Povzetek: Abrazivbrusilni trakbrušenje, kot nova tehnologija obdelave, se pogosto uporablja v tujini, razvoj je zelo hiter, tradicionalno struženje, rezkanje, brusilno kolo pa ima hudo konkurenco, produktivnost brušenja abrazivnega traku je 10-krat višja od rezkanja, 4 do 10-krat višja od brusne plošče. Brušenje z abrazivnim trakom je nova metoda brušenja z visoko učinkovitostjo, nizkimi stroški in večnamenskostjo, njegova prilagodljivost in prilagodljivost za obdelavo različnih materialov in oblik pa je veliko večja od običajne brusne plošče. V prispevku smo preučevali mehanizem brušenja abrazivnega traku. Tehnologija brušenja z abrazivnim brusilnim trakom je bila uporabljena za rešitev težav z enostavnim opeklinami in nezadostno togostjo na površini cevi iz nerjavečega jekla. Grobo poliranje in fino poliranje cevi iz nerjavečega jekla je bilo izvedeno hkrati, kar je izboljšalo učinkovitost proizvodnje, zmanjšalo stroške proizvodnje in izpolnilo zahteve za obdelavo cevi iz nerjavečega jekla.
Ključne besede: peščeni pas; Brušenje abrazivnega traku; poliranje
0 Uvod
Kot nova tehnologija je brušenje z abrazivnim brusnim trakom zelo priljubljeno zaradi visoke učinkovitosti obdelave, širokega obsega uporabe, močne prilagodljivosti, nizkih stroškov uporabe, varnega in priročnega delovanja ter drugih lastnosti [4]. V tujini se pogosto uporablja, razvoj je zelo hiter, tradicionalno struženje, rezkanje, brusilno kolo pa ima ostro konkurenco. Produktivnost tračnega brušenja je 10-krat večja od rezkanja in 4-10-krat večja od brušenja z brusnimi ploščami. Brušenje s trakom se vse pogosteje uporablja pri brušenju in poliranju različnih materialov, predvsem za obdelavo velikih tankih listov, trakov, lukenj s tankimi stenami in zunanjih krogov z velikim razmerjem stranic. Trenutno se tehnologija brušenja abrazivnega traku nenehno razvija z izboljšanjem kakovosti izdelave abrazivnega traku in razvojem sort. V industrijsko razvitih svetovnih državah, kot so Združene države, Združeno kraljestvo, Japonska, Nemčija in druge države brusilnih strojev za brušenje brusilnih trakov in proizvodnje abrazivnih trakov iz dneva v dan, Kitajska prav tako posveča vse več pozornosti tem raziskavam in privablja več in več univerz, znanstvenoraziskovalnih ustanov, industrijskih in rudarskih podjetij za raziskovanje in uporabo te napredne tehnologije, je bila njena superiornost postopoma priznana. Če se bo ta nova tehnologija še naprej spodbujala in uporabljala, bo zagotovo imela večji vpliv na kitajsko proizvodno industrijo in bo imela tudi pomembno vlogo pri zmanjševanju stroškov, izboljšanju učinkovitosti in izboljšanju natančnosti obdelave izdelkov.
1 Brusilni trak
Brusni trak je posebna oblika večnamenskega rezalnega orodja z več robovi, njegovo rezalno funkcijo pa v glavnem opravljajo abrazivni delci, ki se držijo podlage. Rezalno obnašanje abrazivnega delca je mogoče primerjati z rezalnim obnašanjem mikro telesa splošnega rezalnega orodja. Brusilni trak je enoslojno abrazivno orodje, je glavni del brušenja abrazivnega traku, sestavljen je iz treh elementov abraziva, veziva, matričnega materiala, na prožni in izjemno ravni tkanini ali papirni matrični površini, ravno razporejeni z navpičnim dolgim premerom abrazivnih delcev, z vezivom in matričnim materialom za ohranjanje prožnosti in elastičnosti. Kot glavna sorta prevlečenih abrazivov je njegova učinkovitost oblikovana z integracijo različnih elementov. Zaradi različne sestave teh elementov lahko zmogljivost abrazivov, prevlečenih z abrazivnim trakom, izpolni zahteve za brušenje različnih materialov obdelovanca v različnih pogojih obdelave, poleg tega pa tvori številne prednosti brušenja z abrazivnim trakom, ki se razlikujejo od brušenja koles [1].
2 Brušenje z abrazivnim brusnim trakom
Brušenje z abrazivnim trakom je uporaba abrazivnega traku v skladu z zahtevami obdelovanca, ki ga je treba obdelati, na določeni mehanski napravi, z ustreznim kontaktnim načinom in pod določenim pritiskom, tako da visokohitrostni abrazivni trak in kontaktno trenje površine obdelovanca, dodatek za obdelavo obdelovanca, postopno brušenje ali poliranje gladko nov postopek. Pri relativnem gibanju abrazivnega delca s površino obdelovanca obstaja nekaj motenj med abrazivnim delcem in površino obdelovanca. Glede na stopnjo motenj ga lahko razdelimo na tri različne procese.
