Tóm tắt: Mài mònvành đai chà nhámmài, là một công nghệ xử lý mới, đã được sử dụng rộng rãi ở nước ngoài, phát triển rất nhanh, và bánh xe tiện, phay, mài truyền thống có sự cạnh tranh khốc liệt, năng suất mài đai mài mòn cao gấp 10 lần so với phay, 4 cao hơn tới 10 lần so với đá mài. Mài đai mài mòn là một phương pháp mài mới với hiệu quả cao, chi phí thấp và đa mục đích, khả năng thích ứng và linh hoạt khi gia công các vật liệu và hình dạng khác nhau vượt xa so với đá mài thông thường. Trong bài báo này chúng tôi nghiên cứu cơ chế mài đai mài mòn. Công nghệ mài đai chà nhám được áp dụng để giải quyết vấn đề dễ cháy và không đủ độ cứng trên bề mặt ống thép không gỉ. Việc đánh bóng thô và đánh bóng tinh xảo ống thép không gỉ được thực hiện cùng một lúc, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí sản xuất và đáp ứng yêu cầu gia công ống thép không gỉ.
Từ khóa: đai cát; Mài đai mài mòn; đánh bóng
0 Giới thiệu
Là một công nghệ mới, mài đai chà nhám có hạt mài được ưa chuộng rộng rãi vì hiệu quả xử lý cao, phạm vi ứng dụng rộng, khả năng thích ứng mạnh, chi phí sử dụng thấp, vận hành an toàn và thuận tiện và các đặc tính khác [4]. Ở nước ngoài đã được sử dụng rộng rãi, sự phát triển rất nhanh chóng, và bánh xe tiện, phay, mài truyền thống có sự cạnh tranh khốc liệt. Năng suất mài đai cao gấp 10 lần so với phay và cao hơn 4-10 lần so với mài bằng đá mài. Mài đai ngày càng được sử dụng rộng rãi trong việc mài và đánh bóng các vật liệu khác nhau, đặc biệt là để xử lý các tấm, dải mỏng lớn, lỗ có thành mỏng và vòng tròn bên ngoài có tỷ lệ khung hình lớn. Hiện nay, công nghệ mài đai mài mòn không ngừng phát triển cùng với việc nâng cao chất lượng sản xuất đai mài mòn và phát triển các loại chủng loại. Ở các nước công nghiệp phát triển trên thế giới như Hoa Kỳ, Anh, Nhật Bản, Đức và các nước khác ngày càng sản xuất máy mài đai mài mòn và sản xuất đai mài mòn, Trung Quốc cũng ngày càng chú ý đến nghiên cứu này, thu hút nhiều hơn và ngày càng có nhiều trường đại học, cơ quan nghiên cứu khoa học, doanh nghiệp công nghiệp, khai thác mỏ nghiên cứu, ứng dụng công nghệ tiên tiến này thì tính ưu việt của nó dần được thừa nhận. Nếu công nghệ mới này được phát huy và áp dụng hơn nữa, chắc chắn nó sẽ có tác động lớn hơn đến ngành sản xuất của Trung Quốc và cũng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí, nâng cao hiệu quả và cải thiện độ chính xác khi xử lý sản phẩm.
1 đai chà nhám
Đai mài mòn là một dạng đặc biệt của dụng cụ cắt đa năng, đa cạnh, chức năng cắt của nó chủ yếu được hoàn thành nhờ các hạt mài mòn bám vào đế. Đặc tính cắt của hạt mài mòn có thể được so sánh với đặc tính cắt của phần thân vi mô của một dụng cụ cắt thông thường. Đai mài mòn là một công cụ mài mòn một lớp, là bộ phận chính của mài đai mài mòn, nó bao gồm ba thành phần mài mòn, chất kết dính, vật liệu ma trận, trên bề mặt ma trận giấy hoặc vải linh hoạt và cực kỳ phẳng, được sắp xếp phẳng với đường kính dài theo chiều dọc các hạt mài mòn, bằng chất kết dính và vật liệu ma trận để duy trì tính linh hoạt và đàn hồi. Là loại vật liệu mài mòn được phủ chính, hiệu suất của nó được hình thành nhờ sự tích hợp của nhiều yếu tố khác nhau. Do thành phần khác nhau của các nguyên tố này, hiệu suất của vật liệu mài mòn được bọc đai có thể đáp ứng yêu cầu mài các vật liệu phôi khác nhau trong các điều kiện xử lý khác nhau, đồng thời nó cũng hình thành nhiều ưu điểm của việc mài đai mài mòn khác với mài bánh xe [1].
