Gyanta kötésű kerék tervezése és alkalmazása

1. A gyantakötésű gyémánt csiszolókorong bemutatása

A gyanta kötőanyagú szuperkemény anyagú szerszámok főként gyémántból vagy CBN-ből készülnek csiszolóanyagként, gyantaporból kötőanyagként, megfelelő töltőanyag hozzáadásával, és a készítmény kialakítása, súlykeverés, melegsajtolás, másodlagos kikeményítés, későbbi feldolgozás és egyéb eljárások után, amelyek alkalmazhatók különböző köszörülési követelmények
A kerámia kötőanyaghoz vagy fém kötőanyaghoz képest egyszerű gyártási folyamat, könnyű hozzáférés a nyersanyagokhoz, alacsony költség, és számos alacsony minőségű szuperkemény csiszolóanyaghoz alkalmazható, a feldolgozó tárgyak szélesek, például mindenféle nehezen feldolgozható acélból, keményötvözetből, üvegből, kerámiából, kőből stb.
A gyanta szuperkemény csiszolószerszámok széles körben használatosak, mivel jó önélességgel rendelkeznek, és nem könnyű csatlakoztatni a csiszolási folyamathoz, valamint a munkadarab felületi minősége jó, és a csiszolókorongot könnyű viselni.

A gyanta gyémánt szerszámokban használt gyanta kötőanyag két kategóriába sorolható: fenolgyanta és poliimid gyanta. A fenolgyanta gyémánt szerszámok tényleges üzemi hőmérséklete nem haladja meg a 120 fokot. A poliimid gyanta jobb hőállósággal rendelkezik, és hosszú ideig használható 260 fokon.
A viszonylag drága poliimid gyantáknál egyre gyakrabban használták a fenolgyantákat, különösen az elmúlt években, amikor a tudósok a fenolgyantákat úgy módosították, hogy a tényleges munkahőmérséklet 200 °C-nál magasabb legyen, mint például az Egyesült Királyság Advanced Mixed Limited cég 939P-je.

Ez a cikk elsősorban a gyanta gyémánt szerszámok tervezési ötletét és befolyásoló tényezőit mutatja be.

2. Gyantakötésű gyémántszerszámok tervezése

A gyantakötésű gyémántszerszámok tervezése főként a következő öt szemponton alapul:
(1) A tapadásnak jónak kell lennie.
A kötőanyag egyenletesen oszlik el a csiszolófelületen, a csiszolószerszámban a csiszolószemcsék szilárdan szabályozhatók, és szilárdan köthetők a mátrixhoz, ami nem csak azt teszi, hogy a csiszolóanyag nem esik le idő előtt, hanem megakadályozza a kötőanyag bejutását is. a mátrixtól való leválasztástól, ezzel biztosítva a gyártás biztonságát.
(2) Nagy csiszolási hatékonyság, jó kopásállóság, jó felületkezelés (vagy felületi érdesség).
Gyantakötés a rugalmasság és a ridegség miatt, így köszörülésben önélező, nem könnyű bedugni, de rossz kopásállóság.
Ezért a kötőanyag képletének tanulmányozásakor és megtervezésekor a simasági követelmények biztosításának előfeltétele mellett nem csak a magas csiszolási hatékonyságot, hanem a lehető legnagyobb kopásállóságot is figyelembe kell vennünk.
Fontos a kötőanyag elkészítése. A kötőanyag arányát úgy kell megválasztani, hogy megfeleljen a nagy csiszolási hatékonyságnak és a jó kopásállóságnak, hogy biztosítsa az őrlés követelményeit és csökkentse a költségeket.
(3) Jó hőállóság.
Ha a kötőanyag hőállósága gyenge, így a használat során a csiszolóanyag nem ellenáll a magas hőmérsékletnek, a gyors fogyasztásnak, és még azért is, mert a csiszolási hő túl magas, így a csiszolóanyag megég, reped, gyűrű stb. ., ezért válasszon jó hőálló kötőanyagot és adjon hozzá megfelelő töltőanyagot, hogy javítsa a hőállóságát;
(2) Használjon hűtőfolyadékot a nedves csiszoláshoz, amennyire csak lehetséges, hogy javítsa a csiszolószerszámok tartósságát;
(3) Száraz köszörülés használata esetén az adagolást a lehető legkisebbre kell csökkenteni a csiszolószerszám tartósságának javítása érdekében.
(4) A kötőanyag szilárdságának nagynak kell lennie.
A kötőanyag szilárdsága közvetlenül befolyásolja a köszörülés hatékonyságát, a kopás nagyságát, a munkadarab minőségét és a köszörűszerszám biztonsági teljesítményét a használat során, ezért szükséges megérteni a kötőanyag szilárdságát befolyásoló tényezőket.
 

