During the grinding of a brittle ma

During the grinding of a brittle material, the material from the workpiece is mainly removed by two general principles. When a grain on the grinding wheel comes into contact with the workpiece, a chip from the workpiece is formed. This formation can be in either a ductile mode or brittle mode. Ductile mode, which is also known as a quasiplastic cutting mechanism, is preferred over the brittle mode. During the ductile mode, the chip formation result in grooves with no cracks, giving the grooves a smoother surface profile. On the other hand, brittle mode, which can be referred to as microbrittle mode, is not preferred. In this mode, the grooves created affect the surrounding area, forming surface fractures and cracks. These cracks can be one or more of the following types of cracks: lateral, radial, or median cracks. Some other cracks have also been reported, such as fork, branch, and chevron [13]. In a case of a brittle mode removal, a careful choice or modification of grinding parameters can turn this grinding process into the desirable ductile mode [10]. A stage in-between is called the brittle-ductile mode, semiductile mode, or partial-ductile mode [14]. In this mode, the material is removed at brittle mode and does not affect the material by forming advanced cracks underneath the material workpiece surface. Still, at this stage, the surface of the workpiece reaches the limits of high surface stresses. In order to reach this stage and not exceed it into brittle mode requires a careful choice of grinding parameters. A laser-assist can be used to preheat the surface of the workpiece before it enters the grinding process. This process helps reduce any brittle mode material removal and enhance the surface quality and roughness of the machined workpiece [10]. If the workpiece machining was in the brittle mode, this will produce a fractured surface that requires additional machining processes of lapping and polishing. Nonetheless, if the properties have been changed accordingly so that the machining process was in the semiductile mode, the surface of the workpiece will be partially fractured; thus, it will need direct polishing only. When we control the machining flawlessly so that the grinding is performed in the ductile mode, the finished workpiece material will undergo little or no polishing process [15].
It has been reported that the depth of cracks can be predicted. The experiment of the prediction involves grinding of a silicon wafer machined by a diamond grinding wheel. The depth of the crack is approximately half the grain size of the diamond grinding wheel. So it can be observed that smaller grain sizes have better surface finish quality [13].
Figure 9.1shows the most commonly identified cracks that can occur during the brittle-mode cutting. Radial and lateral cracks are not as bad as a median crack. They both can increase the material removal rate and can be monitored. The median crack is critical, because it is more likely to be responsible for the failure of machinery parts in the industry when they propagate. The problem is that this crack is hidden under the surface and can be difficult to locate.

Figure 9.1.
Radial, lateral, and median cracks [16].
Figure options
In grinding, each grain works individually to scratch the surface of the workpiece. The continuation of fast small scratches on the surface results in a material removal from the workpiece. For better removal rate, the scratches from the grains should be close to each other. One of the many factors that the scratching process depends on is the length of the tip of the abrasive grain, as well as how deep the plastic deformation applied on the workpiece is. Load and tip radius are other factors that affect the scratching on the workpiece. Inappropriate choice of these factors leads to undesirable scratches, which in turn lead to entering the brittle mode with either lateral or radial cracks, or both [17]. Finishing a workpiece by ductile mode with no surface fractures gives a great smooth workpiece surface that does not need any additional processes such as lapping or polishing. In order to achieve that, the depth of cut should be small so that only nanoparticles are removed, depending on the workpiece material properties. The energy required for removing a certain volume from a workpiece while in ductile mode is [18]:
equation(9.1)
Ep=HVp
Turn MathJaxon

Where Vp is the volume and H is the hardness. However, the energy required for removing material in the brittle mode is [18]:
equation(9.2)
Ef=δAf
Turn MathJaxon

Where Af is the fractured area, and δ is the crack surface energy per unit area. The hardness and δ are typically the same for some materials. The estimated relationship of critical depth of cut for brittle materials with other parameters that cannot be exceeded to be in the free fracture ductile mode is [19]:
equation(9.3)

Turn MathJaxon

Where dc is the critical depth of cut, E is Young’s modulus, and Kc is the fracture toughness. By adding a constant to the formula so it can be more useful [10]:
equation(9.3a)

Turn MathJaxon

Therefore, the maximum grit depth of cut or chip thickness should be less than the critical depth of cut [20]:
equation(9.4)

Turn MathJaxon

Where Ls is the distance between the adjacent grits, Vw is the work speed (rpm), Vc is the peripheral wheel speed (rpm), ae is the wheel depth of cut (μm), and ds is the diameter of the wheel (mm).
Though difficult to evaluate, the crack length can be calculated from equation (9.5)[9]:
equation(9.5)

Turn MathJaxon

Where ψ is the indenter angle, and Fi is the indenter load. Then the estimated critical force applied before a crack forms is [9]:
equation(9.6)

Turn MathJaxon

Where ϖ is a constant that depends on the indenter geometry, which can lead to calculate the depth of the indenter as [21]:
equation(9.7)

Turn MathJaxon

However, the maximum chip thickness on ELID grinding, which will be explained in detail later, is disturbed by the bond strength of the grinding wheel. Consequently, it can be written as [19]:
equation(9.8)

Turn MathJaxon

Where k is the ELID dressing constant that is proportional to the input power, voltage, and current duty ratio:
k∝Ip,V,Rc
Turn MathJaxon

With the help of these expressions, the holding and grinding forces for a single grit can be obtained as [19]:
equation(9.9)
fh=k1sσag
Turn MathJaxon

equation(9.10)
fg=k2Shmax
Turn MathJaxon

Where fh is the holding force, k1 a constant related to the wheel topography, σs is the yield strength of the layer, ag is the holding area of grit, fg is the grinding force, k2 is a constant related to the material properties, and S is the sharpness factor.
With knowing the approximate number of grits per unit area, we can evaluate the total holding force as [19]:
equation(9.11)
Fh=NfhAg
Turn MathJaxon

