La rettifica è un metodo di taglio dei metalli ampiamente utilizzato, principalmente per la lavorazione di materiali duri difficili da tagliare con strumenti e materiali tradizionali che richiedono un'elevata qualità superficiale e precisione dimensionale. Con l'emergere di un gran numero di nuovi materiali e l'uso della precisione delle parti, i requisiti di qualità, le applicazioni di lavorazione della rettifica sono aumentate più di altri metodi di lavorazione tradizionali. Nel processo di macinazione, la dimensione, la forma e la distribuzione delle particelle abrasive svolgono un ruolo importante nella lavorazione. Tuttavia, nella lavorazione del metallo duttile, ilMolaviene bruscamente bloccato e passivato, il che porta alla riduzione della vita della mola. Per evitare gli effetti negativi dell'intasamento della mola, della passivazione e della produzione, è necessario analizzare il meccanismo e la causa dell'intasamento della mola.
1. Formazione di trucioli abrasivi
Il processo di rettifica consiste nell'ottenere una qualità superficiale e una precisione più elevate tagliando una certa quantità di materiale del pezzo e lo strumento comunemente utilizzato è la mola. La mola è un corpo sciolto fatto di abrasivo e si lega mediante compattazione, essiccazione e sinterizzazione, e la sua singola particella abrasiva è un minuscolo tagliente, con un ampio angolo frontale negativo e un raggio smussato del tagliente. Movimento abrasivo ad alta velocità dopo lo scorrimento, l'aratura nel pezzo in lavorazione, il materiale dello strato di taglio scivola evidente lungo la superficie di taglio per formare trucioli corti e sottili, questi trucioli nella zona di macinazione vengono riscaldati a una temperatura molto elevata e quindi ossidati e fuso e solidificato in una sfera di particelle, ci sono alcuni rami a forcella sulla superficie della sfera, è una forma principale di trucioli di macinazione. Quando si macina l'acciaio inossidabile resistente agli acidi Cr20Ni24Si4Ti, si riscontra che un gran numero di trucioli sferici, accompagnati da nastro, trucioli nodosi e cenere, molte parti di questi trucioli verranno riempiti negli stomi della mola, attaccati all'ambiente circostante l'abrasivo, provocando l'intasamento della mola, con conseguente riduzione della precisione della rettifica, bruciatura del pezzo e riduzione della durata della mola.
2. Analisi della tipologia e dei meccanismi di intasamento della mola
2.1 Tipologie di intasamento della mola
I tipi di tamponamento della mola sono di tipo incorporato, di tipo adesivo e di tipo misto. Il tamponamento di tipo incorporato è lo stato di tamponamento in cui il truciolo abrasivo viene inserito nello spazio della superficie di lavoro della mola. L'ostruzione adesiva è lo stato di ostruzione in cui i trucioli abrasivi sono fusi sulle particelle abrasive e sul legante. Il tipo misto di tamponamento è sia di tipo incorporato che di tipo adesivo.
2.2 Analisi dei meccanismi di ostruzione di tipo embedded
Fattori esterni: il processo di rettifica ha una caratteristica molto importante, il valore generale Fy/Fz è maggiore di 2 ~ 10, più duro è il materiale del pezzo, minore è la plasticità, maggiore è il rapporto, l'area di rettifica sotto la forte pressione positiva, la rettifica i trucioli vengono schiacciati meccanicamente nella fessura sulla superficie della mola. I trucioli abrasivi scivolano fuori lungo la parte anteriore dei grani abrasivi e diversi strati di trucioli abrasivi si accumulano nella zona davanti ai grani abrasivi. Sotto l'azione della rotazione ad alta velocità della mola, dietro i grani abrasivi si forma un'area del vortice del flusso d'aria e la pressione dell'aria nell'area del vortice viene notevolmente ridotta. Sotto l'azione della pressione negativa, alcuni trucioli abrasivi si attaccano alla parte posteriore dei grani abrasivi, formando un blocco adesivo sulla superficie del coltello dietro i grani abrasivi, e gli attaccamenti sono principalmente cenere e particelle.
L'effetto del campo elettrostatico: in alcune piccole aree della zona di rettifica si forma un piccolo campo elettrico composto dalla mola e dal pezzo. Sotto l'azione del campo elettrico, alcuni trucioli mostreranno la polarità. Secondo il principio degli opposti, i trucioli con la polarità opposta della mola verranno assorbiti sulla superficie di lavoro della mola. Grazie all'elevata pressione meccanica tra la mola e il pezzo in lavorazione, la polvere di molatura assorbita sulla superficie della mola può essere incorporata stabilmente nello spazio tra la superficie della mola.
