您好 欢迎来到磨料磨具网  | 免费注册
远发信息:磨料磨具行业的一站式媒体平台磨料磨具行业的一站式媒体平台
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信

磨具配方的回归设计

关键词 磨具 , 配方|2011-06-25 15:04:43|制造技术|来源 中国磨料磨具网
摘要 本文简介:笔者在对磨具配方的一系列研究基础上,对磨具配方的编制、试验和计算都提出了一些新的方法,同时考虑了组织号在配方中的作用,给出了适用的计算公式。所得结论及公式对陶瓷和树脂砂轮...

  本文简介:笔者在对磨具配方的一系列研究基础上,对磨具配方的编制、试验和计算都提出了一些新的方法,同时考虑 了组织号在配方中的作用,给出了适用的计算公式。所得结论及公式对陶瓷和树脂砂轮都同样适用。采用本文所提出的方法进行新配方试验和原有配方的验证时,对 配方的准确性和试验速度都将有很大的提高。

  1. 配方的表达方程

做 配方试验时都是先根据经验选取几个适当的硬度级为配方点,然后做样块进行试验,得出数据再根据经验给出试验点之间各硬度级的数据,做出全配方。这样的实验 方法过程长,参数变化大,过程不易掌握,即使是同一实验过程由于经验和技术水平的差别,每个试验人员都可能给出不同的配方。
为使配方脱离经验的不确定性,使独立的实验数据之间建立起有机的联系,笔者探讨了使用计算的方法。为了对配方数据进行计算首先要确定一个函数式,对函数式的要求是:

  1. 配方的计算误差在 0.1% 左右
  2. 函数式尽量简单

笔者分析试用了幂函数、指数函数、样条函数、回归方程等多种函数式,最后选择了基本满足上述要求的回归方程作为表达磨具配方的函数式。
A=b0+b1X+b2X2+b3X3 (1)
以配方中的结合剂量为例,笔者用方程 (1) 对16#~180#及微粉级的典型磨具配方加以验证,其数值精度都接近预定的要求(见表1)。
表(1) 配方结合剂量与计算值的比较


硬度级

G

H

J

K

L

M

N

P

Q

R

S

T

X

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

A
16#

方程

A=4.5+X(b0=4.5,b1=1)

结合剂






10.5

11.5

12.5

13.5

14.5

15.5

16.5

计算值






10.5

11.5

12.5

13.5

14.5

15.5

16.5

误差






0

0

0

0

0

0

0

A
36#

方程

A=19.0-4.375X+0.75X²-0.03125X³

结合剂





12

13

14.5

16

17.5

19

20

20.5

计算值





12

13

14.4

16

17.6

19

20

20.5

误差





0

0

-0.1

0

+0.1

0

0

0

A
80#

方程

A=15.4-1.482X+0.482X²-0.02232X³

结合剂





17.5

19

21

23

25

26.5

27.5

28.5

计算值





17.3

19.1

21

23

24.9

26.5

27.7

28.5

误差





-0.2

+0.1

0

0

-0.1

0

+0.2

0

WA
180#

方程

A=36-7.792X+1.25X²-0.05203X³

结合剂





22

23

25

27

29

31

32

32.5

计算值





21.8

23

24.84

27

29.16

31

32.2

32.5

误差





-0. 2

0

-0.16

0

+0.16

0

+0.2

0

WA
W28

方程

A=14.95-0.4373X+0/1591X²-0.005243X³

结合剂

15.5

16.5

17.5

19

20.5

22

24

26

28

30

32


计算值

15.5

16.4

17.6

18.9

20.5

22.17

24

26

28

30

32


误差

0

-0.1

+0.1

-0.1

0

+0.17

0

0

0

0

0


 此后我们将收集到的前苏联、前东德、以及日本等国的磨具配方用方程(1)进行计算,包括以后历次学习班学员计算的结果不下数百个配方,都证明方程(1)是配方数据较好的表达式,它对D—糊精、R—润湿剂、γ—成型密度等的计算同样适用。