Where Fh is the total holding force, N is the number of grits per unit area, fh is the holding force per grit, andAg is the grinding area (mm).
Furthermore, the total normal and tangential force can be anticipated from resolving the force per grit:
equation(9.12)
Fn=NnαfgAg
Turn MathJaxon

equation(9.13)
Ft=NtβfgAg
Turn MathJaxon

Where αn is the normal force component of fg, and βt is the tangential force component of fg [19].
The normal force can be obtained also from its relationship with the actual depth of cut (ADOC) [22].
equation(9.14)
Fn=F0+Cada
Turn MathJaxon

Where F0 is the break-in force while ADOC is zero, Ca is a constant that depends on grinding conditions, andda is the ADOC, which can be expressed in terms of the number of grinding passes. For the ith pass, the ADOC is [20]:
equation(9.15)

Turn MathJaxon

Where d0 is the wheel ADOC, kw is the cutting stiffness, and ks is the machine stiffness. By substituting the equation in the normal force equation, the normal force can be realized after the ith pass as [22]:
equation(9.16)

Turn MathJaxon

This equation shows that with time and increasing the number of passes, the normal forces should stabilize and become constant. The same is true with increasing the number of passes, [kw/(kw+ks)] becomes zero for kw and ks, not negative, which will make the final normal force when its becoming constant as:
equation(9.17)
Fn=F0+Cada
Turn MathJaxon

