Abrazīvu un slīpēšanas instrumentu izstrāde un pielietošana

Abrazīvie instrumenti ir instrumenti, ko izmanto slīpēšanai, pārklāšanai un pulēšanai. Lielākā daļa abrazīvo instrumentu ir mākslīgie instrumenti, kas izgatavoti no abrazīviem un saistvielām, un ir arī dabiski abrazīvie instrumenti, kas ir tieši apstrādāti no dabīgiem minerāliem. Papildus tam, ka abrazīvie instrumenti tiek plaši izmantoti mašīnu ražošanā un citās metālapstrādes nozarēs, tos izmanto arī pārtikas pārstrādē, papīra ražošanā un nemetālisku materiālu, piemēram, keramikas, stikla, akmens, plastmasas, gumijas un koka apstrādē. Abrazīvo instrumentu lietošanas laikā, kad abrazīvie graudi ir neasi, pašu abrazīvo graudu daļējas sadrumstalotības vai saistvielas pārrāvuma dēļ abrazīvie graudi daļēji vai pilnībā nokrīt no abrazīvā instrumenta, bet abrazīvs uz abrazīvā instrumenta darba virsmas. abrazīvajam instrumentam nepārtraukti parādās jaunas griešanas šķautnes vai pastāvīgi tiek atklāti jauni asi abrazīvie graudi, lai abrazīvais instruments noteiktu laiku varētu uzturēt griešanas veiktspēju. laika periods. Šī abrazīvo instrumentu pašasināšanas īpašība ir ievērojama abrazīvo instrumentu iezīme salīdzinājumā ar vispārējiem griezējinstrumentiem.

Jau neolīta laikmetā cilvēki jau bija sākuši izmantot dabiskos slīpēšanas akmeņus, lai apstrādātu akmens nažus, akmens cirvjus, kaulu darbarīkus, ragu darbarīkus un zobu instrumentus. 1872. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs parādījās keramikas slīpripas, kas izgatavotas no dabīgiem abrazīviem materiāliem un māla. Ap 1900. gadu radās mākslīgie abrazīvi, un cits pēc cita tika ražoti dažādi slīpēšanas instrumenti no mākslīgajiem abrazīviem, radot apstākļus straujai slīpēšanas un slīpmašīnu attīstībai. Kopš tā laika dabisko slīpēšanas instrumentu īpatsvars slīpēšanas instrumentos ir pakāpeniski samazinājies.

Abrazīvie materiāli tiek iedalīti divās kategorijās pēc to izejmateriālu avotiem: dabīgie abrazīvie un mākslīgie abrazīvie. Vienīgais dabiskais abrazīvs, ko parasti izmanto mašīnu rūpniecībā, ir eļļas akmens. Mākslīgie abrazīvie materiāli ir iedalīti piecās kategorijās pēc to pamatformām un strukturālajām īpašībām: slīpripas, slīpgalvas, eļļas akmeņi, smilšu flīzes (kopā sauktas par abrazīviem materiāliem) un pārklājuma abrazīvie materiāli. Turklāt abrazīvos materiālus parasti klasificē kā abrazīvu veidu.

Salīmētos abrazīvos materiālus var iedalīt parastajos abrazīvos abrazīvos un īpaši cietos abrazīvos abrazīvos atbilstoši izmantotajiem abrazīviem materiāliem. Pirmais ir izgatavots no parastajiem abrazīviem materiāliem, piemēram, korunda un silīcija karbīda, bet otrais ir izgatavots no īpaši cietiem abrazīviem materiāliem, piemēram, dimanta un kubiskā bora nitrīda. Turklāt ir dažas īpašas šķirnes, piemēram, saķepināta korunda abrazīvie materiāli.

Parastie abrazīvie abrazīvie materiāli ir abrazīvie materiāli, kas ir savienoti ar saistvielu, lai izveidotu noteiktu formu un noteiktu izturību. Tie parasti sastāv no abrazīviem materiāliem, saistvielām un porām, kuras bieži sauc par trim savienoto abrazīvu elementiem.

