Hartsisidotun pyörän suunnittelu ja käyttö

1. Johdatus hartsisidonnaiseen timanttihiomalaikkaan

Hartsisideaineen superkovan materiaalin työkalut valmistetaan pääasiassa timantista tai CBN:stä hioma-aineena, hartsijauheesta sideaineena, johon on lisätty sopivaa täytemateriaalia, ja formuloinnin suunnittelun, painosekoituksen, kuumapuristuksen, toissijaisen kovetuksen, myöhemmän käsittelyn ja muiden prosessien jälkeen, joita voidaan soveltaa erilaiset hiontavaatimukset
Verrattuna keraamiseen sideaineeseen tai metallisideaineeseen, sillä on yksinkertaisen valmistusprosessin ominaisuudet, helppo pääsy raaka-aineisiin, alhaiset kustannukset, ja sitä voidaan käyttää suureen määrään huonolaatuisia erittäin kovia hioma-aineita, jalostuskohteet ovat leveitä, kuten kaikenlaisia vaikeasti prosessoitavasta teräksestä, kovametalliseoksesta, lasista, keramiikasta, kivestä jne.
Hartsisuperkovia hiomatyökaluja käytetään laajalti, koska niillä on hyvä itseterävyys ja niitä ei ole helppo kytkeä hiontaprosessiin, ja työkappaleen pinnanlaatu on hyvä ja hiomalaikka on helppo pukea.

Hartsitimanttityökaluissa käytettävä hartsisideaine voidaan jakaa kahteen luokkaan: fenolihartsiin ja polyimidihartsiin. Fenolihartsitimanttityökalujen todellinen työlämpötila on enintään 120 astetta. Polyimidihartsilla on parempi lämmönkestävyys ja sitä voidaan käyttää pitkään 260 asteessa.
Suhteellisen kalliilla polyimidihartseilla fenolihartseja käytettiin yhä enemmän, varsinkin viime vuosina, kun tutkijat ovat modifioineet fenolihartseja tuottamaan yli 200 asteen todellisen työlämpötilan, kuten 939P:tä Advanced Mixed Limitediltä Iso-Britanniasta.

Tässä artikkelissa esitellään pääasiassa hartsitimanttityökalujen suunnitteluideaa ja vaikutustekijöitä.

2. Hartsisidosten timanttityökalujen suunnittelu

Hartsisidostettujen timanttityökalujen suunnittelu perustuu pääasiassa seuraaviin viiteen näkökohtaan:
(1) Tarttuvuuden on oltava hyvä.
Sideaine voidaan jakaa tasaisesti hiomapinnalle, hankaavia hiukkasia voidaan hallita tiukasti hiomatyökalussa ja ne voidaan kiinnittää tiukasti matriisiin, mikä paitsi tekee hioma-aineesta helpon pudota ennenaikaisesti, myös estää sideainetta erottumasta matriisista, mikä varmistaa tuotannon turvallisuuden.
(2) Korkea hiontatehokkuus, hyvä kulutuskestävyys, hyvä viimeistely (tai pinnan karheus) käsittely.
Hartsisidos joustavuuden ja haurauden vuoksi, joten hionnassa itseteroittuva, ei helppo tulpata, mutta huono kulutuskestävyys.
Siksi, kun tutkimme ja suunnittelemme sideaineen kaavaa, meidän on harkittava sileysvaatimusten varmistamisen edellytyksenä paitsi korkean hiontatehokkuuden lisäksi myös mahdollisimman korkeaa kulutuskestävyyttä.
Sideaineen valmistelu on tärkeää. Sideaineen suhde tulee valita niin, että se vastaa sekä korkeaa jauhatustehoa että hyvää kulutuskestävyyttä, jotta varmistetaan hiontavaatimukset ja vähennetään kustannuksia.
(3) Hyvä lämmönkestävyys.
Jos sideaineen lämmönkestävyys on huono, joten käyttöprosessissa oleva hankausaine ei kestä korkeaa lämpötilaa, nopeaa kulutusta ja jopa koska hiontalämpö on liian korkea, joten hankausaine palaa, halkeaa, rengas jne. ., joten valitse hyvä lämmönkestävä sideaine ja lisää sopiva täyteaine sen lämmönkestävyyden parantamiseksi;
(2) Käytä märkähiontaan jäähdytysnestettä niin pitkälle kuin mahdollista hiomatyökalujen kestävyyden parantamiseksi;
(3) Jos käytetään kuivahiontaa, tee syöttö mahdollisimman pieneksi hiomatyökalun kestävyyden parantamiseksi.
(4) Sideaineen lujuuden on oltava korkea.
Sideaineen lujuus vaikuttaa suoraan hiontatehokkuuteen, hankauksen kokoon, työkappaleen laatuun ja hiomatyökalun turvallisuuteen käyttöprosessissa, joten on välttämätöntä ymmärtää sideaineen lujuuteen vaikuttavat tekijät.
 