As F0, Ca, and da are constant for individual grinding conditions [22].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ส่วนใหญ่เอาออกวัสดุจากการขึ้นรูปชิ้นงานในระหว่างการบดวัสดุเปราะ โดยทั่วไปหลักสอง เมื่อเมล็ดข้าวบนบดล้อมาไปยังฝั่งเทคโนโลยี ชิพจากเทคโนโลยีจะเกิดขึ้น ก่อตัวนี้ได้ในโหมด ductile หรือโหมดเปราะ โหมด ductile ซึ่งเรียกว่าระบบ quasiplastic ตัด ไม่ต้องผ่านโหมดเปราะ ในระหว่างโหมด ductile ผลก่อตัวชิปในร่องกับรอยไม่ ให้ร่องโพรไฟล์ผิวเรียบ บนมืออื่น ๆ โหมดเปราะ ซึ่งสามารถอ้างอิงไปเป็นโหมด microbrittle ไม่ต้องการ ในโหมดนี้ ร่องที่สร้างขึ้นมีผลต่อบริเวณ ขึ้นรูปพื้นผิวรอยแตกและรอยแตก รอยแตกเหล่านี้เป็นรอยชนิดต่อไปนี้อย่างน้อยหนึ่ง: รอยแตกด้านข้าง รัศมี หรือมัธยฐานได้ บางรอยยังรายงาน ส้อม สาขา และเชฟรอน [13] ในกรณีของเอาโหมดเปราะ ระมัดระวังเลือกหรือปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ของสามารถเปิดบดกระบวนการเข้าสู่โหมด ductile สมควร [10] ขั้นระหว่างคือเปราะ ductile โหมด โหมด semiductile หรือโหมดบางส่วน ductile [14] ในโหมดนี้ วัสดุจะถูกเอาออกในโหมดเปราะ และไม่ส่งผลกระทบต่อวัสดุ โดยเป็นรอยแตกใต้พื้นผิวของวัสดุเทคโนโลยีขั้นสูง ยังคง ในขั้นตอนนี้ พื้นผิวของเทคโนโลยีถึงขีดจำกัดของความเครียดที่ผิวสูง ถึงขั้นนี้ และไม่เกินเป็นเปราะ โหมดต้องเลือกระวังของพารามิเตอร์ สามารถใช้เลเซอร์ช่วยให้ข้อพื้นผิวของการขึ้นรูปชิ้นงานก่อนเข้าสู่ขั้นตอนการบด กระบวนการนี้ช่วยลดการกำจัดวัสดุเปราะโหมด และเพิ่มคุณภาพผิวและความหยาบของเทคโนโลยี machined [10] ถ้าเทคโนโลยีเครื่องจักรกลในโหมดเปราะ นี้จะผลิต fractured พื้นผิวที่ต้องการเพิ่มเติมกระบวนการชิ้นซัดสาด และขัด กระนั้น ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติตามเพื่อให้กระบวนการชิ้นอยู่ในโหมด semiductile พื้นผิวของเทคโนโลยีจะมีบางส่วน fractured ดังนั้น มันจะต้องตรงขัดเท่านั้น เมื่อเราควบคุมเครื่องจักรไม่มีที่ติเพื่อให้การบดทำในโหมด ductile วัสดุขึ้นรูปชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์จะรับน้อย หรือไม่ขัดการ [15]มีรายงานว่า สามารถทำนายความลึกของรอยแตก ทดลองของการคาดการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการบดของการกลึง โดยบดล้อเพชร ความลึกของรอยแตกเป็นครึ่งเม็ดขนาดเพชรที่เจียระไนล้อ ดัง นั้นจะสังเกตได้จากว่า ขนาดเมล็ดเล็กมีผิวดีเสร็จคุณภาพ [13]รูป 9.1shows ระบุรอยแตกที่เกิดขึ้นในระหว่างการตัดโหมดเปราะกันมากที่สุด รัศมี และด้านข้างรอยแตกไม่ได้เลวร้ายอย่างรอยแตกมัธยฐาน พวกเขาสามารถเพิ่มอัตราการกำจัดวัสดุ และสามารถตรวจสอบ ดาวน์โหลดมัธยฐานเป็นสำคัญ เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะรับผิดชอบสำหรับความล้มเหลวของชิ้นส่วนเครื่องจักรในอุตสาหกรรมเมื่อพวกเขาเผยแพร่ ปัญหาคือ รอยแตกนี้ซ่อนอยู่ใต้พื้นผิว และสามารถค้นหายาก รูป 9.1 รัศมี ด้านข้าง และมัธยฐานรอยแตก [16]ตัวเลือกรูปในบด เม็ดแต่ละงานแต่ละขีดพื้นผิวของการขึ้นรูปชิ้นงาน ต่อรอยขีดข่วนเล็ก ๆ อย่างรวดเร็วบนผิวผลเอาวัสดุจากการขึ้นรูปชิ้นงาน บริษัทฯ เอา รอยขีดข่วนจากธัญพืชควรจะใกล้ชิดกัน หลายปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับกระบวนการ scratching อย่างใดอย่างหนึ่งคือความยาวของปลายข้าว abrasive เป็นแมพพลาสติกที่ใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานได้ลึก ปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อเกาบนเทคโนโลยีรัศมีโหลดและแนะนำได้ ทางเลือกที่ไม่เหมาะสมของปัจจัยเหล่านี้นำไประวังรอยขีดข่วน ซึ่งจะนำไปสู่การเข้าสู่โหมดเปราะกับด้านข้างทั้งสอง หรือรัศมีรอยแตก หรือทั้งสอง [17] สิ้นสุดการขึ้นรูปชิ้นงาน โดยโหมด ductile กับรอยแตกที่พื้นผิวไม่ให้ผิวขึ้นรูปชิ้นงานราบรื่นดีที่ไม่จำเป็นต้องดำเนินการใด ๆ เพิ่มเติมเช่นซัดสาด หรือขัด เพื่อให้บรรลุที่ ความลึกของการตัดควรขนาดเล็กเพื่อให้เก็บกักเท่านั้นจะถูกเอาออก ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุเทคโนโลยีการ พลังงานที่จำเป็นสำหรับการเอาไดรฟ์ข้อมูลบางอย่างจากการขึ้นรูปชิ้นงานขณะอยู่ในโหมด ductile คือ [18]:equation(9.1)Ep = HVpเปิด MathJaxon โดยที่ Vp คือ ปริมาตรและ H คือ ความแข็ง อย่างไรก็ตาม พลังงานที่จำเป็นสำหรับการเอาวัสดุในโหมดเปราะคือ [18]:equation(9.2)Ef = δAfเปิด MathJaxon ที่ Af ตั้ง fractured และδ แตกพลังงานพื้นผิวต่อหน่วยพื้นที่ ความแข็งและδโดยทั่วไปจะเหมือนกันสำหรับวัสดุบาง ประเมินความสัมพันธ์ของความลึกสำคัญตัดวัสดุเปราะด้วยพารามิเตอร์ที่ไม่เกินในโหมด ductile กระดูกฟรี เป็น [19]:equation(9.3) เปิด MathJaxon ความลึกสำคัญตัด dc โมดูลัสของยังเป็น และเคซี นึ่งทำ โดยการเพิ่มค่าคงในสูตรเพื่อ ให้เป็นประโยชน์มากขึ้น [10]:equation(9.3a) เปิด