Prinsip pengisaran dan mekanisme haus roda pengisaran pada alat pemotong

Prinsip pengisaran dan mekanisme haus roda pengisaran pada alat pemotong.

 

1. Prinsip Proses Pengisaran

Pengisaran juga merupakan sejenis proses pemotongan, dan roda pengisar boleh dianggap sebagai pemotong pengisar dengan banyak tepi pemotong kecil apabila digunakan untuk alat pemesinan. Semasa proses pengisaran, permukaan alat tertakluk kepada geseran dan calar oleh roda pengisar, dan butiran kasar yang menonjol dan agak tajam pada permukaan roda dipotong ke dalam bahan, membentuk cip. Proses pengisaran pada asasnya adalah gabungan tindakan memotong, menggaru, dan gelongsor. Cip bersaiz kecil dan berbeza dalam bentuk, termasuk reben-seperti kerepek, kerepek bersegmen, dan beberapa abu cip yang cair dan terbakar, serta habuk logam.

 

Pengisaran dibahagikan kepada tiga peringkat: peringkat pengisaran awal, peringkat stabil, dan peringkat penamat. Pada peringkat pengisaran awal, kedalaman pengisaran sebenar adalah lebih kecil daripada kadar suapan jejarian. Ini disebabkan oleh ubah bentuk keanjalan alat mesin, bahan kerja, dan sistem lekapan semasa peringkat pengisaran awal. Apabila ubah bentuk anjal sistem mencapai tahap tertentu, ia memasuki peringkat stabil. Semasa penyusuan berterusan, kedalaman pengisaran sebenar pada asasnya sama dengan kadar suapan jejarian. Pada peringkat penamat, apabila ubah bentuk elastik sistem proses secara beransur-ansur dihapuskan, kedalaman pengisaran sebenar menjadi lebih besar daripada sifar.

Pengisaran dengan roda pengisar mempunyai ciri-ciri berikut: ketepatan tinggi dan kekasaran permukaan yang rendah. Roda pengisar mempunyai -fungsi mengasah sendiri, membenarkan butiran kasar memotong bahan kerja dengan tepi yang agak tajam. Komponen daya jejari adalah besar. Sama seperti berpusing, daya pemotongan semasa mengisar boleh diuraikan kepada tiga komponen yang saling berserenjang, tetapi komponen daya jejarian lebih besar. Suhu pengisaran adalah tinggi. Kerana pengisaran dengan roda pengisar melibatkan pemotongan sudut rake negatif dan kelajuan pemotongan yang sangat tinggi, suhu pengisaran adalah tinggi. Roda pengisar mempunyai -kesan mengasah sendiri, membenarkan butiran kasar memotong bahan kerja secara berterusan dengan tepi yang agak tajam. Gerakan mengisar terdiri daripada gerakan utama, kelajuan suapan jejarian, dan kelajuan suapan paksi. Pergerakan utama ialah gerakan putaran roda pengisar; halaju linear lilitan luar roda pengisar ialah kelajuan gerakan utama; kadar suapan jejari merujuk kepada jarak bahan kerja bergerak secara jejari berbanding roda pengisar semasa setiap lejang berganda (tunggal) meja kerja; dan kadar suapan paksi merujuk kepada jarak bahan kerja bergerak secara paksi berbanding roda pengisar semasa setiap pusingan atau setiap lejang meja kerja.

 

2. Corak dan Punca Pemakaian Roda Pengisaran

Semasa proses pengisaran alat pemotong, roda pengisar akan mengalami tahap kehausan yang berbeza-beza disebabkan oleh pelbagai faktor, termasuk kesan fizikal, kimia dan mekanikal, yang membawa kepada penurunan keupayaan pengisaran dan menjejaskan ketepatan alur heliks. Jika roda pengisar yang haus teruk tidak diganti dan terus digunakan, ia akan menyebabkan getaran, bunyi bising dan fenomena lain. Penyelidikan meluas tentang haus roda pengisaran telah menunjukkan bahawa bentuk haus utama adalah haus kasar, haus patah, dan tersumbat/melekat.

 

2.1 Haus Lelas

Semasa proses pengisaran, setiap butiran kasar mengalami haus, menunjukkan tahap kehausan yang berbeza, seperti yang ditunjukkan dalam satah C-C dalam rajah di bawah. Apabila bilangan butiran kasar yang tumpul meningkat, roda pengisar mempamerkan ciri-ciri tumpul, seperti peningkatan ketara dalam daya pengisaran, pembakaran permukaan bahan kerja, dan perbualan semasa proses pemesinan, yang membawa kepada penurunan serius dalam kualiti pemprosesan bahagian yang dimesin.

2.2 Patah dan Haus

Keretakan dan haus roda pengisar boleh dibahagikan kepada dua jenis: patah butiran kasar dan penumpahan butiran kasar. Patah butiran kasar merujuk kepada fenomena di mana, apabila tegasan yang bertindak pada butiran kasar melebihi kekuatannya sendiri, sebahagian daripada butiran kasar terputus dalam bentuk serpihan kecil. Penumpahan butiran kasar merujuk kepada keretakan pengikat antara butiran pelelas, menyebabkan butiran pelelas tertanggal daripada roda pengisar. Ini mewujudkan lompang di mana bijirin yang terpisah itu terletak. Detasmen butiran kasar yang patah daripada roda pengisar membawa kepada haus tangen bahan kerja, menjadikannya mustahil untuk menjamin ketepatan dimensi bahagian tersebut. Walau bagaimanapun, pembentukan tepi pemotong baharu daripada butiran pelelas tumpul, dipengaruhi oleh patah dan penumpahan butiran kasar, boleh ditakrifkan sebagai kesan "-mengasah sendiri" roda pengisar.