Tärkeimmät sideaineen lujuuteen vaikuttavat tekijät ovat:

(1) täyteaineiden lisääminen lisää tai vähentää sideaineen lujuutta. Suurin osa täyteaineista lisää mekaanista lujuutta ja kasvaa täyteaineen määrän kasvaessa tietyllä alueella, mutta kulumissuhde pienenee.
Jotkut täyteaineet, kuten grafiitti ja kiinteä molybdeenidisulfidi, lujuus vähenee lisäämisen jälkeen, joten täyteaineen kohtuullisen valinnan vaatimusten mukaisesti;
(2) Hioma-aineen muodostumistiheys (tai hioma-aineen huokoisuus) vaikuttaa sideaineen lujuuteen.
Hioma-aineen muodostumistiheys on pieni, huokoisuus korkea ja sideaineen lujuus on alhainen, kun taas sideaineen lujuus on korkea.
Siksi on välttämätöntä suunnitella rationaalisesti hiomatyökalun huokoisuuden parametrit.
(3) Hiomamuovauksen kovettumislämpötila, toissijainen kovettumislämpötila ja lämpötilan nousukäyrä vaikuttavat sideaineen lujuuteen.
Sideaineen kovuuden tulee olla sopiva, hyvä kulutuskestävyys.
Sideaineen lujuuden on vastattava timantti- (tai cBN-) hiomahiukkasten kulumisnopeutta. Hankaavat hiukkaset eivät saa pudota ennenaikaisesti sideaineen nopean kulumisen vuoksi. Siinä tapauksessa hioma-ainetta ei käytetä kokonaan, mikä johtaa hukkaan.

3. Hartsisidostettujen timanttityökalujen vaikuttavat tekijät

Hartsitimanttityökalut valmistetaan hartsisideaineesta, täyteaineesta ja timanttihioma-aineesta sen jälkeen, kun ne on sekoitettu ja kovetettu kuumapuristamalla.

Sen ominaisuuksiin vaikuttavat suoraan myös hartsisideaine, täyteaine ja timanttihioma-aine.

3.1 Sideaineen vaikutus sisältää pääasiassa vaikutuksen sideaineen tyyppiin ja sisältöön jne

(1) Kaikenlaisten hartsisidosten timanttityökalujen yhteinen ominaisuus on huono lämmönkestävyys, työstöprosessissa timanttityökalun ja työkappaleen välillä paikallisen korkean lämpötilan tuottaman lämmön välillä helposti, kun kriittinen arvo on saavutettu, pitämällä hartsi sideaine timantti, timantti ehdolla ei ole täysin tylsä ​​putoaa, niin että koneistuskustannukset kasvavat huomattavasti.

Tällä hetkellä hartsisideainetta modifioidaan parantamaan sen lämmönkestävyyttä.

Gao Liangchang modifioitu fenolihartsi neliöalkyylieetterillä, ja sen lämmönkestävyys voi nousta yli 180 asteeseen.

Du Yang et ai. syntetisoitu borosilikoniesipolymeeri, boorihappo, fenoli ja formaldehydi uuden borosilikonifenolihartsin BSP raaka-aineina, koska fenolihartsirakenteessa on otettu käyttöön BO-sidos ja orgaaninen piiketju, BSP-hartsilla on erinomainen lämmönkestävyys ja sitkeys, mutta myös parannettu. hartsin vedenkestävyys ja varastointikestävyys.