MathJaxon ดังนั้น ลึก grit สูงสุดความหนาตัดหรือชิควรจะน้อยกว่าความลึกสำคัญตัด [20]:equation(9.4) เปิด MathJaxon Ls เป็น ระยะห่างระหว่าง grits ติด Vw มีความเร็วในการทำงาน (rpm), Vc คือ ความเร็วของล้อพ่วง (rpm), ae มีความลึกของล้อตัด (μm), และ ds เป็นเส้นผ่าศูนย์กลางของล้อ (mm)ว่ายากต่อการประเมิน ความยาวรอยแตกสามารถคำนวณจากสมการที่ (9.5) [9]:equation(9.5) เปิด MathJaxon ที่ψอาศัยมุม และสาย โหลดอาศัย แล้วกองทัพสำคัญประเมินใช้ฟอร์มแตก [9]:equation(9.6) เปิด MathJaxon Πคงที่ขึ้นอยู่กับการอาศัยรูปทรงเรขาคณิต ซึ่งสามารถนำไปคำนวณความลึกของที่อาศัย [21]:equation(9.7) เปิด MathJaxon อย่างไรก็ตาม เป็นรบกวนความหนาสูงสุดชิบน ELID บด ซึ่งจะได้อธิบายในรายละเอียดในภายหลัง ตามพันธะแรงบดล้อ ดังนั้น มันสามารถเขียนเป็น [19]:equation(9.8) เปิด MathJaxon โดยที่ k คือ ค่าคงตัว ELID ที่เป็นสัดส่วนกับอินพุต แรงดัน และอัตราภาษีปัจจุบัน:k∝Ip, V, Rcเปิด MathJaxon ด้วยความช่วยเหลือของนิพจน์เหล่านี้ การจัดและการบดกองสำหรับ grit เดียวได้ [19]:equation(9.9)fh = k1sσagเปิด MathJaxon equation(9.10)fg = k2Shmaxเปิด MathJaxon Fh แรง k1 ค่าคงที่เกี่ยวข้องกับภูมิประเทศล้อ σs เป็นแรงผลตอบแทนของชั้น ag เป็นตั้งโฮลดิ้งของ grit, fg เป็นแรงบด k2 เป็นค่าคงที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุ และ S คือราคา ตัวคมชัดด้วยการรู้จำนวน grits ต่อหน่วยพื้นที่โดยประมาณ เราสามารถประเมินการรวมแรง [19]:equation(9.11)Fh = NfhAgเปิด MathJaxon Fh รวมถือแรง N คือ จำนวน grits ต่อหน่วยพื้นที่ fh เป็นแรงที่ต่อ grit, andAg คือ พื้นที่บด (mm)นอกจากนี้ สามารถคาดแรงปกติ และ tangential รวมจากแก้ไขแรงต่อ grit:equation(9.12)Fn = NnαfgAgเปิด MathJaxon equation(9.13)ฟุต = NtβfgAgเปิด MathJaxon ที่ αn เป็นปกติให้ส่วนประกอบของ fg และ βt เป็นส่วนประกอบแรง tangential ของ fg [19]สามารถรับแรงปกตินอกจากนี้จากความสัมพันธ์ของความลึกจริงตัด (ADOC) [22]equation(9.14)Fn = F0 + Cadaเปิด MathJaxon F0 เป็น แรง break-in ADOC เป็น ศูนย์ Ca คือ ค่าคงที่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการบด andda เป็น ADOC ซึ่งสามารถแสดงในหมายเลขของบัตรผ่าน ผ่านระยะ ADOC มี [20]:equation(9.15) เปิด MathJaxon D0 ล้อ ADOC กิโลวัตต์ความแข็งตัด และ ks ตึงเครื่อง โดยแทนสมการในสมการปกติกองทัพ กองทัพปกติสามารถถูกรับรู้หลังจากผ่านระยะ [22]:equation(9.16) เปิด MathJaxon สมการนี้แสดงว่า เวลาและเพิ่มจำนวนผ่าน กองกำลังปกติควรอยู่ดี และเป็นค่าคง ไม่ มีการเพิ่มจำนวนผ่าน, [kw/(kw+ks)] เป็น ศูนย์สำหรับกิโลวัตต์ และ ks ไม่ลบ ซึ่งจะทำให้สุดท้ายปกติแรงเมื่อมันกลายเป็นคงเป็น:equation(9.17)Fn = F0 + Cadaเปิด MathJaxon เป็น F0, Ca และดาได้คงที่สำหรับแต่ละเงื่อนไขคัฟ [22]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในระหว่างการบดจากวัสดุเปราะวัสดุจากชิ้นงานจะถูกลบออกโดยส่วนใหญ่สองหลักการทั่วไป เมื่อข้าวในล้อบดเข้ามาติดต่อกับชิ้นงานชิปจากชิ้นงานที่จะเกิดขึ้น การก่อตัวนี้สามารถเป็นได้ทั้งในโหมดการดัดหรือโหมดเปราะ โหมดเหนียวซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็นกลไกการตัด quasiplastic, เป็นที่ต้องการมากกว่าโหมดเปราะ ในระหว่างโหมดดัดส่งผลให้เกิดการก่อตัวชิปในร่องกับรอยแตกไม่มีร่องให้รายละเอียดพื้นผิวที่เรียบเนียน ในทางกลับกันโหมดเปราะซึ่งสามารถเรียกโหมด microbrittle เป็นไม่ได้ที่ต้องการ ในโหมดนี้ร่องที่สร้างขึ้นส่งผลกระทบต่อพื้นที่โดยรอบไว้หักพื้นผิวและรอยแตก รอยแตกเหล่านี้สามารถเป็นหนึ่งหรือหลายชนิดต่อไปนี้ของรอยแตก: ข้างรัศมีหรือรอยแตกเฉลี่ย บางรอยแตกอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีรายงานเช่นส้อมสาขาและวี [13] ในกรณีของการกำจัดโหมดเปราะเป็นทางเลือกที่ระมัดระวังหรือเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์บดสามารถเปิดกระบวนการบดนี้เข้าสู่โหมดการดัดที่ต้องการ [10] ขั้นตอนในระหว่างที่เรียกว่าโหมดเปราะ-ดัดโหมด semiductile หรือโหมดบางส่วนดัด [14] ในโหมดนี้วัสดุจะถูกลบออกในโหมดเปราะและไม่ส่งผลกระทบต่อวัสดุโดยการสร้างรอยแตกที่ทันสมัยภายใต้พื้นผิวชิ้นงานวัสดุ ยังคงอยู่ในขั้นตอนนี้พื้นผิวของชิ้นงานถึงข้อ จำกัด ของความเครียดผิวสูง เพื่อที่จะถึงขั้นตอนนี้และไม่เกินมันเข้าสู่โหมดเปราะต้องใช้ความระมัดระวังเป็นทางเลือกของพารามิเตอร์บด เลเซอร์ช่วยให้สามารถใช้ในการอุ่นพื้นผิวของชิ้นงานก่อนที่จะเข้าสู่ขั้นตอนการบด กระบวนการนี้จะช่วยลดการกำจัดวัสดุที่เปราะโหมดใด ๆ และเพิ่มคุณภาพของพื้นผิวและความหยาบกร้านของชิ้นงานกลึง [10] ถ้าการตัดเฉือนชิ้นงานอยู่ในโหมดเปราะนี้จะผลิตพื้นผิวร้าวที่ต้องใช้กระบวนการเครื่องจักรเพิ่มเติมขัดและขัด อย่างไรก็ตามถ้าคุณสมบัติมีการเปลี่ยนแปลงตามความเหมาะสมเพื่อให้กระบวนการเครื่องจักรอยู่ในโหมด semiductile พื้นผิวของชิ้นงานจะถูกหักบางส่วน; จึงจะต้องขัดโดยตรงเท่านั้น เมื่อเราควบคุมเครื่องจักรกลไม่มีที่ติเพื่อให้การบดจะดำเนินการในโหมดดัดวัสดุชิ้นงานเสร็จแล้วจะได้รับเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีกระบวนการขัด [15].