Abrazīviem ir griešanas loma slīpēšanas instrumentā. Saistviela ir materiāls, kas nostiprina abrazīvu slīpēšanas instrumentā. Ir divi veidi: neorganiskie un organiskie. Pie neorganiskām saistvielām pieder keramika, magnēzija un nātrija silikāts utt.; organiskās saistvielas ietver sveķus, gumiju un šellaku utt. No tiem visbiežāk izmanto keramiku, sveķus un gumijas saistvielas.

Slīpēšanas laikā poras var saturēt un noņemt skaidas, kā arī var noturēt dzesēšanas šķidrumu, kas palīdz izkliedēt slīpēšanas siltumu. Lai izpildītu noteiktas īpašas apstrādes prasības, poras var arī piesūcināt ar noteiktiem pildvielām, piemēram, sēru un parafīnu, lai uzlabotu abrazīvā instrumenta veiktspēju. Šo pildvielu sauc arī par abrazīvā instrumenta ceturto elementu.

Vienumi, kas norāda uz parasto abrazīvo abrazīvo instrumentu īpašībām, ir: forma, abrazīvā materiāla izmērs, daļiņu izmērs, cietība, struktūra, pamatne, pamatnes līme un saistviela. Abrazīvo instrumentu cietība attiecas uz grūtībām, kad abrazīvie graudi nokrīt no abrazīvo instrumentu virsmas ārēja spēka ietekmē, kas atspoguļo saistvielas izturību abrazīvo graudu noturēšanai.

Abrazīvā instrumenta cietība galvenokārt ir atkarīga no pievienotās saistvielas daudzuma un abrazīvā instrumenta blīvuma. Ja abrazīvās daļiņas viegli nokrīt, tas nozīmē, ka abrazīvajam instrumentam ir zema cietība; pretējā gadījumā tas nozīmē, ka cietība ir augsta. Cietības līmenis parasti ir sadalīts septiņos galvenajos līmeņos: īpaši mīksts, mīksts, vidēji mīksts, vidējs, vidēji ciets, ciets un īpaši ciets. Šos līmeņus var iedalīt vairākos mazos līmeņos. Abrazīvo instrumentu cietības mērīšanas metodes ir rokas konusa metode, mehāniskā konusa metode, Rokvela cietības pārbaudes metode un smilšu strūklas cietības mērīšanas metode.

Slīpēšanas instrumenta cietībai ir atbilstoša saistība ar tā dinamisko elastības moduli, kas ļauj izmantot audio metodi, lai izmērītu slīpēšanas instrumenta dinamisko elastības moduli, lai izteiktu slīpēšanas instrumenta cietību. Slīpēšanas procesā, ja sagataves materiāla cietība ir augsta, parasti izvēlas slīpēšanas instrumentu ar zemu cietību; pretējā gadījumā tiek izvēlēts slīpēšanas instruments ar augstu cietību.

Abrazīvo instrumentu mikrostruktūru var aptuveni iedalīt trīs kategorijās: cieši, vidēji un brīvi. Katru kategoriju var iedalīt vairākos līmeņos, kurus izceļ ar mikrostruktūras numuriem. Jo lielāks ir abrazīvā instrumenta mikrostruktūras numurs, jo mazāks ir abrazīvā rīka tilpuma procents, jo plašāka ir atstarpe starp abrazīvajiem graudiņiem un jo brīvāka ir mikrostruktūra. Un otrādi, jo mazāks ir mikrostruktūras numurs, jo stingrāka ir mikrostruktūra. Abrazīvus instrumentus ar vaļīgām mikrostruktūrām lietošanas laikā nav viegli pasīvāt, tie rada mazāk siltuma slīpēšanas procesā un var samazināt sagataves siltuma deformāciju un apdegumus. Abrazīvo instrumentu abrazīvie graudi ar stingru mikrostruktūru nav viegli nobiruši, kas veicina abrazīvā instrumenta ģeometriskās formas saglabāšanu. Abrazīvā instrumenta mikrostruktūra tiek kontrolēta tikai saskaņā ar abrazīvā instrumenta formulu ražošanas laikā un parasti netiek mērīta.