Sliping er en mye brukt metallskjæremetode, hovedsakelig bearbeiding av harde materialer som er vanskelige å kutte med tradisjonelle verktøy og materialer som krever høy overflatekvalitet og dimensjonsnøyaktighet. Med fremveksten av et stort antall nye materialer og bruk av delers nøyaktighet, kvalitetskrav, har slipebehandlingsapplikasjoner økt mer enn andre tradisjonelle behandlingsmetoder. I slipeprosessen spiller størrelsen, formen og fordelingen av slipende partikler en viktig rolle i behandlingen. Imidlertid, ved bearbeiding av duktilt metallslipeskiveer kraftig blokkert og passivert, noe som fører til at slipeskivens levetid forkortes. For å unngå de negative effektene av tilstopping av slipeskiven og passivering og produksjon, er det nødvendig å analysere mekanismen og årsaken til tilstopping av slipeskiven.
1. Dannelse av slipende spon
Slipeprosessen er å oppnå høyere overflatekvalitet og nøyaktighet ved å kutte ut en viss mengde arbeidsstykkemateriale, og det vanligste verktøyet er slipeskiven. Slipeskiven er en løs kropp laget av slipemiddel og lim ved kompaktering, tørking og sintring, og dens enkelt slipende partikkel er en liten skjærekant, med en stor negativ frontvinkel og stump radius av skjærekanten. Høyhastighets bevegelsesslipemiddel etter gliding, pløying inn i arbeidsstykket, skjærelagsmaterialet har åpenbar gliding langs skjæroverflaten for å danne korte og tynne spon, disse sponene i slipesonen varmes opp til en veldig høy temperatur, og blir deretter oksidert og smeltet, og størknet til en partikkelkule, er det noen gaffelgrener på kuleoverflaten, er en hovedform for sliping av sjetonger. Ved sliping av det syrefaste, rustfrie stålet Cr20Ni24Si4Ti, er det funnet at et stort antall sfæriske slipeflis, ledsaget av bånd, knottete slipeflis og aske, vil mange deler av disse slipesponene fylles inn i stomata på slipeskiven, festet til omgivelsene av slipemidlet, noe som forårsaker tilstopping av slipeskiven, noe som resulterer i redusert slipenøyaktighet, brenner arbeidsstykket og forkorter levetiden til slipeskiven.
2. Type- og mekanismeanalyse av tilstopping av slipeskiven
2.1 Typer tilstopping av slipeskiver
Typene slipeskiveplugging er innebygd type, limtype og blandet type. Plugging av innebygd type er pluggingstilstanden der slipebrikken settes inn i gapet til arbeidsflaten til slipeskiven. Adhesiv plugging er pluggingstilstanden der slipesponene er smeltet sammen på slipepartiklene og bindemidlet. Den blandede typen plugging er både innebygd type plugging og selvklebende plugging.
2.2 Mekanismeanalyse av plugging av innebygd type
Eksterne faktorer: Slipebehandling har en veldig viktig funksjon, den generelle Fy/Fz er større enn 2 ~ 10, jo hardere arbeidsstykkematerialet er, jo mindre plastisiteten, jo større forholdet, slipeområdet under det sterke positive trykket, slipingen flis presses mekanisk inn i gapet på overflaten av slipeskiven. Slipesponene glir ut langs fronten av slipekornene, og det samler seg flere lag med slipespon i nærområdet foran slipekornene. Under påvirkning av høyhastighetsrotasjon av slipeskiven dannes luftstrømvirvelområdet bak slipekornene, og lufttrykket i virvelområdet reduseres betydelig. Under påvirkning av negativt trykk festes noen av slipesponene på baksiden av slipekornene, og danner en klebemiddelblokkering på knivoverflaten bak slipekornene, og festene er for det meste aske og partikler.
Effekten av elektrostatisk felt: et lite elektrisk felt som består av slipeskive og arbeidsstykke dannes i noen små områder av slipesonen. Under påvirkning av det elektriske feltet vil noen slipebrikker vise polaritet. I henhold til prinsippet om motsetninger vil slipesponene med motsatt polaritet til slipeskiven bli adsorbert på slipeskivens arbeidsflate. Ved hjelp av det store mekaniske trykket mellom slipeskiven og arbeidsstykket, kan slipestøvet adsorbert på overflaten av slipeskiven være stabilt innebygd i gapet mellom overflaten av slipeskiven.
2.3 Mekanismeanalyse av limblokkering
Smeltebinding: I slipeprosessen omdannes mesteparten av tilført kraft til slipevarme, slik at slipepunktstemperaturen er så høy som 1200k, slipesponene oksideres raskt i luften, og danner metalloksider med lavt smeltepunkt. Høytemperaturoppvarmingen i slipesonen smelter eller smelter litt, og dekker overflaten til slipeskiven. Når denne delen av overflaten av slipeskiven er involvert i sliping igjen, klemmes den eller forsterkes under påvirkning av slipekraft. Affiniteten og adhesjonen til slipeskiven økes, og noen blir ekstrudert og festet til sporoverflaten på arbeidsstykkets overflate. Gjennom multippel tilfeldig sliping festes mye slipeflis rundt partikkelen, noe som øker slipekraften og øker temperaturen, noe som resulterer i en ond sirkel som forsterker blokkeringen til partikkelen brytes eller faller av.