มันได้รับรายงานว่าระดับความลึกของรอยแตกสามารถคาดการณ์ การทดลองของการทำนายที่เกี่ยวข้องกับการบดของซิลิคอนเวเฟอร์กลึงโดยล้อบดเพชร ความลึกของรอยแตกจะอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของขนาดของเมล็ดข้าวบดล้อเพชร เพื่อที่จะสามารถสังเกตเห็นว่าขนาดของเมล็ดข้าวที่มีขนาดเล็กมีพื้นผิวที่มีคุณภาพดีกว่าจบ [13].
รูป 9.1shows รอยแตกมากที่สุดระบุทั่วไปที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการตัดเปราะโหมด รัศมีและรอยแตกด้านข้างไม่ได้เลวร้ายอย่างที่แตกเฉลี่ย พวกเขาทั้งสองจะสามารถเพิ่มอัตราการกำจัดวัสดุและสามารถตรวจสอบได้ แตกแบ่งเป็นสิ่งสำคัญเพราะมันมีแนวโน้มที่จะเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับความล้มเหลวของชิ้นส่วนเครื่องจักรในอุตสาหกรรมเมื่อพวกเขาเผยแพร่ ปัญหาคือว่ารอยแตกนี้ถูกซ่อนอยู่ใต้พื้นผิวและอาจเป็นเรื่องยากที่จะหา. รูปที่ 9.1. รัศมี, ด้านข้างและรอยแตกเฉลี่ย [16]. รูปที่ตัวเลือกในการบดเมล็ดแต่ละทำงานเป็นรายบุคคลเพื่อขูดพื้นผิวของชิ้นงาน ความต่อเนื่องของรอยขีดข่วนเล็ก ๆ อย่างรวดเร็วในผลพื้นผิวในการกำจัดวัสดุจากชิ้นงาน สำหรับอัตราการกำจัดที่ดีกว่ารอยขีดข่วนจากธัญพืชควรจะใกล้เคียงกัน หนึ่งในหลายปัจจัยที่กระบวนการเกาขึ้นอยู่กับความยาวของปลายของเมล็ดพืชที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเช่นเดียวกับว่าลึกเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกนำมาใช้ในชิ้นงานที่เป็น Load และรัศมีปลายปัจจัยอื่น ๆ ที่ส่งผลกระทบต่อรอยขีดข่วนบนชิ้นงาน ทางเลือกที่ไม่เหมาะสมของปัจจัยเหล่านี้นำไปสู่การรอยขีดข่วนที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งในการเปิดนำเข้าสู่โหมดเปราะที่มีทั้งรอยแตกด้านข้างหรือรัศมีหรือทั้งสอง [17] ตกแต่งชิ้นงานโดยโหมดดัดกับพื้นผิวที่ไม่มีกระดูกหักจะช่วยให้พื้นผิวชิ้นงานเรียบที่ดีที่ไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการใด ๆ เพิ่มเติมเช่นการขัดหรือขัด เพื่อที่จะประสบความสำเร็จที่ความลึกของการตัดควรมีขนาดเล็กเพื่อให้อนุภาคนาโนเพียงจะถูกลบออกไปขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุชิ้นงาน พลังงานที่จำเป็นสำหรับการลบปริมาณบางอย่างจากชิ้นงานขณะที่ในโหมดดัดเป็น [18]: สมการ (9.1) Ep = HVP เปิด MathJaxon ที่ไหน Vp คือปริมาณและ H คือความแข็ง แต่พลังงานที่จำเป็นสำหรับการลบวัสดุในโหมดเปราะคือ [18]: สมการ (9.2) = Ef δAf เปิด MathJaxon ที่ไหน Af เป็นพื้นที่ร้าวและδเป็นพลังงานที่มีพื้นผิวแตกต่อหน่วยพื้นที่ ความแข็งและความδมักจะเหมือนกันสำหรับวัสดุบางอย่าง ความสัมพันธ์ประมาณของความลึกที่สำคัญของการตัดวัสดุเปราะกับพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ไม่สามารถเกินที่จะอยู่ในโหมดการแตกหักฟรีดัดเป็น [19]: สมการ (9.3) เปิด MathJaxon ที่ไหน dc เป็นความลึกที่สำคัญของการตัด E เป็นโมดูลัสของเด็กหนุ่ม และ Kc คือแตกหัก โดยการเพิ่มอย่างต่อเนื่องเพื่อสูตรเพื่อที่จะสามารถมีประโยชน์มากขึ้น [10]: สมการ (9.3a) เปิด MathJaxon ดังนั้นความลึกสูงสุดของกรวดหนาตัดหรือชิปควรจะน้อยกว่าความลึกของการตัดที่สำคัญ [20]: สมการ ( 9.4) เปิด MathJaxon ที่ไหนแอลเอสเป็นระยะห่างระหว่างปลายข้าวที่อยู่ติดกัน Vw เป็นงานที่ความเร็ว (รอบต่อนาที), Vc เป็นความเร็วล้ออุปกรณ์ต่อพ่วง (รอบต่อนาที), แอล้อความลึกของการตัด (ไมครอน) และ ds คือเส้นผ่าศูนย์กลางของ . ล้อ (mm) แม้ว่าจะยากที่จะประเมินความยาวแตกสามารถคำนวณได้จากสมการ (9.5) [9]: สมการ (9.5) เปิด MathJaxon ที่ไหนψคือมุมหัวกดและสายภาระหัวกด แล้วแรงที่สำคัญโดยประมาณก่อนที่จะนำไปใช้ในรูปแบบที่แตกเป็น [9]: สมการ (9.6) เปิด MathJaxon ที่ไหนπเป็นค่าคงที่ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตที่หัวกดซึ่งสามารถนำไปสู่การคำนวณความลึกของหัวกดเป็น [21]: สมการ ( 9.7) เปิด MathJaxon อย่างไรก็ตามความหนาชิปสูงสุดใน ELID บดซึ่งจะอธิบายในรายละเอียดต่อมาจะถูกรบกวนด้วยความแข็งแรงพันธะของล้อบด ดังนั้นจึงสามารถเขียนเป็น [19]: สมการ (9.8) เปิด MathJaxon ที่ไหน k เป็นค่าคงที่แต่งตัว ELID ที่เป็นสัดส่วนกับกำลังไฟฟ้าแรงดันและอัตราการปฏิบัติหน้าที่ในปัจจุบัน: kαIp, V, Rc เปิด MathJaxon ด้วย ความช่วยเหลือของการแสดงออกเหล่านี้ที่ถือครองและกองกำลังบดกรวดเดียวสามารถได้รับเป็น [19]: สมการ (9.9) FH = k1sσag เปิด MathJaxon สมการ (9.10) FG = k2Shmax เปิด MathJaxon ที่ไหน FH