularitet av slipmedel.

Styrkan hos zirkoniumoxidaluminiumoxid (ZA) med granulariteten av F14~F30 testades. Slipmedelsinnehållet i F16 eller F30 i preparerad GS delades in i fem grader från hög till låg: ultrahög (UH), hög (H), mellan (M), låg (L) och extrem låg (EL). Det visade sig att Weibull-krosshållfastheten för F14, F16 och F30 för ZA var 198,5 MPa, 308,0 MPa respektive 410,6 MPa, vilket indikerar att styrkan hos ZA växte med minskningen av slipkornstorleken. Den större Weibull-modulenmindikerade en mindre diversitet mellan de testade partiklarna [4-6]. Demvärdet minskade med minskningen av slipkornsstorleken, vilket avslöjade att mångfalden mellan de testade slipmedlen blev större med minskningen av slipkorn [7, 8]. Eftersom defektdensiteten hos slipmedlet är konstant, har de mindre slipmedlen lägre mängder defekter och en högre hållfasthet, vilket gör att de finare slipmedlen var svårare att bryta.

Fikon.2. Weibulls karaktäristiska stresss₀och Weibull-modulenmför olika granulariteter av ZA.

Den heltäckande slitagemodellen för den ideala serviceprocessen utvecklades [9], som illustreras i Fig. 3. Under de ideala förhållandena har slipmedlet en hög utnyttjandegrad och GS uppvisar en god slipprestanda [3]. Under den givna slipbelastningen och bindemedelsstyrkan ändrades de huvudsakliga förslitningsmekanismerna från nötningsslitage och mikrofakta för F16 till nötningsslitage och drogs ut för F30 ägande till skillnaden i abrasiv krosshållfasthet [10,11]. Avnötningsslitaget inducerad GS-nedbrytning och självskärpningen orsakad av utdraget slipmedel kan uppnå ett jämviktstillstånd och därmed främja slipkapaciteten avsevärt [9]. För vidareutvecklingen av GS bör den slipande krosshållfastheten, bindemedlets styrka och slipbelastningen, såväl som slitagemekanismernas utveckling av slipmedel, justeras och kontrolleras för att främja slipmedlets utnyttjandegrad.

Fikon.3.Den idealiska serviceprocessen för ett slipmedel

Även om slipprestandan hos GS påverkas av många faktorer, såsom slipstyrka, bindemedelsstyrka, slipbelastning, abrasiva skärbeteenden, slipförhållanden, etc., kan undersökningar av regleringsmekanismer för blandningsgranulariteter hos slipmedel ge stor referens till design och tillverkning av GS.

Referenser 

• 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 jämförande studie av restspänning och påverkat skikt i Aermet100 stålslipning med aluminiumoxid och cBN hjul, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Belyst. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Topografisk karakterisering och slitage av diamantskivor vid olika bearbetningssteg vid slipning av N-BK7 optiskt glas, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Effekten av korninnehållet i ett singelaggregerat kubisk bornitridkorn på materialavlägsningsmekanismen under Ti-6Al-4V legeringsmalning, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Gränssnittsegenskaper och brottbeteende hos lödda polykristallina CBN-korn med Cu-Sn-Ti-legering, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Undersökning av slipegenskaperna för CBN-slipskiva med hög värmeledningsförmåga för glaserad bindning för titanlegering, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, A probabilistic approach to sand partikel crushing in the triaxial test, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Endimensionellt kompressionsbeteende hos likformig sand relaterat till enstaka partikels krosshållfasthet, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, etc. Förbättring av slipprestandan hos höghastighetstågsslipsten med blandad granularitet av zirkoniumoxidkorund. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Probing the effect of abrasive kornstorlek på rälslipningsbeteenden, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Undersöker effekten av slipande slitage på slipprestandan hos rälslipstenar, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.