Kjemisk binding: Den kjemiske affiniteten mellom ulike grunnstoffer er en annen viktig årsak til at klebemiddel tettes. Slipepartiklene og slipematerialet er i kontakt ved høy temperatur, og temperaturfaktoren øker deres aktivitet og affinitet. Når visse betingelser er oppfylt, vil den kjemiske reaksjonen bli forårsaket, noe som får slipepartiklene og slipeflisen til å danne en krystall på overflaten av slipeskiven som mister skjæreevnen.
3. Påvirkning av selve slipeskiven på blokkeringen
3.1 Typer slipemidler
Ulike blokkeringsgrad for slipeskiver er svært forskjellig, fra å redusere blokkeringsgraden, forbedre slipeeffekten, forskjellige arbeidsstykkematerialer, bør velge forskjellige typer slipemiddel. Hvis det valgte slipemidlet ikke kan tilpasse seg slipeytelsen til arbeidsstykkematerialet, er det lett å produsere skarp blokkering, slik at behandlingen ikke kan fortsette normalt. Hvis jernkarbonlegeringen slipes med korundslipemiddel, genererer karbonet en tynn oksidfilm med oksygen i luften, som effektivt kan forhindre den kjemiske affiniteten mellom arbeidsstykket og slipemidlet, men hvis titanlegeringen slipes, er blokkeringen mye mer seriøs. I noen fabrikker endres ikke slipeskiven på slipemaskinen på lenge, og den kan slipe alt, noe som ser ut til å være sparende og praktisk, men faktisk mister effektivitet og nøyaktighet.
3.2 Slipemiddelpartikkelstørrelse
Slipemiddelpartikkelstørrelse har en viss effekt på tilstopping av slipeskiven, og generelt er finkornstørrelse lettere å tette enn grovkornstørrelse. Fordi porevolumet og tverrsnittsarealet til finkornslipeskiven er små, øker antallet skjærekanter på finkornslipeskiven, chipen er også mer, og slipetemperaturen øker, er finkornslipeskiven enkel å blokkere i området med små skjæretider. Med økningen av skjæretider, grovkornet slipeskive sammenlignet med finkornet slipehjul, er skjæredybden større, slitasjen på slipekanten er større, og slipetemperaturen stiger, sponsikringen i poren vil øke. Etter et visst antall ganger overskrider mengden blokkering av grovkornet slipeskive den for finkornet slipeskive. Halvfinsliping og finsliping, lite kutt, lav temperatur, lett blokkering, velg fint sandhjul; Grovsliping kutt store, høy temperatur, blokkert i gapet til sliping chips, smeltet materiale, velg grov slipeskive.
3.3 Hardhet på slipeskiven
Hardheten til slipeskiven refererer til vanskeligheten med at den slipende partikkelen faller av, noe som er garantert av styrken til bindemidlet. Jo høyere bindemiddelstyrken er, jo større er hardheten til slipeskiven, jo sløvere er slipepartiklene, desto mer alvorlig er friksjonen og ekstruderingen av arbeidsstykket før slipepartiklene faller av, jo lettere fylles slipesponene inn i slipeskivegapet, og friksjonsvarmen er også ledsaget av mer friksjonsvarme, som gir sikringen for limtilstoppingen. Derfor har hardheten til slipeskiven en større innvirkning på mengden blokkering, og jo hardere slipeskiven er, desto større er blokkeringen. Under normale omstendigheter er hardheten til slipeskiven G ~ H, og hardheten til D ~ 0 brukes også i noen vanskelige materialer.
3.4 Slipeskivestruktur
Strukturen til slipeskiven gjenspeiler det proporsjonale forholdet mellom slipemiddel, bindemiddel og lufthull. Jo tettere slipeskivens vev er, jo mer slipende partikler bearbeides, jo mindre er avstanden mellom skjærekantene, og slipeskiven blokkeres lettere. Et hjul som inneholder 45 prosent slipemiddel har mindre enn halvparten av den gjennomsnittlige mengden tilstopping enn et hjul som inneholder 49,2 prosent slipende partikler; En slipeskive som inneholder 53 prosent slipemiddel sliper arbeidsstykket med dobbelt så mye tilstopping som en skive som inneholder 49,2 prosent slipemiddel. Ved sliping av vanskelige materialer bør slipeskiven med organisasjonsnummer 7 til 9 velges, og slipeskiven med stor porøsitet har bedre effekt.