เป็นแรงโฮลดิ้ง, k1 อย่างต่อเนื่อง ที่เกี่ยวข้องกับภูมิประเทศล้อσsเป็นผลผลิตของความแข็งแรงของชั้น, AG เป็นพื้นที่ถือครองกรวด, FG เป็นแรงบด, k2 เป็นค่าคงที่ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและ S เป็นปัจจัยความคมชัด. ด้วยรู้โดยประมาณ จำนวนปลายข้าวต่อหน่วยพื้นที่เราสามารถประเมินแรงถือรวม [19]: สมการ (9.11) Fh = NfhAg เปิด MathJaxon ที่ไหน Fh เป็นแรงถือครองทั้งหมด, N คือจำนวนของปลายข้าวต่อหน่วยพื้นที่, FH เป็นโฮลดิ้ง แรงต่อกรวด andAg เป็นพื้นที่บด (มม.) นอกจากนี้แรงปกติและสัมผัสทั้งหมดสามารถคาดการณ์จากการแก้ไขมีผลบังคับใช้ต่อกรวด: สมการ (9.12) Fn = NnαfgAg เปิด MathJaxon สมการ (9.13) Ft = NtβfgAg เปิด MathJaxon ที่ไหน αnเป็นองค์ประกอบที่มีผลบังคับใช้ตามปกติของ FG และβtเป็นองค์ประกอบที่มีผลบังคับใช้ของวง FG [19]. มีผลบังคับใช้ตามปกติจะได้รับจากความสัมพันธ์กับความลึกที่เกิดขึ้นจริงของการตัด (ADOC) [22]. สมการ (9.14) Fn = F0 + Cada เปิด MathJaxon ที่ไหน F0 เป็นแรงทำลายในขณะที่ ADOC เป็นศูนย์ Ca เป็นค่าคงที่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขบด andda เป็น ADOC ซึ่งสามารถแสดงออกในแง่ของจำนวนบดผ่าน สำหรับ ith ผ่าน, ADOC คือ [20]: สมการ (9.15) เปิด MathJaxon ที่ไหน d0 เป็น ADOC ล้อกิโลวัตต์เป็นตึงตัดและแคนซัสเป็นเครื่องตึง โดยการแทนสมการในสมการแรงปกติแรงปกติที่สามารถรับรู้หลังจากที่ ith ผ่านเป็น [22]: สมการ (9.16) เปิด MathJaxon สมการนี้แสดงให้เห็นว่ามีเวลาและการเพิ่มจำนวนของอ้อมกองกำลังปกติควรจะมีเสถียรภาพและ กลายเป็นค่าคงที่ เช่นเดียวกับที่เป็นจริงกับการเพิ่มจำนวนของอ้อม [กิโลวัตต์ / (กิโลวัตต์ + KS)] จะกลายเป็นศูนย์สำหรับกิโลวัตต์และแคนซัสไม่เชิงลบซึ่งจะทำให้มีผลบังคับใช้ตามปกติสุดท้ายเมื่อมันกลายเป็นอย่างต่อเนื่อง: สมการ (9.17) Fn = F0 + Cada เปิด MathJaxon เป็น F0, Ca และดาคงบดสำหรับเงื่อนไขของแต่ละบุคคล [22]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในระหว่างการบดวัสดุเปราะ วัสดุชิ้นงานส่วนใหญ่ออกโดยสองหลักการทั่วไป เมื่อเมล็ดที่บดล้อสัมผัสกับชิ้นงานชิปจากชิ้นงานจะถูกสร้างขึ้น การพัฒนานี้ได้ทั้งในโหมดหรือโหมดอ่อน เปราะ โหมดอ่อน ซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็นกลไก quasiplastic ตัด ,ต้องผ่านโหมดเปราะ ในระหว่างโหมดการผลอ่อนชิปในร่องไม่มีรอยแตก ให้ร่องโปรไฟล์ของพื้นผิวเรียบ บนมืออื่น ๆ , เปราะโหมดซึ่งสามารถเรียกว่าเป็นโหมด microbrittle ไม่ใช่ที่ต้องการ ในโหมดนี้ ร่องที่สร้างขึ้นส่งผลกระทบต่อพื้นที่โดยรอบสร้างกระดูกและผิวรอยแตกรอยแตกเหล่านี้สามารถเป็นหนึ่งหรือมากกว่าต่อไปนี้ชนิดของรอยแตก : ด้านข้าง , รัศมี หรือที่มีรอยแตก รอยแตกบางอื่น ๆนอกจากนี้ยังมีการรายงาน เช่น ช้อน ส้อม สาขาและ บริษัท เชฟรอน [ 13 ] ในกรณีของการกำจัดโหมดเปราะ จำเป็นต้องเลือก หรือปรับบดพารามิเตอร์จะเปลี่ยนกระบวนการบดในที่พึงปรารถนา Ductile โหมด [ 10 ]ระยะระหว่างเรียกว่าเปราะอ่อน โหมด semiductile หรือบางส่วนดัด โหมด [ 14 ] ในโหมดนี้ วัสดุจะถูกลบออกในโหมดเปราะ และไม่ส่งผลกระทบต่อวัสดุ โดยเป็นขั้นสูงรอยแตกใต้วัสดุชิ้นงานพื้นผิว ยังอยู่ในขั้นนี้พื้นผิวของชิ้นงานได้ถึงขีด จำกัด ของความเค้นพื้นผิวสูงเพื่อที่จะไปถึงเวทีนี้ และไม่เกิน มันจะเข้าสู่โหมดเปราะต้องเลือกหน่อยคัฟพารามิเตอร์ เลเซอร์ช่วยสามารถใช้เพื่อเปิดพื้นผิวของชิ้นงานก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการบด . กระบวนการนี้จะช่วยให้ลดวัสดุกำจัดโหมดเปราะ และเพิ่มคุณภาพและความขรุขระของพื้นผิวกลึงชิ้นงาน [ 10 ]ถ้าชิ้นงานเครื่องจักร ในโหมดนี้จะผลิต เปราะ หัก ผิวที่ต้องเพิ่มเติมเครื่องจักร กระบวนการขัดและขัด อย่างไรก็ตาม ถ้าคุณสมบัติได้รับการเปลี่ยนตามเพื่อให้กระบวนการกลึงในโหมด semiductile พื้นผิวของชิ้นงานจะถูกบางส่วนหัก ดังนั้น จะต้องขัดโดยตรงเท่านั้นเมื่อเราควบคุมเครื่องจักรที่ไม่มีที่ติเพื่อให้บดจะถูกดำเนินการในโหมดอ่อนวัสดุชิ้นงานเสร็จจะได้รับน้อยหรือไม่มีกระบวนการขัด [ 15 ] .
มันได้รับรายงานว่า ความลึกของรอยแตกสามารถคาดการณ์ได้ การทดลองที่เกี่ยวข้องกับการใช้ซิลิคอนเวเฟอร์กลึงโดยเพชรคัฟล้อความลึกของรอยแตกประมาณครึ่งหนึ่งของขนาดเม็ดของเพชรบดล้อ ดังนั้นจึงสามารถสังเกตได้ว่าขนาดเม็ดเล็กมีขึ้นพื้นผิวคุณภาพ [ 13 ] .
รูป 9.1shows ส่วนใหญ่มักระบุรอยแตกที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างโหมดเปราะบางตัด รัศมีและด้านข้างแตกก็ไม่ได้แย่อย่างที่แตกกลางพวกเขาทั้งสองสามารถเพิ่มอัตราการกำจัดวัสดุที่สามารถตรวจสอบได้ แตกกลางเป็นสิ่งสำคัญ เพราะมันมีแนวโน้มที่จะรับผิดชอบสำหรับความล้มเหลวของชิ้นส่วนเครื่องจักรในอุตสาหกรรมเมื่อมีการเผยแพร่ ปัญหาคือว่ารอยร้าวที่ซ่อนอยู่ภายใต้พื้นผิวและสามารถยากที่จะหา .