2.3 Analisi del meccanismo di blocco adesivo
Legame di fusione: nel processo di macinazione, la maggior parte della potenza in ingresso viene convertita in calore di macinazione, in modo che la temperatura del punto di macinazione raggiunga 1200 K, i trucioli di macinazione si ossidano rapidamente nell'aria, formando ossidi metallici con basso punto di fusione. Il riscaldamento ad alta temperatura nella zona di macinazione si scioglie o si scioglie leggermente, coprendo la superficie della mola. Quando questa parte della superficie della mola viene nuovamente coinvolta nella macinazione, viene schiacciata o rafforzata sotto l'azione della forza di macinazione. L'affinità e l'adesione con la mola aumentano e alcuni vengono estrusi e aderiti alla superficie della scanalatura del pezzo. Attraverso la macinazione casuale multipla, attorno alla particella aderiscono molti trucioli, il che aumenta la forza di macinazione e aumenta la temperatura, determinando un circolo vizioso che intensifica il blocco finché la particella non si rompe o cade.
Legame chimico: l'affinità chimica tra i diversi elementi è un altro motivo importante per l'intasamento adesivo. Le particelle abrasive e il materiale abrasivo sono a contatto ad alta temperatura e il fattore temperatura ne esalta l'attività e l'affinità. Quando vengono soddisfatte determinate condizioni, si verifica una reazione chimica che fa sì che le particelle abrasive e i trucioli formino un cristallo sulla superficie della mola che perde la capacità di taglio.
3. Influenza della mola stessa sul bloccaggio
3.1 Tipi di abrasivi
Il diverso grado di blocco della mola è molto diverso, dalla riduzione del grado di blocco, al miglioramento dell'effetto di macinazione, ai diversi materiali del pezzo da lavorare, dovrebbero scegliere diversi tipi di abrasivo. Se l'abrasivo selezionato non riesce ad adattarsi alle prestazioni di macinazione del materiale del pezzo, è facile produrre un blocco netto, in modo che la lavorazione non possa procedere normalmente. Se la lega di ferro e carbonio viene macinata con abrasivo al corindone, il carbonio genera una sottile pellicola di ossido con l'ossigeno nell'aria, che può prevenire efficacemente l'affinità chimica tra il pezzo in lavorazione e l'abrasivo, ma se la lega di titanio viene macinata, il blocco è molto più serio. In alcune fabbriche, la mola della rettificatrice non viene cambiata per molto tempo e può macinare tutto, il che sembra essere economico e conveniente, ma in realtà perde efficienza e precisione.
3.2 Granulometria delle particelle abrasive
La dimensione delle particelle abrasive ha un certo effetto sull'intasamento della mola e generalmente la dimensione della grana fine è più facile da intasare rispetto alla dimensione della grana grossa. Poiché il volume dei pori e l'area della sezione trasversale della mola a grana fine sono piccoli, il numero di taglienti della mola a grana fine aumenta, anche il truciolo è maggiore e la temperatura di macinazione aumenta, la mola a grana fine è facile per bloccare nell'intervallo di tempi di taglio ridotti. Con l'aumento dei tempi di taglio, la mola a grana grossa rispetto alla mola a grana fine, la profondità di taglio è maggiore, l'usura del tagliente abrasivo è maggiore e la temperatura di rettifica aumenta, il fusibile del truciolo nel poro aumenterà. Dopo un certo numero di volte, la quantità di bloccaggio della mola a grana grossa supera quella della mola a grana fine. Rettifica semi-fine e molatura fine, taglio piccolo, bassa temperatura, leggero blocco, scegliere la mola a sabbia fine; Rettifica grossolana, taglio grande, alta temperatura, bloccato nello spazio dei trucioli, materia fusa, scegliere mola grossolana.
3.3 Durezza della mola
La durezza della mola si riferisce alla difficoltà di caduta delle particelle abrasive, garantita dalla resistenza del legante. Maggiore è la resistenza del legante, maggiore è la durezza della mola, più opache sono le particelle abrasive, più grave è l'attrito e l'estrusione del pezzo prima che le particelle abrasive cadano, più facilmente i trucioli abrasivi vengono riempiti la fessura della mola e il calore da attrito è accompagnato anche da un maggiore calore da attrito, che fornisce il fusibile per l'intasamento adesivo. Pertanto, la durezza della mola ha un impatto maggiore sulla quantità di intasamento e quanto più dura è la mola, maggiore è la quantità di intasamento. In circostanze normali, la durezza della mola è G ~ H e la durezza D ~ 0 viene utilizzata anche in alcuni materiali difficili.
3.4 Struttura della mola
La struttura della mola riflette la relazione proporzionale tra abrasivo, legante e foro per l'aria. Più denso è il tessuto della mola, più particelle abrasive vengono lavorate, minore è la distanza tra i taglienti e più facilmente la mola si blocca. Una ruota contenente il 45% di abrasivo ha meno della metà della quantità media di intasamento rispetto a una ruota contenente il 49,2% di particelle abrasive; Una mola contenente il 53% di abrasivo rettifica il pezzo con un livello di intasamento doppio rispetto a una mola contenente il 49,2% di abrasivo. Quando si macinano materiali difficili, è necessario selezionare la mola con numero di organizzazione da 7 a 9 e la mola con grande porosità ha un effetto migliore.