4. Påvirkning av slipeforhold
4. 1 slipeskivelinjehastighet
Økningen av hastigheten på slipeskiven reduserer den maksimale skjæredybden til slipende partikler, reduserer tverrsnittsarealet til flis og øker skjæretidene og slipevarmen. Disse to faktorene øker begge pluggingsmengden, men når slipeskivens linjehastighet er opp til en viss grad (som opp til 50m/s), reduseres mengden plugging av slipeskiven kraftig. Ved sliping av rustfritt stål og superlegering i produksjon er hastigheten til 50m/s slipeskiven 30 prosent til 100 prosent mindre enn hastigheten til 30m/s slipeskiven. Derfor, ved sliping av vanskelige materialer, brukes enten en hastighet på mindre enn 20m/s eller en hastighet på høyere enn 50m/s, og slipehastigheten mellom dem er svært ugunstig for blokkeringen av slipeskiven. For ulike arbeidsstykkematerialer er det en viss kritisk hastighetsverdi for slipeskiven med liten pluggmengde.
4. 2 Arbeidsstykkehastighet
Påvirkningen av arbeidsstykkets hastighet på graden av plugging av slipeskiven er nært knyttet til andre faktorer i skjæreforholdene. Arbeidsstykkets linjehastighet dobles, og mengden av plugging av slipeskiven økes med tre ganger. Dette er fordi jo høyere arbeidsstykkehastigheten er, jo grunnere er slipedybden, jo mindre er tverrsnittsarealet til sponen, som tilsvarer herdingen av slipeskivens egenskaper, så det er lett å forårsake blokkering av slipeskiven.
4. 3 Slipemetoder
Skjærsliping er mer tilstopping enn langsgående sliping. Ved skjæring i sliping er kontaktområdet mellom slipeskiven og arbeidsstykket stort, den slipende skjærekanten skal gnis flere ganger på samme slipemerke, slipevæsken er vanskelig å komme inn i slipeområdet, og varmen er høy under sliping, som er lett å forårsake blokkering. Den langsgående slipekontakten med arbeidsstykkematerialet er en sidekant av slipeskiven. Når sliteoverflaten øker til en viss grad, brytes slipepartiklene og sprekker under påvirkning av slipekraft for å oppnå selvsliping. De fleste slipende partikler kan arbeide i skarp tilstand, slik at slipekraften og slipevarmen er relativt lav. Samtidig kan en betydelig del av sonen påvirket av slipekraft og slipevarme slippes ut til arbeidsstykket langs den langsgående sliperetningen, slik at muligheten for kjemisk vedheft reduseres.
4.4 Radialsnitt
Påvirkningen av radiell kutt på plugging av slipeskiven viser en pukkeltrend. Når den radielle kuttmengden er liten (ca<0.01mm), the blockage phenomenon occurs. With the increase of the cut quantity, the average plug quantity also increases. When the cut quantity increases to a certain extent (ap =0.03mm), the plug quantity shows a decreasing trend, and then increases sharply with the continuous increase of the cut quantity (ap =0.04mm). When grinding difficult materials, it is very important to control the last radial cut to improve the surface quality and accuracy of the workpiece.
4.5 Maletemperatur
Ved sliping vil enhver faktor som øker slipevarmen og får slipetemperaturen til å øke blokkeringen av slipeskiven, og blokkeringsformen er hovedsakelig bundet blokkering, og selvfølgelig er den også ledsaget av diffusjonsblokkering.
4.6 Slipeskivehastighet
Når slipeskivehastigheten er lav, er slipeskivens arbeidsflate flat, og antall effektive slipeverktøy per arealenhet øker, noe som gjør flisens tverrsnittsareal mindre og antallet kutting øker, så det er lett å forårsake blokkering. Når slipeskivehastigheten er høy, blir slipeskivens arbeidsflate tykkere, antall effektive slipende partikler reduseres, og det er en konkav på overflaten av slipeskiven, som spiller en rolle som porøsitet, og flisene er lett å vaske bort og det smeltede materialet er lett å falle av.
4.7 Malevæske
Ulike slipevæsker har stor innvirkning på slipeeffekten. For tiden er den vanlig brukte emulsjonen, som inneholder en stor mengde mineralolje og oljeaktige tilsetningsstoffer, en olje-i-vann melkeaktig væske etter fortynning. Dens spesifikke varmekapasitet og termiske ledningsevne er liten, og det er lett å forårsake adhesjonsslitasje og diffusjonsslitasje mellom slipeskiven og arbeidsstykket i prosessen med intens friksjon, slik at slipeskiven blokkeres og slipekraften økes. Til slutt brytes slipepartiklene og faller av for tidlig, og slipeforholdet reduseres. Å velge utmerket slipevæske spiller en viktig rolle for å forbedre slipeytelsen.
5. Konklusjon
Tilstopping av slipeskiven er et vanlig fenomen i slipeprosessen, uansett hvor rimelige bearbeidingsforholdene er valgt, er det umulig å forhindre tilstopping fullstendig, men graden er forskjellig. Slipeskivetype og bearbeidingsforhold har stor innvirkning på plugging av slipeskive, men det viktigste er de fysiske og mekaniske egenskapene til det bearbeidede materialet og om det er slipevæske.
https://www.xfabrasive.com/vitrified-grinding-wheel/tapered-grinding-wheel.html