รูปที่ 9.1 .
เรเดียล ด้านข้าง โดยรอยแตก [ 16 ] .

ในรูปตัวเลือกคัฟเมล็ดแต่ละงานแต่ละที่จะขูดพื้นผิวของชิ้นงาน ความต่อเนื่องของรอยขีดข่วนเล็ก ๆอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวผลในการกำจัดวัสดุจากชิ้นงาน อัตราการกำจัดดีกว่า รอยขีดข่วนจากธัญพืช ควรใกล้ชิดกับแต่ละอื่น ๆ ปัจจัยหนึ่งที่หลายคนว่า เกากระบวนการขึ้นอยู่กับคือความยาวของส่วนปลายของเม็ด abrasive ,รวมทั้งวิธีลึกการเสียรูปพลาสติกที่ใช้กับชิ้นงานที่เป็น โหลดและทิปรัศมีมีปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อการเกาบนชิ้นงาน เลือกที่ไม่เหมาะสมของปัจจัยเหล่านี้ทำให้เกิดรอยขีดข่วนที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งจะนำไปสู่การเข้าโหมดเปราะแตกทั้งด้านข้าง หรือ เรเดียล หรือทั้ง [ 17 ]การตกแต่งชิ้นงาน โดยโหมดที่ไม่มีกระดูกอ่อนผิวให้ผิวชิ้นงานเรียบมากไม่ต้องเพิ่มเติมใด ๆ กระบวนการเช่นขัดหรือขัด เพื่อให้บรรลุผล ความลึกของการตัดควรมีขนาดเล็กเพื่อให้มีเพียงอนุภาคลบ ขึ้นอยู่กับชิ้นงานวัสดุ คุณสมบัติพลังงานที่จำเป็นสำหรับการลบปริมาณบางอย่างจากชิ้นงานในขณะที่ในโหมดอ่อน [ 18 ] :
สมการ ( 9.1 )

