A conventional grinding process app

A conventional grinding process applied to ceramic materials often results in surface fracture damage, nullifying the benefits of advanced ceramic processing methods [7]. These defects are sensitive to grinding parameters and can significantly reduce the strength and reliability of the finished components. It is, therefore, important to reduce the depth of grain penetration to minimum values so that the grain force is below the critical level for structural damage. The critical value of grain penetration depth for a hard ceramic is typically less than 0.2 μm. This small value of grain penetration depth is made possible using the ELID grinding technique with fine grain wheels.
Although ELID grinding is good for workpiece accuracy, it is not necessarily beneficial to workpiece strength as the following discussion of the effects of removal rates demonstrates [8]. Stock removal rate increases with increasing number of passes, higher stock removal rates being obtained with a stiffer machine tool in the first few passes. For grinding wheels of a similar bond type, a larger stock removal rate is obtained for the wheels of larger grit sizes. Cast iron–bonded wheels used during the ELID grinding allow a larger stock removal rate, yet a lower grinding force than a vitrified bond grinding wheel used in a conventional grinding process. Machine stiffness has little effect on residual strength of ground silicon under multipass grinding conditions, which can be attributed to the effect of the actual wheel depth of cut on workpiece strength [9]. As the number of passes increases, the actual depth of cut approaches the set depth of cut, which means that regardless of machine tool stiffness, grinding force does not necessarily alter workpiece strength in a stable grinding process. Also, more compressive residual stress can be induced with a dull grinding wheel, with a grinding wheel of a larger grit size, or with a wheel with a stiff and strong bond material. However, a larger grinding-wheel grit size causes a greater depth of damage in the surface of the ground workpiece. As the number of passes increases, the normal grinding force also increases. This increase of force is steep initially and slows down as the number of passes increases, a phenomenon more evident for a high stiffness machine tool. Due to machine tool deflection, the normal grinding force is initially smaller with lower machine stiffness [9]. Eventually, the normal force approaches a limit value, regardless of the machine stiffness characteristics [9]. To avoid damage to the workpiece, it is necessary to limit the grain penetration depth, which is more directly dependent on the removal rate than on the grinding force.
A controversial and little studied aspect of the ceramic grinding process is the pulverization phenomenon that takes place in the surface layer of a ceramic workpiece during grinding [10]. Surface pulverization makes ceramic grains in the surface much smaller than those in the bulk and gives the ground surface a smoother appearance.
7.7. Material removal mechanisms in grinding of ceramics and glasses
In general, two approaches in investigating abrasive-workpiece interactions in ceramics grinding [7]:
1.
The indentation-fracture mechanics approach models abrasive-workpiece interactions by the idealized flaw system and deformation produced by an indenter.
2.
The machining approach involves measurement of forces coupled with scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM) observation of surface topography and of grinding debris.
The stock removal during grinding of ceramics is a combination of microbrittle fracture and quasi-plastic cutting. The quasi-plastic cutting mechanism, typically referred to as ductile-mode grinding, depicted inFigure 7.8, results in grooves on the surface that are relatively smooth in appearance. Through careful choice of values for the grinding parameters and control of the process, ceramics can be ground predominantly in this so-called ductile mode. On the other hand, brittle-mode grinding shown in Figure 7.9 results in surface fracture and surface fragmentation. Ductile-mode grinding is preferred because negligible grinding flaws are introduced and structural strength is maintained.

Figure 7.9.
An abrasive grain depicted removing material from a brittle workpiece: (a) in ductile-mode grinding and (b) in brittle-mode grinding[7]
Figure options
As shown in Figure 7.9, a plastically deformed zone is positioned directly under the grit. In brittle-mode grinding, two principal crack systems are generated: median (radial) cracks and lateral cracks. Brittle-mode removal of material is due to the formation and propagation of these lateral cracks.
The specific depth at which a brittle-ductile transition occurs is a function of the intrinsic material properties of plasticity and fracture. According to Bandyopadhyay, the critical depth is [7]:
equation(7.1)

Turn MathJaxon

where d is the critical depth of cut.
Although it is not always easy to observe microcracks produced by grinding, the depth of a median crack can be estimated using the following formula [11]:
equation(7.2)

Turn MathJaxon

where ψ is the indenter angle, F is the indentation load, E is the modulus of elasticity, and Kc is the fracture toughness of the material. Therefore, the depth of the median crack depends on the material properties, force, and grinding grit shape.
Indentation load F is estimated by dividing the grinding force by the number of active cutting edges in the contact area between the grinding wheel and the workpiece. This relationship applies above a threshold force F*. The critical force F* that will initiate a crack can be estimated by:
equation(7.3)

Turn MathJaxon

where α is a coefficient that depends on the indenter geometry, and H is the hardness.
In conclusion, crack size can be estimated theoretically, from equation (7.2) when the force exceeds a certain critical value, determined by equation (7.3). Typical values of critical force to propagate subsurface damage are presented in Table 7.1[7]. In order to cut in the presence of plastic deformation, the grain load should be less than 0.2 N and 0.7 N for SiC and Si3N4, respectively, for a typical grain shape.
Table 7.1.
Critical Force Required to Propagate Subsurface Damage [7]
Materials H (GPa) E (GPa) Kc (kN/m3/2) F* (N)
SiC 24.5 392 3400 0.2
Si3N4 14 294 3100 0.73
Table options
Scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM) techniques can be utilized to evaluate surface and subsurface fracture damage. Typical micrographs are shown in Figure 7.10 and Figure 7.11. From SEM and AFM micrographs, one can assess the difference between brittle mode and ductile mode material removal.