 

2.3 Tersumbat dan Lekatan

Semasa proses pengisaran, disebabkan peningkatan suhu dan tekanan, bahan bahan kerja yang dikeluarkan melekat pada butiran yang melelas semasa ia melalui zon pengisaran. Sama ada bahan yang melekat itu menyentuh bahan kerja atau tidak adalah punca utama keretakan dan penumpahan bijirin yang kasar. Keupayaan mengisar juga berkaitan dengan bahan yang dipatuhi. Bahan yang melekat juga boleh menyumbat jurang antara butiran yang melelas. Tersumbat yang teruk juga boleh menyebabkan patah butiran yang kasar dan juga penumpahan, dengan ketara mengurangkan keupayaan pengisaran roda pengisar.

 

Untuk meneroka sifat haus roda pengisaran, ramai sarjana telah mengkaji punca haus roda pengisaran.

 

Pada masa ini, punca haus roda pengisaran dikelaskan kepada jenis berikut:

• Pakai Melelas: Geseran dijana oleh gerakan relatif antara butiran kasar dan bahan kerja, yang membawa kepada haus mekanikal butiran kasar. Pemakaian ini secara beransur-ansur terbentuk dari semasa ke semasa apabila pengisaran berlangsung. Apabila mengisar, jika struktur bahan kerja tidak sekata dan mengandungi titik keras dengan kekerasan yang lebih tinggi, geseran gelongsor relatif antara butiran kasar dan titik keras akan memburukkan lagi haus mekanikal butiran kasar. Kehausan Plastik: Apabila suhu pengisaran mencapai tahap tertentu, butiran kasar akan berubah bentuk kerana keplastikan. Kekerasan terma bahan bahan kerja secara langsung mempengaruhi kehausan plastik roda pengisar. Apabila bijirin melelas melalui zon pengisaran, suhunya meningkat. Apabila ia mencapai takat lebur bahan bahan kerja, jika kekerasan terma pada satah ricih adalah lebih besar daripada kekerasan terma dalam kawasan sentuhan butiran kasar, butiran kasar akan mengalami ubah bentuk plastik yang sepadan di kawasan sentuhan, yang membawa kepada haus kasar.
• Pakai Oksidatif: Gas tertentu di udara boleh merangsang pengisaran. Apabila proses pengisaran dijalankan dalam vakum, pengisaran-keluli karbon rendah dengan roda pengisar alumina tidak selicin di udara. Analisis menunjukkan bahawa putaran roda pengisaran memacu aliran udara, mengurangkan suhu dalam zon pengisaran. Pada suhu tinggi, bahan kerja dan cip mengalami pengoksidaan, membentuk filem oksida pada permukaan, menghalang haus pelekat pada permukaan bahan kerja.
• Pakai Kimia:Semasa pengisaran, permukaan roda pengisar dan permukaan bahan kerja mempamerkan taburan spatial yang kompleks. Peningkatan kelajuan pengisaran membawa kepada suhu pengisaran yang lebih tinggi, menyebabkan tindak balas kimia antara bahan pelelas, bahan bahan kerja dan cecair pengisar. Pelbagai unsur kimia yang dihasilkan oleh tindak balas kimia ini mungkin mengalami-tindak balas kimia berbilang peringkat lagi. Tindak balas kimia antara bahan pelelas dan bahan bahan kerja merupakan faktor penting dalam haus kimia roda pengisar.
• Pemakaian Penyebaran:Apabila roda pengisar mengisar bahan kerja, unsur-unsur pada permukaan roda pengisar dan bahan kerja meresap pada suhu tinggi, melemahkan lapisan permukaan butiran kasar dan menyebabkan haus. Dua bahan logam yang bersentuhan rapat, di bawah suhu dan tekanan tinggi, akan mengalami resapan di kawasan sentuhan selepas masa pengisaran tertentu, menyebabkan kehausan roda pengisar.
• Haus Fraktur Tekanan Terma:Semasa pengisaran bahan kerja, butiran yang melelas serta-merta mencapai suhu tinggi dan kemudian menyejuk dengan cepat di bawah tindakan cecair pengisar. Di bawah penyejukan dan pemanasan berselang-seli berulang, tegasan terma dalam butiran kasar meningkat, menyebabkan keretakan dan keretakan pada permukaan butiran kasar. Tegasan terma terutamanya berkaitan dengan kekonduksian terma, pekali pengembangan terma, dan bendalir pengisar. Kekonduksian terma adalah berkadar songsang dengan tegasan terma, manakala pekali pengembangan terma adalah berkadar terus dengan tegasan terma. Lebih baik prestasi bendalir pengisar, lebih rendah suhu permukaan bahan kerja dan lebih besar tekanan haba.