4. L'influenza delle condizioni di macinazione
4. 1 velocità della linea della mola
L'aumento della velocità della linea della mola riduce la profondità massima di taglio delle particelle abrasive, riduce l'area della sezione trasversale dei trucioli e aumenta i tempi di taglio e il calore di rettifica. Entrambi questi fattori aumentano la quantità di intasamento, ma quando la velocità della linea della mola raggiunge un certo livello (ad esempio fino a 50 m/s), la quantità di intasamento della mola viene notevolmente ridotta. Quando si rettifica acciaio inossidabile e superleghe in produzione, la velocità della mola da 50 m/s è dal 30% al 100% inferiore a quella della mola da 30 m/s. Pertanto, quando si macinano materiali difficili, viene utilizzata una velocità inferiore a 20 m/s o superiore a 50 m/s e la velocità di macinazione tra di loro è molto sfavorevole al bloccaggio della mola. Per diversi materiali del pezzo da lavorare esiste un determinato valore critico della velocità della mola con un piccolo grado di intasamento.
4.2 Velocità del pezzo
L'influenza della velocità del pezzo sul grado di intasamento della mola è strettamente correlata ad altri fattori nelle condizioni di taglio. La velocità della linea del pezzo viene raddoppiata e la quantità di intasamento della mola viene aumentata di tre volte. Questo perché maggiore è la velocità del pezzo, minore è la profondità di taglio dell'abrasivo, minore è l'area della sezione trasversale del truciolo, che equivale all'indurimento delle caratteristiche della mola, quindi è facile causare il blocco della mola.
4.3 Metodi di macinazione
La rettifica degli inserti è più intasante della rettifica longitudinale. Durante il taglio nella rettifica, l'area di contatto tra la mola e il pezzo da lavorare è ampia, il tagliente abrasivo deve essere strofinato più volte sullo stesso segno di rettifica, è difficile che il fluido di rettifica entri nell'area di rettifica e il calore è elevato durante macinazione, che è facile da causare il blocco. Il contatto longitudinale con il materiale da lavorare è un bordo laterale della mola. Quando la superficie di usura aumenta in una certa misura, le particelle abrasive vengono rotte e fratturate sotto l'azione della forza di macinazione per ottenere l'autoaffilatura. La maggior parte delle particelle abrasive può funzionare in uno stato tagliente, quindi la forza di macinazione e il calore di macinazione sono relativamente bassi. Allo stesso tempo, una parte considerevole della zona interessata dalla forza di macinazione e dal calore di macinazione può essere scaricata sul pezzo lungo la direzione di macinazione longitudinale, riducendo così la possibilità di adesione chimica.
4.4 Taglio radiale
L'influenza del taglio radiale sull'ostruzione della mola mostra un andamento a gobba. Quando la quantità di taglio radiale è piccola (ap<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 Temperatura di macinazione
Durante la macinazione, qualsiasi fattore che aumenti il calore di macinazione e causi un aumento della temperatura di macinazione aggraverà il blocco della mola e la forma di blocco è principalmente un blocco legato e, naturalmente, è anche accompagnato da un blocco di diffusione.
4.6 Velocità di ravvivatura della mola
Quando la velocità di ravvivatura della mola è bassa, la superficie di lavoro della mola è piatta e il numero di utensili abrasivi efficaci per unità di area aumenta, il che riduce l'area della sezione trasversale dei trucioli e aumenta il numero di taglienti, quindi è facile produrre un blocco. Quando la velocità di ravvivatura della mola è elevata, la superficie di lavoro della mola diventa più spessa, il numero di particelle abrasive efficaci diminuisce e sulla superficie della mola è presente una concavità, che svolge un ruolo di porosità, e i trucioli sono facili da lavare via e il materiale fuso è facile da staccare.
4.7 Fluido di macinazione
Diversi fluidi di macinazione hanno un grande impatto sull'effetto di macinazione. Attualmente, l'emulsione comunemente usata, contenente una grande quantità di olio minerale e additivi oleosi, è un liquido lattiginoso olio in acqua dopo la diluizione. La sua capacità termica specifica e conduttività termica sono ridotte ed è facile causare usura per adesione e usura per diffusione tra la mola e il pezzo in lavorazione durante il processo di attrito intenso, in modo che la mola venga bloccata e la forza di rettifica aumenti. Infine le particelle abrasive si rompono e cadono prematuramente e il rapporto di macinazione si riduce. La scelta di un fluido di macinazione eccellente gioca un ruolo importante nel migliorare le prestazioni di macinazione.
5. conclusione
L'intasamento della mola è un fenomeno comune nella lavorazione di rettifica, non importa quanto siano ragionevoli le condizioni di lavorazione selezionate, è impossibile prevenire completamente l'intasamento, ma il grado è diverso. Il tipo di mola e le condizioni di lavorazione hanno un grande impatto sull'ostruzione della mola, ma la cosa più importante sono le proprietà fisiche e meccaniche del materiale lavorato e la presenza o meno di fluido di macinazione.
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