เปิด EP = เกลือ mathjaxon

ที่ VP เป็นปริมาณและ H คือ ความแข็ง อย่างไรก็ตาม พลังงานที่ต้องใช้สำหรับการถอดวัสดุในโหมดเปราะ [ 18 ] :
สมการ ( 9.2 )

เปิด mathjaxon EF = δ AF

ที่ AF เป็นพื้นที่หัก และδเป็นรอยแตกพื้นผิวพลังงานต่อพื้นที่หนึ่งหน่วยความแข็งและδโดยทั่วไปจะเหมือนกันสำหรับวัสดุบาง ค่าความสัมพันธ์ของความลึกวิกฤตของการตัดวัสดุเปราะ กับพารามิเตอร์อื่น ๆที่ไม่สามารถเกินได้ในฟรีโหมดการดัด [ 19 ] :
สมการ ( 9.3 )

เปิด mathjaxon

ที่ DC คือวิกฤติความลึกของการตัด , E คือ ค่าโมดูลัสของยังและ KC มีการแตกหัก .โดยการเพิ่มค่าคงที่ในสูตรแล้วได้ประโยชน์ [ 10 ] :
สมการ ( 9.3a )

เปิด mathjaxon

ดังนั้นกรวดหนาตัดความลึกสูงสุดหรือชิปควรน้อยกว่าความลึกวิกฤตตัด [ 20 ] :
สมการ ( 9.4 )

เปิด mathjaxon

ที่ นั่นคือระยะห่างระหว่างติดกัน grits , VW คือความเร็วการทำงาน ( RPM ) , VC คือความเร็วล้อพ่วง ( รอบต่อนาที )เอ เป็นล้อที่ความลึกของการตัด ( μ m ) และ DS คือ เส้นผ่าศูนย์กลางของล้อ ( มม. ) .
ถึงแม้ว่ายากที่จะประเมิน รอยแตกยาวสามารถคำนวณจากสมการ ( 9.5 ) [ 9 ] :
สมการ ( 9.5 )

เปิด mathjaxon

ที่ψเป็นหัวกดมุม และ ฟีเป็นหัวกดโหลด แล้วคาดว่าวิกฤตบังคับใช้ก่อนแตกรูปแบบคือ [ 9 ] :
สมการ ( 9.6 )

เปิด mathjaxon

ที่ϖเป็นค่าคงที่ที่ขึ้นอยู่กับ indenter เรขาคณิต ซึ่งสามารถนำไปคำนวณความลึกของหัวกดเป็น [ 21 ] :
สมการ ( 5 )

เปิด mathjaxon

แต่ความหนาชิปสูงสุดใน elid บดซึ่งจะอธิบายในรายละเอียดภายหลัง ถูกรบกวนจากแรงยึดเหนี่ยวของ บดล้อ ซึ่งสามารถเขียนเป็นสมการ [ 19 ] :
( 9.8 )

เปิด mathjaxon

โดยที่ k คือค่าคงที่ elid dressing ที่เป็นสัดส่วนกับสัญญาณ แรงดัน และกระแสหน้าที่สัดส่วน :
K ∝ IP , V , RC เปิด mathjaxon

ด้วยความช่วยเหลือของนิพจน์เหล่านี้ ถือและบดังเป็นกรวดเดียวได้เป็น [ 19 ] :
( 9.9 ) สมการ
FH = k1s σ AG


เปิด mathjaxon สมการ ( 9.10 )

k2shmax FG = เปิด mathjaxon

ที่ 4 คือ แรงยึดติดK1 คงที่ที่เกี่ยวข้องกับล้อ สภาพภูมิประเทศ เป็นσครากของชั้น , AG เป็นที่คุมขังของกรวด FG เป็นบดแรง , K2 คือคงที่ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุ และเป็นปัจจัยความคม .
กับทราบจำนวนประมาณของปลายข้าวต่อพื้นที่ เราสามารถ ประเมินรวมแรงยึดติดเป็น [ 19 ] :
สมการ ( 9.11 )
4 = nfhag mathjaxon


เปิดที่ 4 คือ ผลรวมของแรงยึดติด , n คือจำนวนของปลายข้าวต่อพื้นที่หน่วย FH เป็นแรงยึดติดต่อมานะ andag เป็นคัฟ พื้นที่ ( mm ) .
นอกจากนี้ รวมปกติและสัมผัสบังคับสามารถคาดการณ์ไว้จากการบังคับต่อมานะ :

FN สมการ ( 9.12 ) = nn α fgag


เปิด mathjaxon สมการ ( 9.13 )
ฟุต = NT บีตา fgag
เปิด mathjaxon

ที่α N เป็นปกติ ส่วนประกอบของ FG บังคับ ,บีตาและ T เป็นสัมผัสบังคับส่วนประกอบของ FG [ 19 ] .
แรงปกติ สามารถหาได้จากความสัมพันธ์กับความลึกของการตัดจริง ( adoc ) [ 22 ] .
สมการ ( เฉลี่ย ) =
FN ละ

mathjaxon คาด้าเปิดที่ละเป็นบุกเข้าไปบังคับในขณะที่ adoc เป็นศูนย์ , CA เป็นค่าคงที่ที่ขึ้นอยู่กับคัฟ สภาพ andda เป็น adoc ซึ่งสามารถแสดงออกในแง่ของจำนวนของการบดที่ผ่านสำหรับ ith ผ่าน adoc [ 20 ] :
สมการ ( 9.15 )

เปิด mathjaxon

ที่พลังงานเป็นล้อ adoc กิโลวัตต์เป็นตัด , ความแข็งแรง , และ KS เป็นเครื่องตึง จากสมการในสมการแรงปกติ แรงปกติ สามารถรับรู้หลังจากผ่านอ. เป็น [ 22 ] :
สมการ ( 9.16 )

เปิด mathjaxon

สมการนี้แสดงให้เห็นว่า ด้วยเวลา และการเพิ่มจำนวนของผ่านกองกำลังปกติควรมั่นคงและเป็นค่าคงที่ เดียวกันเป็นจริงกับการเพิ่มจำนวนของการส่งผ่าน [ กิโลวัตต์ ( kW / KS ) กลายเป็นศูนย์สำหรับกิโลวัตต์และ KS , ไม่ลบ ซึ่งจะทำให้แรงปกติ สุดท้ายเมื่อมันกลายเป็นคงที่ตามสมการ ( 9.17 )
:
=
FN ละคาด้าเปิด mathjaxon ละ

เป็น CA และดา จะคงที่สำหรับแต่ละบุคคลคัฟ

สภาพ [ 22 ]