Slípureglan og slitbúnaður slípihjóla á skurðarverkfærum

Slípureglan og slitbúnaður slípihjóla á skurðarverkfærum.

 

1. Meginreglur malaferlis

Slípun er líka tegund skurðarferlis og hægt er að líta á slípihjólið sem fræsara með fjölmörgum örsmáum skurðbrúnum þegar það er notað til vinnsluverkfæra. Meðan á malaferlinu stendur verður yfirborð verkfæra fyrir núningi og rispum af slípihjólinu og útstæð og tiltölulega skörp slípiefni á yfirborði hjólsins skera í efnið og mynda flís. Malaferlið er í meginatriðum sambland af skurði, klóra og renna aðgerðum. Flögurnar eru litlar í sniðum og mismunandi að lögun, þar á meðal borði-eins og flísar, sundurskornar flísar og nokkur bráðin og brennd flísaska, auk málmryks.

 

Mölun er skipt í þrjú stig: upphafsslípunarstig, stöðugt stig og frágangsstig. Í upphafs malastiginu er raunveruleg maladýpt minni en geislamyndaður fóðurhraði. Þetta stafar af teygjanlegri aflögun vélbúnaðar, vinnustykkis og festingarkerfis á upphafsslípunarstigi. Þegar teygjanleg aflögun kerfisins nær ákveðnu stigi fer það inn í stöðugleikastigið. Meðan á áframhaldandi fóðrun stendur er raunveruleg maladýpt í meginatriðum jöfn geislahraðanum. Í frágangsstigi, þar sem teygjanlegt aflögun vinnslukerfisins er smám saman útrýmt, verður raunveruleg maladýpt meiri en núll.

Slípun með slípihjól hefur eftirfarandi eiginleika: mikil nákvæmni og lítill yfirborðsgrófleiki. Slípihjólið hefur sjálf-skerpuaðgerð, sem gerir slípikornunum kleift að skera vinnustykkið með tiltölulega skörpum brúnum. Radial krafthlutinn er stór. Svipað og við að beygja, er hægt að skipta skurðarkraftinum við slípun niður í þrjá gagnkvæma hornrétta þætti, en geislamyndakraftshlutinn er stærri. Mölunarhitastigið er hátt. Vegna þess að mala með slípihjól felur í sér neikvæða hrífuhornsskurð og mjög háan skurðhraða, er malahitastigið hátt. Slípihjólið hefur sjálf-skerpandi áhrif, sem gerir slípikornunum kleift að skera stöðugt vinnustykkið með tiltölulega skörpum brúnum. Slípunarhreyfingin samanstendur af aðalhreyfingunni, geislalaga fóðurhraðanum og axial fóðurhraðanum. Aðalhreyfingin er snúningshreyfing slípihjólsins; línuleg hraði ytra ummáls mala hjólsins er aðal hreyfihraði; geislamyndaður straumhraði vísar til fjarlægðar sem vinnustykkið færist í geislamynd miðað við slípihjólið á hverju tvöföldu (einu) slagi vinnuborðsins; og axial straumhraði vísar til fjarlægðar sem vinnustykkið færist áslega miðað við slípihjólið við hverja snúning eða hvert högg vinnuborðsins.

 

2. Slitmynstur og orsakir slípihjóla

Meðan á malaferli skurðarverkfæra stendur mun slípihjólið upplifa mismikið slit vegna ýmissa þátta, þar á meðal eðlisfræðilega, efnafræðilega og vélræna áhrifa, sem leiðir til minnkunar á mölunargetu og hefur áhrif á nákvæmni spíralgrópsins. Ef ekki er skipt um mjög slitið slípihjól og það heldur áfram að nota það mun það valda titringi, hávaða og öðrum fyrirbærum. Umfangsmiklar rannsóknir á sliti á slípihjólum hafa sýnt að helstu slitformin eru slitslit, brotslit og stífla/viðloðun.

 

2.1 Slípiefni

Meðan á malaferlinu stendur verður hvert slípiefni slitið, sem sýnir mismunandi slithliðar, eins og sýnt er á C-C planinu á myndinni hér að neðan. Þegar fjöldi sljórra slípiefna eykst, sýnir slípihjólið deyfingareiginleika, svo sem verulega aukningu á slípikrafti, bruna á yfirborði vinnustykkis og þvaður meðan á vinnsluferlinu stendur, sem leiðir til alvarlegrar lækkunar á vinnslugæðum vinnsluhlutanna.