2 Mài đai mài mòn
Mài đai mài mòn là việc sử dụng đai mài mòn, theo yêu cầu của phôi cần gia công, trên một thiết bị cơ khí nhất định, với chế độ tiếp xúc tương ứng và dưới một áp suất nhất định, sao cho đai mài mòn chạy tốc độ cao và ma sát tiếp xúc bề mặt phôi, phụ cấp bề mặt gia công phôi dần dần mài hoặc đánh bóng mịn theo quy trình mới. Trong chuyển động tương đối của hạt mài mòn với bề mặt phôi, có một số giao thoa giữa hạt mài mòn và bề mặt phôi. Theo mức độ can thiệp, nó có thể được chia thành ba quá trình khác nhau.
(1) lúc này ma sát thực sự bắt đầu tiếp xúc với phôi, ít bị nhiễu, các hạt mài mòn chỉ chà xát bề mặt phôi, đóng vai trò "trượt", lúc này các hạt mài mòn trượt trên phôi, trong thực tế, sự biến dạng đàn hồi và dẻo của vật liệu được tạo ra.
(2) Cày bằng nguồn cấp liệu của máy, độ dày cắt tăng, độ nhiễu tăng, sau đó mài mòn trên bề mặt phôi để cày ra “đường”, gọi là “máy cày”. Tại thời điểm này, vật liệu phôi tạo ra dòng chảy nhựa, vật liệu tạo ra chuyển động kiểu đùn và đùn từ mặt trước và mặt bên của hạt mài mòn theo hướng bên dưới, đồng thời cắt một lượng nhỏ vật liệu.
(3) Cắt dưới tác dụng của một áp suất nhất định, khi có đủ lực cản và kèm theo nhiệt độ cắt nhất định, quá trình "cắt" thực sự bắt đầu, tại thời điểm này, mặt trước của vết nứt mài mòn trượt và sự hình thành phoi, ở đó là tốc độ cắt khá nhanh. Nhiều hạt mài mòn trên đai cát, tại thời điểm tiếp xúc với phôi, một số hạt mài mòn bị cắt, một phần khác bị cày ra khỏi rãnh, một số chỉ đóng vai trò trượt, thậm chí các phần khác nhau của cùng một hạt mài mòn và cùng một phần đóng vai trò khác nhau trong thời gian xử lý khác nhau. Ngoài ra, chuyển động quay của đai cát còn có vai trò làm sạch phoi, loại bỏ phoi trước hạt mài mòn tiến tới.
3 Ưu điểm của mài đai nhám
(1) Cát hình kim được chọn áp dụng "phương pháp trồng cát tĩnh điện" tiên tiến, sao cho cát thẳng đứng đều trên đế, mép trước hướng lên trên và được định hướng gọn gàng, đường viền tốt, khả năng chịu phoi khoảng cách lớn, bề mặt tiếp xúc nhỏ và hiệu suất cắt tốt hơn. Việc ứng dụng dụng cụ cắt đa năng, đa lưỡi này vào gia công mài mang lại hiệu quả sản xuất cao.
(2) Bề mặt tiếp xúc mài đai mài mòn nhỏ, ít ma sát nhiệt, có thể giảm biến dạng và đốt cháy phôi một cách hiệu quả, độ chính xác xử lý cao, đai mài mòn tiếp xúc linh hoạt trong quá trình mài, mài, mài và đánh bóng tốt hơn và nhiều chức năng khác, được kết hợp với độ rung của hệ thống mài, tốc độ mài ổn định, chất lượng xử lý bề mặt có giá trị độ nhám nhỏ, trạng thái ứng suất dư tốt. Độ nhám của phôi có thể đạt Ra0.4 ~ 0.1μm, bề mặt có độ nhám đồng đều và chất lượng bề mặt gia công cao.
(3) Mài đai có thể được sử dụng để mài mặt phẳng, mài vòng tròn bên ngoài, mài vòng tròn bên trong, xử lý bề mặt có hình dạng đặc biệt phức tạp. Ngoài nhiều loại thiết bị thông thường và đặc biệt, thiết kế của đầu mài đai mài mòn có thể dễ dàng lắp đặt trên các thiết bị thông thường có sẵn như máy tiện và máy phay, không chỉ có thể mở rộng đáng kể chức năng của các máy công cụ này , mà còn giải quyết một số bộ phận khó khăn như trục siêu dài, siêu lớn, bộ phận phẳng, xử lý chính xác bề mặt không đều, v.v., quy trình mài đai mài mòn rất linh hoạt và dễ thích ứng.
Tận dụng những ưu điểm của việc mài đai mài mòn, chúng tôi chế tạo đai mài mòn thành một công cụ mài mòn được phủ hình bánh xe và áp dụng nó vào việc đánh bóng ống thép không gỉ để giải quyết vấn đề dễ cháy và không đủ độ cứng trên bề mặt ống thép không gỉ.