Figure 7.10.
SEM micrographs [7]: (a) #325 and (b) #8000
Figure options

Figure 7.11.
AFM micrographs [7]: (a) #325 and (b) #8000
Figure options
7.8. Comparison between ELID and other grinding techniques
Significant reduction in grinding force has been reported with the application of ELID for workpieces ground both in the longitudinal and transverse directions.
ELID Grinding
Protruding grains abrade the workpiece. As a result, the grains and the oxide layer wear down. The wear of the oxide layer increases the electrical conductivity of the wheel. As a result, the electrical current in the circuit increases, leading to an intensification of the electrolysis. Consequently, protrusion of the abrasive grains increases and, during a short period, the thickness of the oxide layer recovers. The described electrical behavior is nonlinear, due to the formation of this insulating oxide layer. The oxide layer has a beneficial lubricating role in the grinding process. The process of wear and recovery of the oxide layer follows in a rather stable manner during the entire ELID grinding operation.
Other In-Process Dressing Technologies
Nakagawa and Suzuki investigated various techniques of in-process dressing [12]. The effects of in-process dressing using a dressing stick were studied. The wheel is dressed at the beginning of each stroke. Higher material removal rates were reported. An application of this procedure to side-grinding is difficult. However, use of a dressing stick accelerates wear of the superabrasive grains.
The technique of electrochemical dressing was introduced by McGeough in 1974 [13]. An electroconductive metal-bond wheel forms the anode and a fixed graphite stick forms the cathode. The dressing process takes place by electrolysis. Welch and others employed sodium chloride electrolyte [14]. However, sodium chloride is corrosive and is therefore harmful to the machine tool.
Another dressing technique is based on the principle of electrical discharge machining (EDM). The conductive grinding wheel is energized with a pulsed current. The flow of ions creates hydrogen bubbles in the coolant, creating an increasing electric potential. When the potential becomes critical, a spark is generated that melts and erodes the material that clogs the wheel. This procedure does not continuously provide protruding abrasive grains, being considered unsuitable for ultrafine grinding of materials, especially with micrograin-size grinding wheels.
Other nonconventional machining processes based on electrochemical metal removal include electrochemical machining, electrochemical grinding, and electrochemical polishing.
7.9. Applications of ELID grinding
ELID grinding has been investigated for various materials, including ceramics, hard steels, ceramic glass, and ceramic coatings, having a variety of shapes (plane, cylindrical external and internal, spherical and aspherical lens, etc.) and of greatly varying dimensions. Lately, new applications of ELID principle were tested for biomedical materials [15] and [16].
Recent investigations reported include:
•
ELID-side grinding [4], [8] and [9]
•
ELID double-side grinding [17]
•
ELID-lap grinding [18] and [19]
•
ELID grinding o