(1) trenje dejansko začne v stiku z obdelovancem v tem času, motenj je malo, abrazivni delci samo drgnejo površino obdelovanca in igrajo "drsno" vlogo, v tem času abrazivni delci drsijo po obdelovancu, v Dejansko pride do elastične in plastične deformacije materiala.
(2) Plug s podajanjem stroja, debelina rezanja se poveča, motnje se povečajo, nato pa abraziv na površini obdelovanca izorje "linijo", imenovano "plug". V tem času material obdelovanca proizvaja plastični tok, material proizvaja gibanje v obliki ekstruzije in iztisne s sprednje in strani abrazivnega delca v smeri spodaj, medtem ko reže majhno količino materiala.
(3) Rezanje pod določenim pritiskom, ko je dovolj motenj in ga spremlja določena temperatura rezanja, se začne pravo "rezanje", v tem času se sprednji del drsnega abraziva zlomi in nastanejo odrezki, tam je dokaj hitra stopnja rezanja. Veliko abrazivnih delcev na peščenem traku, v trenutku stika z obdelovancem se nekateri abrazivni delci odrežejo, drugi del se izorja iz utora, nekateri pa igrajo le drsno vlogo in celo različni deli istega abrazivnega delca in isti del igra različne vloge v različnih časih obdelave. Poleg tega ima rotacijsko gibanje peskanega traku vlogo tudi pri čiščenju odrezkov, saj odstranjuje ostružke pred napredujočimi abrazivnimi delci.
3 Prednosti brušenja z abrazivnim trakom
(1) Izbrani igličasti pesek uporablja napredno "elektrostatično metodo sajenja peska", tako da je pesek enakomerno pokončen na podlagi, sprednji rob pa je navzgor in lepo urejen, kontura pa je dobra, toleranca za ostružke reža je velika, kontaktna površina je majhna in rezalna zmogljivost je boljša. Uporaba tega večorodnega orodja in rezalnega orodja z več robovi za obdelavo brušenja ima visoko proizvodno učinkovitost.
(2) Kontaktna površina za brušenje abrazivnega traku je majhna, manj toplote trenja, lahko učinkovito zmanjša deformacijo obdelovanca in opekline, visoka natančnost obdelave, abrazivni trak je prožen stik med brušenjem, z boljšim brušenjem, brušenjem in poliranjem ter drugimi več funkcijami, povezanimi z vibracijami brusilnega sistema, stabilnostjo hitrosti brušenja, kakovostjo površinske obdelave je vrednost hrapavosti majhna, stanje preostale napetosti je dobro. Hrapavost obdelovanca lahko doseže Ra0.4 ~ 0.1μm, površina ima enakomerno hrapavost in kakovost obdelovalne površine je visoka.
(3) Brušenje s trakom se lahko uporablja za brušenje ravnine, zunanjega kroga, notranjega kroga, kompleksno površinsko obdelavo posebnih oblik. Poleg različne splošne in posebne opreme je mogoče zasnovo brusilne glave z abrazivnim trakom enostavno namestiti na običajno serijsko opremo, kot so stružnice in rezkalni stroji, kar lahko ne le močno razširi funkcije teh obdelovalnih strojev , ampak tudi rešiti nekatere težke dele, kot so ultra-dolga, ultra-velika gred, ravni deli, nepravilna površinska natančna obdelava itd., je postopek brušenja abrazivnega traku prilagodljiv in prilagodljiv.
Z uporabo teh prednosti brušenja z abrazivnim trakom izdelamo abrazivni trak v brusilno orodje s prevleko v obliki kolesa in ga uporabimo za poliranje cevi iz nerjavečega jekla, da rešimo težave z enostavnim opeklinami in nezadostno togostjo na površini cevi iz nerjavečega jekla.