A kötőanyag szilárdságát befolyásoló fő tényezők a következők:

(1) a töltőanyagok hozzáadása növeli vagy csökkenti a kötőanyag szilárdságát. A legtöbb töltőanyag növeli a mechanikai szilárdságot és növekszik a töltőanyag mennyiségének növekedésével egy bizonyos tartományon belül, de a kopási arány csökken.
Egyes töltőanyagok, például grafit és szilárd molibdén-diszulfid hozzáadása után az erősség csökken, így a töltőanyag ésszerű kiválasztásának követelményei szerint;
(2) A csiszolóanyag képződési sűrűsége (vagy a csiszolóanyag porozitása) befolyásolja a kötőanyag szilárdságát.
A csiszolóanyag formálási sűrűsége kicsi, a porozitása nagy, a kötőanyag szilárdsága alacsony, míg a kötőanyag szilárdsága nagy.
Ezért racionálisan meg kell tervezni a csiszolószerszám porozitásának paramétereit.
(3) A csiszolóformázás keményedési hőmérséklete, másodlagos keményedési hőmérséklete és hőmérséklet-emelkedési görbéje befolyásolja a kötőanyag szilárdságát.
A kötőanyag keménységének megfelelőnek, jó kopásállóságnak kell lennie.
A kötőanyag szilárdságának meg kell egyeznie a gyémánt (vagy cBN) csiszolószemcsék kopási sebességével. A koptató részecskék nem eshetnek le idő előtt a kötőanyag gyors kopása miatt. Ebben az esetben a csiszolóanyag nem kerül felhasználásra teljesen, ami hulladékot eredményez.

3. Gyantakötésű gyémántszerszámok befolyásoló tényezői

A gyanta gyémánt szerszámok gyanta kötőanyagból, töltőanyagból és gyémánt csiszolóanyagból készülnek, miután összekeverték és melegen sajtolják.

Tulajdonságait közvetlenül befolyásolja a gyanta kötőanyag, töltőanyag és gyémánt csiszolóanyag is.

3.1 A kötőanyag hatása elsősorban a kötőanyag típusának és tartalmának stb

(1) mindenféle gyantakötésű gyémántszerszám közös jellemzője a gyenge hőállóság, a megmunkálás során a gyémántszerszám és a munkadarab a helyi magas hőmérséklet által termelt hő között könnyen, a kritikus érték elérése után a A gyanta kötőanyag tartása a gyémánt, a gyémánt nem teljesen unalmas állapotában leesik, így a megmunkálási költség jelentősen megnő.

Jelenleg a gyanta kötőanyagot módosították, hogy javítsák hőállóságát.

Gao Liangchang módosított fenolgyantát négyzet alakú alkil-éterrel, és hőállósága elérheti a 180 fokot.

Du Yang et al. szintetizált boroszilikon prepolimer, bórsavat, fenolt és formaldehidet az új boroszilikon fenolgyanta BSP alapanyagaként, a BO kötés és szerves szilíciumlánc bevezetése miatt a fenolgyanta szerkezetében, a BSP gyanta kiváló hőállósággal és szívóssággal rendelkezik, de javított is. a gyanta vízállósága és tárolási stabilitása.