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ใช้กระบวนการบดทั่วไปวัสดุเซรามิกมักจะส่งผลทำให้ผิวเกิดความเสียหาย ศไประโยชน์วิธีการประมวลผลเซรามิกขั้นสูง [7] ข้อบกพร่องเหล่านี้มีความไวต่อคัฟพารามิเตอร์ และสามารถลดความแรงและความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบสำเร็จรูป ได้ ดังนั้น ต้องลดความลึกของการเจาะเมล็ดข้าวให้เป็นค่าต่ำสุดที่บังคับให้เมล็ดอยู่ใต้ระดับความเสียหายต่อโครงสร้างสำคัญ ค่าสำคัญของเมล็ดข้าวเจาะลึกสำหรับเซรามิกยากจะ μm น้อยกว่า 0.2 ค่านี้เล็กของเมล็ดความลึกของการเจาะจะทำไปโดยใช้เทคนิคการบด ELID มีล้อเกรนแม้ว่า ELID บดเหมาะสำหรับขึ้นรูปชิ้นงานแม่นยำ ไม่จำเป็นต้องเป็นประโยชน์ต่อความแข็งแรงเทคโนโลยีเป็นผลของราคาเอาการสนทนาต่อไปนี้สาธิต [8] เพิ่มอัตราเอาหุ้น ด้วยการเพิ่มจำนวนผ่าน สูงเอาหุ้นราคาถูกรับ ด้วยเครื่องมือเครื่อง stiffer ในครั้งแรกไม่ผ่าน สำหรับล้อบดคล้ายพันธบัตรชนิด อัตราเอาหุ้นใหญ่ได้รับมาสำหรับล้อใหญ่ grit ขนาด ใช้ระหว่าง ELID บดล้อเหล็ก – ถูกผูกมัดให้อัตราเอาหุ้นใหญ่ ยังแรงบดต่ำกว่าพันธบัตร vitrified บดล้อที่ใช้ในกระบวนการบดแบบเดิม ความแข็งเครื่องมีผลน้อยกับแรงเหลือพื้นดินซิลิคอนสภาวะ multipass บด ซึ่งสามารถเกิดจากผลของความลึกจริงล้อตัดขึ้นรูปชิ้นงานแข็งแรง [9] เป็นจำนวนผ่านเพิ่มขึ้น ความลึกจริงของวิธีตัดลึกชุดตัด ซึ่งหมายความ ว่า ไม่ว่าเครื่องมือตึง บดแรง ไม่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงความแข็งแรงเทคโนโลยีในคอกที่บดกระบวนการ ยัง ความเครียดเหลือ compressive เพิ่มเติมสามารถจะเกิดจาก ล้อบดน่าเบื่อ มีล้อบด grit ขนาดใหญ่ หรือล้อวัสดุแข็ง และแข็งแรงพันธะ อย่างไรก็ตาม ขนาดล้อบด grit ขนาดใหญ่ทำให้ความลึกมากกว่าความเสียหายในพื้นผิวของเทคโนโลยีพื้น เป็นจำนวนผ่านเพิ่ม แรงบดปกติยังเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของแรงเป็นชันแรก และช้าลงเป็นจำนวนที่เพิ่มผ่าน ปรากฏการณ์ที่เห็นได้ชัดมากขึ้นสำหรับเครื่องมือเครื่องจักรความฝืดสูง เนื่องจากเครื่องมือเครื่องจักร deflection แรงบดปกติจะเริ่มมีขนาดเล็ก มีความแข็งเครื่องล่าง [9] ในที่สุด แรงปกติแจ้งวงเงินค่า โดยไม่คำนึงถึงลักษณะความแข็งเครื่อง [9] เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายขึ้นรูปชิ้นงาน มันจำเป็นต้องจำกัดข้าวเจาะลึก ซึ่งเพิ่มเติมโดยตรงขึ้นอยู่กับอัตราการกำจัดกว่าบนแรงบดเซรามิกกระบวนการบดด้านแย้ง และศึกษาน้อยเป็นปรากฏการณ์ pulverization ที่เกิดในชั้นผิวของเทคโนโลยีเซรามิกระหว่างบด [10] Pulverization ผิวทำให้ธัญพืชเซรามิกในพื้นผิวขนาดเล็กกว่าในจำนวนมาก และช่วยให้ผิวดินมีลักษณะเรียบ7.7. วัสดุกำจัดกลไกในบดเซรามิกส์และแก้วทั่วไป สองยื่นในทรายเทคโนโลยีการโต้ตอบในเซรามิกส์คัฟ [7] การตรวจสอบ:1วิธีกลศาสตร์การแตกหักเยื้องรุ่นทรายเทคโนโลยีการโต้ตอบ ด้วยระบบปัญหา idealized และแมพที่ผลิต โดยอาศัยการ2วิธีชิ้นเกี่ยวข้องกับวัดกองควบคู่กับการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) และสังเกต (AFM) กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม ของพื้นผิวภูมิประเทศ และบดเศษเอาหุ้นในระหว่างการบดของเครื่องเคลือบจะทำให้ microbrittle และตัดพลาสติกกึ่ง กลไกกึ่งพลาสติกตัด โดยทั่วไปเรียกว่าเป็น inFigure 7.8 ผลลัพธ์ในร่องบนพื้นผิวที่ค่อนข้างราบรื่นในลักษณะแสดง ductile โหมดบด ผ่านทางระวังค่าสำหรับพารามิเตอร์บดและควบคุมกระบวนการ เครื่องเคลือบสามารถจะพื้นดินส่วนใหญ่ในโหมด ductile นี้เรียกว่า บนมืออื่น ๆ บดแสดงในรูปที่ 7.9 โหมดเปราะผลผิวกระดูกและการกระจายตัวของผิว คัฟ Ductile โหมดถูกต้องเนื่องจากมีการแนะนำข้อบกพร่องบดระยะ และความแข็งแรงโครงสร้างไว้ รูปที่ 7.9 การ เมล็ดข้าวเป็น abrasive แสดงวัสดุเอาจากเทคโนโลยีเปราะ: (ก) ในโหมด ductile บด และ (ข) ใน โหมดเปราะคัฟ [7]ตัวเลือกรูปดังแสดงในรูปที่ 7.9 โซน plastically พิการอยู่ภายใต้ grit สร้างขึ้นในโหมดเปราะบด แตกหลักสองระบบ: มัธยฐาน (รัศมี) รอยแตกและรอยแตกที่ด้านข้าง