4 Načelo poliranja z abrazivnim trakom
Brušenje z abrazivnim brusilnim trakom je nova metoda brušenja z visoko učinkovitostjo, nizkimi stroški in večnamenskostjo, njena prilagodljivost in fleksibilnost za obdelavo različnih materialov in oblik delov pa je veliko večja kot pri običajnem brusu [3]. Pri obdelavi površine obdelovanca je razlika med abrazivnim trakom in brusom v tem, da je brus med brušenjem v stanju natezne napetosti in zaradi akumulacije toplote zlahka povzroči mikroskopske razpoke in opekline v brušenje površine obdelovanca; Brusilni trak ima dvojno vlogo brušenja in poliranja, je tlačno napetostno stanje, manj toplote, ga ni enostavno zažgati, zato se imenuje tudi hladno brušenje, njegova rezalna zmogljivost pa je bistveno višja od običajne brusne plošče. Z uporabo teh prednosti brušenja z abrazivnim trakom izdelamo abrazivni trak v brusilno orodje s prevleko v obliki kolesa in ga uporabimo za poliranje cevi iz nerjavečega jekla, da rešimo težavo, da cevi iz nerjavečega jekla zlahka povzročijo površinske opekline. Druga težava pri poliranju cevi iz nerjavečega jekla je, da je razmerje med dolžino in premerom veliko, togost je slaba in površinsko obdelavo ultra-finih cevi je težko obdelati. Da bi rešili to težavo, smo na obeh straneh obdelovanca namestili brusilno kolo z abrazivnim trakom, tako da je radialni tlak na obeh straneh obdelovanca uravnotežen, upogibna deformacija pa je močno zmanjšana, da bi izpolnili zahteve poliranje dolgih cevi iz nerjavečega jekla. Načelo poliranja cevi iz nerjavečega jekla je prikazano na sliki 1, 1 in 5 sta groba polirna kolesa, 2 in 4 sta fina polirna kolesa, 3 pa so cevi iz nerjavnega jekla. Grobo poliranje in fino poliranje cevi iz nerjavečega jekla izvajata dva para brusilnih koles z abrazivnim trakom z različnimi velikostmi delcev, tako da se grobo in fino poliranje cevi iz nerjavečega jekla zaključi naenkrat.
FIG. 1 Shematski diagram poliranja abrazivnega brusnega traku
Obdelovanec se vrti s hitrostjo nw, brusilno kolo z abrazivnim trakom se vrti s hitrostjo ns, pritisne na obdelovanec z določenim pritiskom, obdelovanec pa se podaja vzdolž osi s hitrostjo Vf.
Hitrost črte brusilnega kolesa z abrazivnim trakom: Vs=πDns
Linearna hitrost obdelovanca: Vw=πdnw
Srednje ns - Hitrost vrtenja brusilnega kolesa z abrazivnim trakom (r/s)
nw - Hitrost vrtenja obdelovanca (r/s)
d - Premer obdelovanca (mm)
D - Premer zunanjega kroga brusilnega kolesa z abrazivnim trakom na stiku z obdelovancem (mm)
5 Sklepi
(1) Z razcvetom razvoja letalske, vesoljske, premogovniške, naftne, kemične, metalurške in živilske industrije so bili materiali iz nerjavečega jekla široko uporabljeni [2], nerjavno jeklo pa ima tesno organizacijo, visoko viskoznost in slabo toplotno prevodnost. Pri poliranju z navadnim trdim brusnim kolutom se ostružki oprimejo in zlahka blokirajo brusno režo, kar zmanjša rezalni učinek delcev brusnega koluta, ki zlahka povzročijo opekline površine obdelovanca. Brušenje z abrazivnim trakom je elastično brušenje, v primerjavi z brušenjem brusnega kolesa je njegova radialna sila majhna, na obeh straneh obdelovanca pa smo namestili brusilna kolesa z abrazivnim trakom, tako da je radialni tlak na obeh straneh obdelovanca uravnotežen, obdelovanec je ni enostavno deformirati, s čimer se reši problem nezadostne togosti obdelovanca. Hkrati je brusilno kolo sestavljeno iz več kosov, kar spada v intermitentno brušenje. Zračni tok, ki nastane pri vrtenju rezila, bo hodil po brusilnem traku, učinek centrifugalne sile pa poskrbi, da se brusilni ostružki gladko izpraznijo, brusilni ostružki se ne bodo zadrževali in postopek mletja ne bo blokiran, kar preprečuje opekline pri mletju in ima dobro kakovost površine.
(2) Za grobo poliranje in fino poliranje cevi iz nerjavečega jekla se hkrati uporabljata dva para brusilnih koles z različnimi velikostmi delcev. Vrednost površinske hrapavosti se zmanjša, proizvodna učinkovitost se izboljša in zahteve za obdelavo cevi iz nerjavečega jekla so izpolnjene. Uporaba brušenja z abrazivnim trakom v naši državi je še vedno v začetni fazi, zato bi morali odločno zagovarjati razvoj in uporabo tehnologije brušenja z abrazivnim trakom, da bi izboljšali proizvodno učinkovitost naše predelovalne industrije pri obdelavi brušenja, zmanjšali proizvodne stroške in povečati konkurenčnost naših izdelkov na mednarodnem trgu. Pričakujemo lahko, da bo tehnologija brušenja z abrazivnim trakom deležna ustrezne pozornosti in široke uporabe v industriji strojev.