2.2 Brot og slit

Brot og slit slípihjóla má skipta í tvennt: slípikornsbrot og slípikornalosun. Slípikornabrot vísar til fyrirbærisins þar sem, þegar álagið sem verkar á slípikornið fer yfir eigin styrkleika, brotnar hluti af slípikorninu af í formi lítilla brota. Slípiefnislosun vísar til brots á bindiefninu á milli slípikornanna, sem veldur því að slípikornin losna frá slípihjólinu. Þetta skapar tóm þar sem aðskilin korn voru staðsett. Losun brotinna slípikorna frá slípihjólinu leiðir til slits á vinnustykkinu sem gerir það ómögulegt að tryggja víddarnákvæmni hlutans. Hins vegar er hægt að skilgreina myndun nýrra skurðbrúna úr sljóum slípikornum, undir áhrifum af broti og losun slípiefnis, sem "sjálf-skerpandi" áhrif slípihjólsins.

 

2.3 Stífla og viðloðun

Meðan á malaferlinu stendur, vegna aukins hitastigs og þrýstings, festist efnið sem er fjarlægt við slípikornin þegar þau fara í gegnum malasvæðið. Hvort sem viðloðað efni kemst í snertingu við vinnustykkið eða ekki er aðalorsök slípiefnisbrots og losunar. Slípunarhæfileikinn er einnig tengdur viðloðnu efninu. Viðloðað efni getur einnig stíflað bilið á milli slípikornanna. Alvarleg stífla getur einnig leitt til brota á slípiefni og jafnvel losun, sem dregur verulega úr mölunarhæfni slípihjólsins.

 

Til að kanna eðli slits á slípihjólum hafa fjölmargir fræðimenn rannsakað orsakir slits á slípihjólum.

 

Eins og er eru orsakir slits á slípihjólum flokkaðar í eftirfarandi gerðir:

• Slípiefni: Núningur myndast af hlutfallslegri hreyfingu milli slípikornanna og vinnustykkisins, sem leiðir til vélræns slits á slípikornunum. Þetta slit myndast smám saman með tímanum eftir því sem slípunni líður. Við slípun, ef uppbygging vinnustykkisins er ójöfn og inniheldur harða punkta með meiri hörku, mun hlutfallslegur rennanúningur milli slípikorna og harðra punkta auka vélrænan slit slípikornanna. Plastslit: Þegar malahitastigið nær ákveðnu stigi, afmyndast slípiefniskornin vegna mýktar. Hitahörku efnisins hefur bein áhrif á plastslit slípihjólsins. Þegar slípiefnin fara í gegnum malasvæðið hækkar hitastig þeirra. Þegar það nær bræðslumarki vinnustykkisins, ef varma hörku á klippiplaninu er meiri en varma hörku í snertisvæðinu með slípiefni, munu slípiefnin gangast undir samsvarandi plastaflögun á snertisvæðinu, sem leiðir til slits á slípiefni.
• Oxandi slit: Ákveðnar lofttegundir í loftinu geta örvað mala. Þegar malaferlið er framkvæmt í lofttæmi er mala á lág-kolefnisstáli með súrálsslípihjóli ekki eins slétt og í lofti. Greining sýnir að snúningur slípihjólsins knýr loftflæði og dregur úr hitastigi á malasvæðinu. Við háan hita gangast vinnustykkið og flísar undir oxun, sem myndar oxíðfilmu á yfirborðinu, sem kemur í veg fyrir slit á lími á yfirborði vinnustykkisins.
• Efnaklæðnaður:Við slípun sýna yfirborð slípihjólsins og yfirborð vinnustykkisins flókna staðbundna dreifingu. Aukinn mölunarhraði leiðir til hærra malahitastigs, sem veldur efnahvörfum milli slípiefnisins, vinnustykkisins og malavökvans. Hinir ýmsu efnafræðilegu frumefni sem myndast við þessi efnahvörf geta gengist undir frekari fjölþrepa efnahvörf. Efnahvarfið milli slípiefnisins og vinnustykkisins er mikilvægur þáttur í efnafræðilegu sliti slípihjólsins.
• Dreifingarslit:Þegar slípihjólið malar vinnustykkið, dreifast þættirnir á yfirborði malahjólsins og vinnustykkið við háan hita, veikja yfirborðslagið á slípikornunum og valda sliti. Tvö málmefni sem eru í nánu sambandi, við háan hita og þrýsting, verða fyrir dreifingu á snertisvæðinu eftir ákveðinn malatíma, sem leiðir til slits á slípihjólinu.
• Hitaálagsbrotslit:Við slípun vinnustykkisins ná slípikornin þegar í stað háum hita og kólna síðan hratt undir áhrifum malavökvans. Við endurtekna kælingu og upphitun með hléum eykst varmaálagið í slípikornunum, sem leiðir til sprungna og brota á yfirborði slípikornanna. Hitaálag er aðallega tengt varmaleiðni, varmaþenslustuðli og malavökva. Varmaleiðni er í öfugu hlutfalli við hitaálag, en varmaþenslustuðull er í beinu hlutfalli við varmaálag. Því betri sem afköst malavökvans eru, því lægra er yfirborðshitastig vinnustykkisins og því meiri varmaspenna.