เอาโหมดเปราะของวัสดุเนื่องจากการกำเนิดและการแพร่กระจายของรอยแตกเหล่านี้ด้านข้างได้ความลึกเฉพาะที่เปลี่ยนเปราะ ductile เกิดขึ้นคือ ฟังก์ชันคุณสมบัติวัสดุ intrinsic plasticity และกระดูก ตาม Bandyopadhyay ความลึกสำคัญคือ [7]:equation(7.1) เปิด MathJaxon ตำแหน่ง d คือ ความลึกที่สำคัญตัดแม้ว่ามันจะไม่เสมอง่ายต่อการสังเกต microcracks ที่ผลิต โดยการบด ความลึกของรอยแตกมัธยฐานความใช้สูตรต่อไปนี้ [11]:equation(7.2) เปิด MathJaxon ที่ψเป็นมุมอาศัย F คือ โหลดเยื้อง เป็นโมดูลัสของความยืดหยุ่น และเคซีเป็นนึ่งแตกหักของวัสดุ ดังนั้น ความลึกของรอยแตกมัธยฐานขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุ แรง และรูปร่าง grit บดมีประเมินเยื้องโหลด F โดยการหารแรงบดโดยจำนวนงานตัดขอบในพื้นที่ติดต่อระหว่างล้อบดและการขึ้นรูปชิ้นงาน ความสัมพันธ์นี้ใช้เหนือขีดจำกัดแรง F * แรงสำคัญ F * ที่จะเริ่มต้นรอยแตกสามารถประเมินได้โดย:equation(7.3) เปิด MathJaxon ที่ด้วยกองทัพคือ สัมประสิทธิ์ซึ่งขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตอาศัย และ H คือ ความแข็งเบียดเบียน รอยแตกขนาดความตามหลักวิชา จากสมการ (7.2) เมื่อแรงเกินค่ากำหนดความสำคัญ กำหนด โดยสมการ (7.3) ค่าปกติของกองทัพสำคัญสืบ subsurface เสียจะแสดงในตาราง 7.1 [7] การตัดในต่อหน้าของแมพพลาสติก โหลดเมล็ดควรน้อยกว่า 0.2 N และ N 0.7 SiC และ Si3N4 ตามลำดับ ในรูปเมล็ดข้าวทั่วไปตาราง 7.1แรงที่สำคัญต้องสืบเสีย Subsurface [7]วัสดุ H (GPa) E (GPa) Kc (แหนบ kN/m3/2) F * (N)ซิลิก้อน 24.5 392 3400 0.2Si3N4 14 294 3100 0.73ตัวเลือกตารางการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) และเทคนิค (AFM) กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมสามารถนำไปใช้เพื่อประเมินความเสียหายของพื้นผิว และ subsurface กระดูก Micrographs ทั่วไปจะแสดงในรูปที่ 7.10 7.11 รูป จาก SEM และ AFM micrographs หนึ่งสามารถประเมินความแตกต่างระหว่างโหมดเปราะและโหมด ductile เอาวัสดุ รูปที่ 7.10 การ SEM micrographs [7]: #325 (a) และ (b) #8000ตัวเลือกรูป รูปที่ 7.11 การ AFM micrographs [7]: #325 (a) และ (b) #8000ตัวเลือกรูป7.8 การเปรียบเทียบระหว่าง ELID และเทคนิคอื่น ๆ บดมีการรายงานอย่างมีนัยสำคัญลดบดแรง ด้วย ELID สำหรับเที่ยงดินทั้งทิศทางระยะยาว และ transverseELID คัฟธัญพืชที่เกิน abrade การขึ้นรูปชิ้นงาน ดัง เกรนและชั้นออกไซด์ใส่ลง เครื่องแต่งกายของชั้นออกไซด์เพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของล้อ ดัง กระแสไฟฟ้าในวงจรเพิ่มขึ้น นำไปสู่การแรงการ electrolysis ดังนั้น protrusion เพิ่มธัญพืช abrasive และ ช่วงสั้น ความหนาของชั้นออกไซด์ที่กู้คืน อธิบายไฟฟ้าพฤติกรรมไม่เชิงเส้น เนื่องจากการก่อตัวของชั้นออกไซด์นี้ฉนวนได้ ชั้นออกไซด์มีหน้าที่หล่อลื่นเป็นประโยชน์ในกระบวนการบด กระบวนการในการสวมใส่และการกู้คืนของชั้นออกไซด์ตามในลักษณะที่ค่อนข้างมีเสถียรภาพระหว่าง ELID ทั้งที่ดำเนินการเจียระไนเทคโนโลยีอื่น ๆ ในกระบวนการแต่งตัวนาคางาวะและ Suzuki สอบสวนเทคนิคต่าง ๆ ในกระบวนการแต่งตัว [12] มีศึกษาผลกระทบของการใช้ไม้แต่งตัวการแต่งตัวในกระบวนการ ล้อแต่งตัวของแต่ละจังหวะได้ มีรายงานราคาวัสดุเอาสูง แอพลิเคชันของขั้นตอนนี้จะบดด้านได้ยาก อย่างไรก็ตาม ใช้ติดแต่งตัวเพิ่มความเร็วเครื่องแต่งกายของธัญพืช superabrasiveเทคนิคการแต่งกายที่ไฟฟ้าถูกนำมาใช้ โดย McGeough 1974 [13] ล้อโลหะพันธะ electroconductive เป็นแบบฟอร์มแอโนด และแคโทดใช้แกรไฟต์คงติด การแต่งตัวเกิดขึ้น โดย electrolysis Welch และอื่น ๆ จ้างอิเล็กโทรโซเดียมคลอไรด์ [14] อย่างไรก็ตาม โซเดียมคลอไรด์จะกร่อน จึงเป็นอันตรายกับเครื่องมือเครื่องจักรเทคนิคแต่งตัวอื่นอยู่บนหลักการของการจำหน่ายไฟฟ้า (EDM) เครื่องจักรกล บดล้อไฟฟ้าเป็นพลังงาน ด้วยกระแสพัล การไหลของประจุสร้างฟองไฮโดรเจนในลแลนท์ สร้างศักยภาพไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เมื่อศักยภาพสำคัญ ประกายที่จะสร้างที่ละลาย และกัดกร่อนวัสดุที่อุดตันล้อ ขั้นตอนนี้อย่างต่อเนื่องให้แหล่งน้ำธัญพืช abrasive ถูกถือว่าไม่เหมาะสมสำหรับ ultrafine บดวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ micrograin ขนาดคัฟล้อกระบวนการชิ้นอื่น ๆ ทั้งยึดเอาโลหะไฟฟ้าได้แก่เครื่องจักรไฟฟ้า ไฟฟ้าบด และไฟฟ้าขัด7.9 การใช้งานของ ELIDELID บดมีการตรวจสอบวัสดุต่าง ๆ เครื่องเคลือบ steels ยาก แก้วเซรามิก และ เคลือบเซรามิก การมีความหลากหลาย ของรูปร่าง (เครื่องบิน ภายนอก และภายใน ทรงกลม และ aspherical เลนส์ทรงกระบอก ฯลฯ) และมิติที่แตกต่างกันมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้ โปรแกรมประยุกต์ใหม่หลัก ELID ได้ทดสอบการผลิตทางชีวการแพทย์ [15] [16]รายงานการสืบสวนล่าสุดรวม:•ด้าน ELID คัฟ [4] [8] และ [9]•ELID สองด้านคัฟ [17]•ตัก ELID คัฟ [18] และ [19]•O บด ELID

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กระบวนการบดทั่วไปนำไปใช้กับวัสดุเซรามิกมักจะส่งผลให้เกิดความเสียหายในพื้นผิวการแตกหัก nullifying ประโยชน์ของวิธีการประมวลผลขั้นสูงเซรามิก [7] ข้อบกพร่องเหล่านี้มีความไวต่อการบดพารามิเตอร์และสามารถลดความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนสำเร็จรูป มันจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะช่วยลดความลึกของการเจาะเมล็ดข้าวไปเป็นค่าต่ำสุดเพื่อให้มีผลบังคับใช้เป็นเมล็ดข้าวต่ำกว่าระดับที่สำคัญสำหรับความเสียหายของโครงสร้าง ค่าที่สำคัญของการเจาะลึกสำหรับเม็ดเซรามิกที่ยากคือมักจะน้อยกว่า 0.2 ไมโครเมตร นี้ค่าเล็ก ๆ เจาะลึกเม็ดทำไปได้โดยใช้เทคนิคการบด ELID มีล้อเม็ดละเอียด.
แม้ว่า ELID บดเป็นสิ่งที่ดีเพื่อความถูกต้องของชิ้นงานก็ไม่จำเป็นต้องเป็นประโยชน์ต่อความแข็งแรงของชิ้นงานเป็นสนทนาต่อไปนี้ผลกระทบของอัตราการกำจัดแสดงให้เห็นถึง [8 ] การเพิ่มขึ้นของอัตราการกำจัดต็อกที่มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นผ่านอัตราการกำจัดหุ้นสูงกว่าที่ได้รับด้วยเครื่องมือเครื่องแข็งในการผ่านไปไม่กี่ครั้งแรก สำหรับบดล้อของประเภทตราสารหนี้ที่คล้ายกันอัตราการกำจัดหุ้นขนาดใหญ่จะได้รับสำหรับล้อขนาดใหญ่ขนาดกรวด โพลล์ล้อเหล็กถูกผูกมัดใช้ในระหว่างการ ELID บดให้มีขนาดใหญ่อัตราการกำจัดหุ้นยังแรงบดต่ำกว่าล้อบดพันธบัตร vitrified ใช้ในกระบวนการบดธรรมดา เครื่องตึงมีผลเพียงเล็กน้อยกับความแรงที่เหลือจากพื้นดินซิลิกอนภายใต้เงื่อนไขที่บดกันหลายที่สามารถนำมาประกอบกับผลของความลึกล้อที่เกิดขึ้นจริงของการตัดชิ้นงานที่กำลังมาแรง [9] ขณะที่จำนวนของการเพิ่มขึ้นผ่านความลึกที่เกิดขึ้นจริงของการตัดชุดแนวทางเชิงลึกของการตัดซึ่งหมายความว่าโดยไม่คำนึงถึงความมั่นคงเครื่องมือเครื่องบดแรงไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนความแข็งแรงของชิ้นงานในกระบวนการบดที่มีเสถียรภาพ นอกจากนี้ความเครียดที่เหลืออัดมากขึ้นสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดกับล้อบดหมองคล้ำกับบดล้อที่มีขนาดกรวดขนาดใหญ่หรือล้อด้วยวัสดุแข็งและพันธบัตรที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตามขนาดกรวดบดล้อที่มีขนาดใหญ่ทำให้เกิดความลึกมากขึ้นของความเสียหายในพื้นผิวของชิ้นงานพื้นดิน ขณะที่จำนวนของการเพิ่มขึ้นผ่านแรงบดปกตินอกจากนี้ยังเพิ่ม การเพิ่มขึ้นของแรงนี้เป็นครั้งแรกที่สูงชันและช้าลงเป็นจำนวนที่เพิ่มขึ้นผ่านปรากฏการณ์ที่เห็นได้ชัดมากขึ้นสำหรับเครื่องมือเครื่องความมั่นคงสูง เนื่องจากการโก่งเครื่องมือเครื่องแรงบดปกติเป็นครั้งแรกขนาดเล็กที่มีความแข็งที่ต่ำกว่าเครื่อง [9] ในที่สุดแรงปกติวิธีมูลค่าวงเงินโดยไม่คำนึงถึงลักษณะความแข็งเครื่อง [9] เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายให้กับชิ้นงานที่มีความจำเป็นต้อง จำกัด การเจาะลึกข้าวซึ่งเป็นโดยตรงขึ้นอยู่กับอัตราการกำจัดกว่าแรงบด.