4 Nguyên lý đánh bóng đai mài mòn
Mài đai chà nhám bằng mài mòn là một phương pháp mài mới có hiệu quả cao, chi phí thấp và đa mục đích, khả năng thích ứng và linh hoạt để gia công các vật liệu và hình dạng khác nhau của các bộ phận lớn hơn nhiều so với bánh mài thông thường [3]. Khi gia công bề mặt phôi, điểm khác biệt giữa đai mài mòn và đá mài là bánh mài ở trạng thái chịu ứng suất kéo trong quá trình mài và do nhiệt tích tụ nên dễ tạo ra các vết nứt và vết cháy cực nhỏ trong bề mặt phôi. mài bề mặt phôi; Đai mài mòn có vai trò kép là mài và đánh bóng, ở trạng thái ứng suất nén, ít tỏa nhiệt, không dễ cháy nên còn gọi là mài nguội, hiệu suất cắt cao hơn đáng kể so với bánh mài thông thường. Tận dụng những ưu điểm của việc mài đai mài mòn, chúng tôi chế tạo đai mài mòn thành một công cụ mài mòn được phủ hình bánh xe và áp dụng nó vào việc đánh bóng ống thép không gỉ để giải quyết vấn đề ống thép không gỉ dễ gây bỏng bề mặt. Một vấn đề khác của việc đánh bóng ống thép không gỉ là tỷ lệ chiều dài và đường kính lớn, độ cứng kém và khó xử lý bề mặt của ống siêu mịn. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã lắp đặt bánh mài đai mài mòn ở cả hai mặt của phôi, sao cho áp suất hướng tâm ở cả hai mặt của phôi được cân bằng và biến dạng uốn giảm đi đáng kể, để đáp ứng yêu cầu của đánh bóng ống thép không gỉ dài. Nguyên lý đánh bóng ống inox được thể hiện ở hình 1, 1 và 5 là bánh đánh bóng thô, số 2 và 4 là bánh đánh bóng tinh, hình 3 là ống inox. Việc đánh bóng thô và đánh bóng tinh của ống thép không gỉ được thực hiện bằng hai cặp bánh mài đai mài mòn với kích thước hạt khác nhau, sao cho quá trình đánh bóng thô và đánh bóng tinh của ống thép không gỉ được hoàn thành cùng một lúc.
QUẢ SUNG. 1 Sơ đồ đánh bóng đai chà nhám
Phôi quay với tốc độ nw, bánh mài đai mài mòn quay với tốc độ ns, ép vào phôi với một áp suất nhất định và phôi được đưa dọc theo trục với tốc độ Vf.
Tốc độ dòng bánh mài đai mài mòn: Vs{0}}πDns
Tốc độ tuyến tính của phôi: Vw=πdnw
NS trung bình - Tốc độ quay của bánh mài đai mài mòn (r/s)
nw - Tốc độ quay của phôi (r/s)
d - Đường kính phôi (mm)
D – Đường kính vòng ngoài của bánh mài đai chịu mài mòn tại điểm tiếp xúc với phôi (mm)
5. Kết Luận
(1) Với sự phát triển bùng nổ của các ngành hàng không, vũ trụ, than, dầu khí, hóa chất, luyện kim và thực phẩm, vật liệu thép không gỉ đã được sử dụng rộng rãi [2], và thép không gỉ có tổ chức chặt chẽ, độ nhớt cao và độ dẫn nhiệt kém. Khi đánh bóng bằng đá mài cứng thông thường, phoi bám vào và dễ dàng bịt kín khe hở mài, làm giảm tác dụng cắt của các hạt đá mài, dễ gây cháy bề mặt phôi. Mài đai mài mòn là mài đàn hồi, so với mài bánh mài, lực hướng tâm của nó nhỏ và chúng tôi lắp đặt bánh mài đai mài mòn ở cả hai mặt của phôi, sao cho áp suất hướng tâm ở cả hai mặt của phôi được cân bằng, phôi là không dễ biến dạng, do đó giải quyết được vấn đề phôi không đủ độ cứng. Đồng thời, bánh mài bao gồm nhiều mảnh, thuộc loại mài không liên tục. Luồng không khí hình thành trong quá trình quay của lưỡi dao sẽ đi qua đai mài và tác dụng của lực ly tâm làm cho phoi mài được xả ra trơn tru, phoi mài sẽ không bị giữ lại và quá trình mài sẽ không bị tắc nghẽn, tránh bị bỏng khi mài, và có chất lượng bề mặt tốt.
(2) Hai cặp bánh mài có kích thước hạt khác nhau được sử dụng để đánh bóng thô và đánh bóng mịn các ống thép không gỉ cùng một lúc. Giá trị độ nhám bề mặt giảm, hiệu quả sản xuất được cải thiện và đáp ứng các yêu cầu xử lý của ống thép không gỉ. Việc ứng dụng mài đai mài mòn ở nước ta vẫn còn ở giai đoạn đầu, do đó, chúng ta cần tích cực ủng hộ việc phát triển và ứng dụng công nghệ mài đai mài mòn, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất của ngành công nghiệp chế biến nước ta trong chế biến mài, giảm chi phí sản xuất. và nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường quốc tế. Có thể kỳ vọng rằng công nghệ mài đai nhám sẽ được quan tâm đúng mức và sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy móc.