Xiao Dongzheng et ai. käytti BMI:tä (bismaleimidiä) fenolihartsin modifioimiseen ja sai bismaleimidillä muunnettua fenolihartsia, jolla oli hyvä lämmönkestävyys.

(2) Hartsin sideainepitoisuuden vaikutus.

Hartsisideainepitoisuudella on suuri vaikutus timanttityökalujen koneistussuorituskykyyn.

Yksikiteinen piisiivu otettiin käyttöön kirjallisuudessa ohentava hiomalaikka, hartsin sideainepitoisuus kasvoi, hiomalaikan kovuus, puristuslujuus kasvaa vähitellen, kun hartsin sideainepitoisuus nousi tiettyyn määrään, korkeampi kuin hiomalaikan kuluminen yleensä hidas, hiomalaikan pinta altis estoilmiölle samaan aikaan, sisältö on samaan aikaan korkeampi, sitä vakavampi estoilmiö.

(3) Hartsisideaineen koon vaikutus.

Kiinassa timanttihioma-aineiden valmistuksessa käytetyn hartsijauheen hiukkaskoko on enimmäkseen 80–180 mesh. Tällä kokoalueella on kaksi vikaa, yksi on se, että se vaikuttaa hioma-aineiden muodostusominaisuuksiin, toinen on se, että se voi vaikuttaa sideaineen ominaisuuksiin.

Tukahduttamisprosessissa puujauhetta voidaan lämmittää pehmentämään ja sillä on tietty likviditeetti, päällystetyn hioma-aineen tavoitteen saavuttamiseksi, mutta tukahduttamisprosessissa sideainemateriaalit ovat paine muotissa, tila on rajallinen, hartsin virtausalue on rajoitettu, kun puu paksu jauhe hiukkaskoko, tulee olemaan osa hioma sideaine ei ole vahva, joka putoaa liian nopeasti.

3.3 Hankaavan timantin vaikutus sisältää pääasiassa timanttipinnoitteen, tyypin ja hiukkaskoon jne. vaikutuksen.

(1) Kun timanttipinta on päällystetty metallilla, yksittäisten hiukkasten puristuslujuus paranee ja kulumissuhde pienenee, mikä pidentää käyttöikää.

Verrattuna pinnoittamattomaan timanttiin, erityistoiminto sisältää seuraavat näkökohdat:

(1) pinnoitteen hidas lämpöpulssi hartsisidoksen timanttipinnoitteen lämmönjohtavuus on pienempi kuin timantilla, joten kosketa työkaluja, hetkellisesti korkean lämpötilan timanttihiutaleita hartsiin pinnoituksen jälkeen, mikä suojaa hartsin hankaavia osia välittömästi korkea lämpötila ei vaikuta vahingoittaa;

(2) pinnoite parantaa sidoslujuutta timantti ja sideaine, metallipinnoite timantti sisällä, ulkoinen ja hartsi sideaine voi olla hyvä sidos;

(3) pinnoite parantaa timanttihiukkasten murskauslujuutta, pinnoitettu metalli sen jälkeen, kun timanttihiukkasten viat on tehty, sillä oli vahvistava rooli ja pinnoite sisältää sitkeää metallia, parantaa hiukkasten murskauslujuutta;

(4) Hankaavien hiukkasten pinnoitteella on eristyssuoja, hapen ja muiden haitallisten väliaineiden eristys, samalla kun hiotaan korkeassa lämpötilassa, timanttikiteen grafitoinnin pinnoitteella voi olla estovaikutus.

(2) Kotimaiset ja ulkomaiset superkovien materiaalien valmistajat ovat tehneet suhteellisen yksityiskohtaisen luokituksen superkoville hioma-aineille, joihin kuuluu pääasiassa heikkolaatuista timanttihioma-ainetta tai timanttihioma-ainetta, jolla on korkea itseterävyys ja mikromurskausominaisuus, joka on käsitelty erikoistekniikalla. hartsisidostetut timanttityökalut.