ด้านการศึกษาและความขัดแย้งเล็ก ๆ น้อย ๆ ของกระบวนการบดเซรามิกเป็นปรากฏการณ์บดที่เกิดขึ้น ในชั้นพื้นผิวของชิ้นงานเซรามิกในระหว่างการบด [10] บดพื้นผิวทำให้ธัญพืชเซรามิกในพื้นผิวขนาดเล็กกว่าผู้ที่อยู่ในกลุ่มและช่วยให้ผิวดินลักษณะเรียบ.
7.7 กลไกการกำจัดวัสดุที่ใช้ในการบดของเซรามิกและแก้ว
โดยทั่วไปสองวิธีในการตรวจสอบการมีปฏิสัมพันธ์ขัด-ชิ้นงานเซรามิกส์ในการบด [7]:
1.
กลศาสตร์เยื้องแตกหักวิธีการรูปแบบการปฏิสัมพันธ์ขัด-ชิ้นงานโดยระบบข้อบกพร่องที่เงียบสงบและความผิดปกติที่ผลิตโดย หัวกด.
2.
วิธีการใช้เครื่องจักรที่เกี่ยวข้องกับการวัดของกองกำลังควบคู่กับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) การสังเกตของพื้นผิวภูมิประเทศและการบดเศษ.
ถอนหุ้นในระหว่างการบดของเซรามิกคือการรวมกันของการแตกหัก microbrittle และกึ่ง ตัดพลาสติก กลไกการตัดกึ่งพลาสติกมักจะเรียกว่าบดดัดโหมดภาพ inFigure 7.8 ส่งผลให้ร่องบนพื้นผิวที่มีความราบรื่นในลักษณะที่ปรากฏ ผ่านทางเลือกอย่างระมัดระวังของค่าสำหรับพารามิเตอร์บดและการควบคุมกระบวนการ, เซรามิกสามารถพื้นดินส่วนใหญ่ในโหมดนี้เหนียวที่เรียกว่า ในทางตรงกันข้ามเปราะโหมดบดแสดงในรูปที่ 7.9 ส่งผลให้พื้นผิวการแตกหักและการกระจายตัวของพื้นผิว บดดัดโหมดเป็นที่ต้องการเพราะข้อบกพร่องบดเล็กน้อยถูกนำเสนอและความแข็งแรงของโครงสร้างจะยังคงอยู่. รูปที่ 7.9. เม็ดขัดภาพลบจากวัสดุชิ้นงานที่เปราะ (ก) ในการบดดัดโหมดและ (ข) ในโหมดเปราะบด [ 7] ตัวเลือกรูปดังแสดงในรูป 7.9, โซนพิการแบบพลาสติกอยู่ในตำแหน่งตรงใต้กรวด ในการบดเปราะโหมดสองระบบแตกที่สำคัญจะมีการสร้าง: เฉลี่ย (รัศมี) รอยแตกและรอยแตกด้านข้าง กำจัดเปราะโหมดของวัสดุที่เกิดจากการก่อตัวและการแพร่กระจายของรอยแตกด้านข้างเหล่านี้. ลึกเฉพาะที่มีการเปลี่ยนแปลงเปราะ-ดัดที่เกิดขึ้นเป็นหน้าที่ของคุณสมบัติของวัสดุที่แท้จริงของการปั้นและการแตกหัก ตาม Bandyopadhyay ความลึกที่สำคัญคือ [7]: สมการ (7.1) เปิด MathJaxon . d เป็นความลึกที่สำคัญของการตัดแม้ว่ามันจะไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอที่จะสังเกต microcracks ผลิตโดยบด, ความลึกของรอยแตกเฉลี่ยสามารถประมาณโดยใช้ สูตรต่อไปนี้ [11]: สมการ (7.2) เปิด MathJaxon ที่ψคือมุมหัวกด, F คือโหลดเยื้อง, E เป็นโมดูลัสของความยืดหยุ่นและ Kc เป็นแตกหักของวัสดุ ดังนั้นความลึกของรอยแตกเฉลี่ยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุแรงและรูปร่างบดกรวด. เยื้องโหลด F เป็นที่คาดกันโดยการหารแรงบดจากจำนวนการตัดขอบที่ใช้งานอยู่ในพื้นที่ติดต่อระหว่างล้อบดและชิ้นงาน ความสัมพันธ์นี้มีผลบังคับใช้ดังกล่าวข้างต้นมีผลบังคับใช้เกณฑ์ F * แรงที่สำคัญ F * ที่จะเริ่มต้นการแตกสามารถประมาณโดย: สมการ (7.3) เปิด MathJaxon . ที่αเป็นค่าสัมประสิทธิ์ที่ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตหัวกดและ H คือความแข็งสรุปขนาดแตกสามารถประมาณได้ในทางทฤษฎีจาก สมการ (7.2) เมื่อแรงเกินกว่าค่าที่สำคัญบางอย่างที่กำหนดโดยสมการ (7.3) ค่าปกติของแรงสำคัญในการเผยแพร่ความเสียหายดินจะถูกนำเสนอในตารางที่ 7.1 [7] เพื่อที่จะตัดในการปรากฏตัวของการเสียรูปพลาสติกโหลดข้าวควรจะน้อยกว่า 0.2 และ 0.7 ไม่มีไม่มีสำหรับ SiC และ Si3N4 ตามลำดับสำหรับรูปร่างเมล็ดพืชทั่วไป. ตารางที่ 7.1. กองทัพที่สำคัญที่จำเป็นในการเผยแพร่ความเสียหายดิน [7] วัสดุ H (GPA) E (GPA) Kc (กิโลนิวตัน / m3 / 2) * F (N) ดังนี้ 24.5 392 3400 0.2 Si3N4 14 294 3100 0.73 ตัวเลือกตารางกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสแกน (SEM) และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) เทคนิคการสามารถนำไปใช้ ในการประเมินและพื้นผิวดินเกิดความเสียหายแตกหัก ไมโครทั่วไปจะแสดงในรูปที่ 7.10 และรูปที่ 7.11 จาก SEM และไมโคร AFM หนึ่งสามารถประเมินความแตกต่างระหว่างโหมดเปราะและการกำจัดวัสดุโหมดเหนียว. รูปที่ 7.10. SEM ไมโคร [7] (ก) # 325 และ (ข) # 8000 ตัวเลือกรูป. รูปที่ 7.11 ไมโคร AFM [7] (ก) # 325 และ (ข) # 8000 ตัวเลือกรูปที่7.8 เปรียบเทียบระหว่าง ELID และเทคนิคการบดอื่น ๆลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการบังคับใช้บดได้รับรายงานด้วยการประยุกต์ใช้ ELID สำหรับพื้นชิ้นงานทั้งในทิศทางตามยาวและตามขวาง. ELID บดเมล็ดโหนกขัดชิ้นงาน เป็นผลให้ธัญพืชและชั้นออกไซด์ใส่ลงไป การสึกหรอของชั้นออกไซด์เพิ่มการนำไฟฟ้าของล้อ เป็นผลให้กระแสไฟฟ้าในการเพิ่มขึ้นของวงจรที่นำไปสู่แรงขึ้นของกระแสไฟฟ้า ดังนั้นที่ยื่นออกมาของการเพิ่มขึ้นของธัญพืชขัดและในช่วงระยะเวลาสั้น ๆ ความหนาของชั้นออกไซด์กู้ พฤติกรรมไฟฟ้าอธิบายเป็นเชิงเส้นเนื่องจากการก่อตัวของชั้นออกไซด์ฉนวนนี้ ชั้นออกไซด์มีบทบาทหล่อลื่นประโยชน์ในขั้นตอนการบด กระบวนการของการสวมใส่และการฟื้นตัวของชั้นออกไซด์ต่อไปนี้ในลักษณะที่ค่อนข้างมีเสถียรภาพในช่วงการดำเนินการทั้งการบด ELID. อื่น ๆ ในขั้นตอนการตกแต่งเทคโนโลยีนาคากาวาและซูซูกิตรวจสอบเทคนิคต่างๆในกระบวนการการแต่งกาย [12] ผลกระทบของการแต่งกายในการประมวลผลโดยใช้ไม้แต่งตัวศึกษา ล้อคลุมที่จุดเริ่มต้นของแต่ละจังหวะ สูงกว่าอัตราการกำจัดวัสดุที่ได้รับรายงาน แอพลิเคชันของขั้นตอนนี้ไปอีกด้านบดเป็นเรื่องยาก อย่างไรก็ตามการใช้ไม้แต่งตัวเร่งการสึกหรอของธัญพืช superabrasive. เทคนิคการแต่งตัวไฟฟ้าได้รับการแนะนำโดย McGeough ในปี 1974 [13] ล้อ electroconductive โลหะรูปแบบพันธบัตรขั้วบวกและติดไฟท์คงรูปแบบแคโทด ขั้นตอนการแต่งกายที่จะเกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้า เวลช์และอื่น ๆ โซเดียมคลอไรด์อิเล็กโทรไลลูกจ้าง [14] อย่างไรก็ตามโซเดียมคลอไรด์กัดกร่อนและดังนั้นจึงเป็นอันตรายต่อเครื่องมือเครื่อง. เทคนิคการแต่งกายก็คือการอยู่บนพื้นฐานของหลักการของการกลึงไฟฟ้า (EDM) ล้อบดเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเป็นพลังงานที่มีในปัจจุบันชีพจร การไหลของไอออนสร้างฟองไฮโดรเจนในน้ำหล่อเย็น, การสร้างศักย์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ที่อาจเกิดขึ้นเมื่อกลายเป็นสิ่งสำคัญที่จุดประกายถูกสร้างขึ้นที่ละลายและผุกร่อนของวัสดุที่อุดตันล้อ ขั้นตอนนี้จะไม่ยื่นออกมาอย่างต่อเนื่องให้ธัญพืชขัดถูกพิจารณาว่าไม่เหมาะสมสำหรับการบด ultrafine ของวัสดุโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีล้อบด micrograin ขนาด. กระบวนการเครื่องจักร nonconventional อื่น ๆ ขึ้นอยู่กับการกำจัดโลหะไฟฟ้ารวมถึงเครื่องจักรกลไฟฟ้าบดไฟฟ้าและขัดไฟฟ้า. 7.9 การประยุกต์ใช้ ELID บดบด ELID ได้รับการตรวจสอบสำหรับวัสดุต่าง ๆ รวมทั้งเซรามิกเหล็กหนักแก้วเซรามิกและเคลือบเซรามิกที่มีความหลากหลายของรูปทรง (เครื่องบินภายนอกและภายในรูปทรงกระบอกเลนส์ทรงกลมและทรงกลม, ฯลฯ ) และของอย่างมาก ที่แตกต่างกันขนาด . เมื่อเร็ว ๆ นี้โปรแกรมใหม่ของหลักการ ELID ได้มีการทดสอบวัสดุการแพทย์ [15] และ [16] รายงานการตรวจสอบล่าสุดรวมถึง: • ELID ด้านบด [4], [8] และ [9] • ELID สองด้านบด [17] • ELID ตักบด [18] และ [19] • ELID บด o