Xiao Dongzheng et al. BMI-t (biszmaleimidet) használtak a fenolgyanta módosítására, és jó hőállóságú biszmaleimiddel módosított fenolgyantát kaptak.

(2) A gyanta kötőanyag-tartalmának hatása.

A gyanta kötőanyag-tartalom nagyban befolyásolja a gyémántszerszámok megmunkálási teljesítményét.

Az irodalomban bevezették a monokristályos szilícium szelet vékonyító csiszolókorongot, nőtt a gyantakötőanyag-tartalom, a köszörűkorong keménysége, a nyomószilárdság fokozatosan növekszik, ha a gyanta kötőanyag-tartalma bizonyos fokig nő, magasabb, mint a köszörűkorong kopása hajlamos lassú, a köszörűkorong felülete egyidejűleg hajlamos a blokkoló jelenségre, a tartalom ugyanakkor magasabb, annál komolyabb a blokkoló jelenség.

(3) A gyanta kötőanyag méretének hatása.

A gyémánt csiszolóanyagok gyártásához Kínában használt gyantapor részecskemérete többnyire 80-180 mesh között van. Ebben a mérettartományban két hiba van, az egyik, hogy befolyásolja a csiszolóanyagok formáló tulajdonságait, a másik, hogy befolyásolhatja a kötőanyag tulajdonságait.

Az elnyomás során a fapor felmelegíthető, hogy lágyuljon, és bizonyos likviditása legyen, elérje a bevont csiszolóanyag célját, de az elnyomás során a kötőanyagok a nyomás a formában, a hely korlátozott, a gyanta áramlási tartománya korlátozott, ha a fa vastag por szemcsemérete, lesz egy része a csiszoló kötőanyag nem erős, ami túl gyorsan esik le.

3.3 A csiszoló gyémánt hatása elsősorban a gyémánt bevonatának, típusának és részecskeméretének stb.

(1) Miután a gyémánt felületét fémmel bevonták, javul az egyes részecskék nyomószilárdsága, és csökken a kopási arány, ami meghosszabbítja az élettartamot.

A bevonat nélküli gyémánthoz képest a speciális funkció a következő szempontokat tartalmazza:

(1) a bevonat lassú hőimpulzusa a gyantakötés gyémánt bevonatának hővezető képessége kisebb, mint a gyémánté, ezért a gyantára való bevonás után azonnali magas hőmérsékletű érintkező szerszámok, gyémántszemcsék, így a gyanta koptató részeit azonnal védi a magas hőmérséklet nem befolyásolja kár;

(2) a bevonat a gyémánt és a kötőanyag kötési szilárdságának javítására, a belső gyémánttal ellátott fémbevonat, a külső és a gyanta kötőanyag jó kötés lehet;

(3) a gyémántrészecskék zúzószilárdságát javító bevonat, a gyémántrészecske-hibák pótlása után bevont fém, megerősítő szerepet játszott, és a bevonat képlékeny fémet tartalmaz, elősegíti a részecskék zúzószilárdságának javítását;

(4) A csiszolórészecskék bevonata szigetelő védő szerepet játszik, az oxigén és más káros közegek elszigetelése, ugyanakkor magas hőmérsékleten történő őrlésnél a gyémántkristály grafitosításán lévő bevonat gátló hatást gyakorolhat.

(2) A hazai és külföldi szuperkemény anyaggyártók viszonylag részletes besorolást készítettek a szuperkemény csiszolóanyagokról, amelyek között elsősorban a gyenge minőségű gyémánt csiszolóanyagot vagy a nagy önélességű és mikrotörő tulajdonságú, speciális technológiával kezelt gyémántcsiszolóanyagot használják elsősorban gyantakötésű gyémántszerszámok.