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปกติกระบวนการบดที่ใช้กับวัสดุเซรามิกมักจะส่งผลให้เกิดความเสียหายแตกหักพื้นผิว , nullifying ประโยชน์ของการประมวลผลขั้นสูงเซรามิกวิธีการ [ 7 ] ข้อบกพร่องเหล่านี้จะไวต่อคัฟพารามิเตอร์และสามารถลดแรงและความน่าเชื่อถือของเสร็จส่วนประกอบ ดังนั้นจึงมีที่สำคัญเพื่อลดความลึกของลายไม้ให้ต่ำสุดเพื่อให้เม็ดแรงกว่าระดับวิกฤต สำหรับความเสียหายของโครงสร้าง ค่าวิกฤติของความลึกเจาะลายไม้แข็งเซรามิกโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 0.2 μม. ค่าเล็กๆ ความลึกเจาะเมล็ดได้โดยใช้เทคนิค elid บดละเอียด
ล้อรถแม้ว่า elid คัฟดีสำหรับชิ้นงานความถูกต้อง ไม่จําเป็นต้องเป็นชิ้นงาน ความแข็งแรง ตามการอภิปรายผลของอัตราการกำจัดสาธิต [ 8 ] หุ้นอัตราการกำจัดเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มจํานวนผ่านไป ราคาหุ้นที่สูงขึ้นได้รับการกำจัดด้วยแข็งเครื่องมือเครื่องจักรในผ่านไปสองสามครั้งแรก สำหรับบดล้อประเภทของพันธบัตรที่คล้ายคลึงกันหุ้นขนาดใหญ่อัตราการกำจัดได้สำหรับล้อขนาดกรวดขนาดใหญ่ หล่อเหล็กและผูกล้อใช้ในระหว่าง elid บดให้หุ้นขนาดใหญ่อัตราการกำจัด แต่ราคาแรงกว่าพันธบัตร vitrified grinding ล้อบดแบบบดที่ใช้ในกระบวนการ ความแข็งแรงของเครื่องมีผลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับความแข็งแรงของดินตกค้าง multipass บดซิลิคอนภายใต้เงื่อนไขซึ่งอาจจะเกิดจากผลของความลึกของการตัดจริงล้อแรงชิ้นงาน [ 9 ] เป็นหมายเลขของเพิ่มผ่านความลึกที่แท้จริงของตัดวิธีการตั้งค่าความลึกของการตัด ซึ่งหมายความว่าไม่ว่าความแข็งแรง เครื่องมือ เครื่องบด ไม่จําเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นงานในกระบวนการบดความแข็งแรงมั่นคง . นอกจากนี้ความเค้นตกค้างอัดเพิ่มเติมสามารถเกิดกับทึบ บดล้อ , ล้อบดกับของขนาดกรวดขนาดใหญ่ หรือล้อกับแข็งและแข็งแรงวัสดุบอนด์ อย่างไรก็ตาม , ที่มีขนาดใหญ่ล้อบดกรวดขนาดความลึกมากกว่า สาเหตุของความเสียหายในพื้นผิวของพื้นดิน ชิ้นงาน เป็นหมายเลขของเพิ่ม ผ่าน ปกติคัฟบังคับนอกจากนี้ยังเพิ่มขึ้นนี้เพิ่มแรงชันตั้งแต่เริ่มแรก และช้าลง เป็นจำนวนเพิ่มมากขึ้นผ่าน เป็นปรากฏการณ์ที่เห็นได้ชัดสำหรับความฝืดสูง เครื่องมือเครื่อง เนื่องจากการเครื่องมือเครื่องบดแรงปกติจะเริ่มต้นขนาดเล็กที่มีเครื่องลดความแข็ง [ 9 ] ในที่สุด แรงปกติ วิธีการ จำกัด มูลค่า โดยไม่คำนึงถึงความแข็งเครื่องลักษณะ [ 9 ]เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของชิ้นงานจะต้องกำหนดความลึกของการสอดใส่เม็ดซึ่งเป็นโดยตรงขึ้นอยู่กับอัตราการกำจัดมากกว่าคัฟ แรง
แย้งและศึกษาลักษณะของกระบวนการบดเซรามิกเป็น pulverization ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในชั้นผิวของชิ้นงานเซรามิกในคัฟ [ 10 ] .pulverization พื้นผิวทำให้เม็ดเซรามิกในพื้นผิวมากขนาดเล็กกว่าในกลุ่มและให้ผิวดินลักษณะเรียบ .
7.7 . กลไกในการกำจัดวัสดุบดเซรามิกและแก้ว
ทั่วไป สองวิธีในการตรวจสอบชิ้นงาน Abrasive ปฏิสัมพันธ์ในเซรามิกคัฟ [ 7 ] :

1เยื้องกลศาสตร์การแตกหัก วิธีการขัดชิ้นงานแบบปฏิสัมพันธ์ โดยระบบการผลิตและข้อบกพร่องในอุดมคติโดย indenter .
2
เครื่องจักรกลวิธีการเกี่ยวข้องกับการวัดแรงควบคู่ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM ) และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม ( AFM ) การสังเกตพื้นผิวภูมิประเทศและบดเศษ .