  1. 配方试验
  2. 磨具配方表的格式

普通磨具的配方一般有三种表示方法,一种是以磨料为100% ,其他材料都以占磨料的百分数表示,如表 2,

表 2 A 46# 陶瓷结合剂配方表 (%)

硬 度

H

J

K

L

M

N

P

Q

R

磨 料

100

100

100

100

100

100

100

100

100

结 合 剂

9

10

12

14

17

19

21

23

26

糊 精

2.0

1.8

1.6

1.5

1.3

1.2

1.0

0.9

0.8

润 湿 剂

2.5

2.9

3.3

3.7

4.2

4.7

5.2

5.7

6.2

密 度
(g/cm³)

2.15

2.18

2.21

2.25

2.29

2.33

2.38

2.42

2.46

这种表示方法的优点是调整配方中任何一项数据时不直接影响其他数据的数值。例如表2 中,硬度H 的结合剂量由9 %变为10 %时,糊精、润湿剂和成型密度等仍可以是 2 %、2.5 % 和2.15 g/cm³。
我国70年代以前的配方大多都不标组织号,但确定组织号的磨粒率是可以由配方数据计算出来的,如表2中硬度H配方点的磨粒率为:
u=γ/d×ΣW (2)
u--毛坯磨粒率
γ—成型密度
d—磨料颗粒密度
ΣW—配方百分重量总合
u=2.15/3.92×(100+9+2+2.5)%=0.4832≌48%
毛坯组织号按磨粒率48%换算:
N=(62-48)/2=7
即硬度为H 的配方点毛坯组织号,N=7
陶瓷结合剂磨具配方的另一种表示方法为磨料百分数与结合剂百分数之和为100%,配方如表3,

表 3 A 60# 陶瓷结合剂磨具配方表(%)

硬 度

H

J

K

L

M

N

P

Q

R

磨 料

91.5

91

90

88

86

84

82

80

77

结 合 剂

8.5

9

10

12

14

16

18

20

23

糊 精

3.0

2.8

2.5

2.0

1.8

1.5

1.3

1.1

1.0

润 湿 剂

2.8

3.2

3.5

4.0

4.4

4.9

5.2

5.5

6.1

密 度
(g/cm³)

2.16

2.18

2.22

2.24

2.28

2.30

2.34

2.38

2.42

这种配方表毛坯磨粒率的计算与前例略有不同,如表3中硬度H 配方点的毛坯磨粒率为:
u=γ×91.5% /3.92×(91.5+8.5+3+2.8)%
=0.4765≌48%
由毛坯磨粒率换算成毛坯组织号;N=7
此外还有一种配方表是将不同材质不同粒度的磨具的结合剂量、成型密度、润湿剂等分别列表,结合起来使用。

  1. 试验配方表的编制

在给出试验配方表的材质、粒度后首先根据需要或经验确定磨具的组织号(也可以先确定结合剂量),然后再给出几个点除密度以外的其他数值(也可用公式算出,容令文介绍)密度可由式(2)算出,例如表(4)

表(4)拟定的实验配方表(%)

步骤

 内 容

 a

 b

 c

 d

 A 180#

 100

 100

 100

 100

 1

 磨粒率

 45

 44

 44

 44

 2

 结合剂量

 16

 18

 21

 27

 3

 粘结剂量

 1.6

 1.5

 1.2

 0.8

 4

 润湿剂量

 4.3

 5.0

 5.5

 6.5

 5

 成型密度(g/cm3)

 2.15

 2.18

 2.25

 2.32

 以a点的密度为例计算:
γ=d×u×∑w=3.92×45%×(100+16+1.6+4.3)%=2.15
配方表中的磨粒率一般是随材质、粒度和硬度变化的,棕刚玉的磨粒率较白刚玉要高些。其数值可参考表(5)

表(5) 刚玉磨具的磨粒率


G

H

J

K

L

M

N

P

Q

R

S

T

Y

16#

52%

54%

20#

51%

52%

53%~54%
52%~54%

24#

30#

36#

50%~51%

52%~53%

54%~56%

46#

49%~50%

50%~51%

52%

60#

47%~50%

49%~50%

50%~52%

70#

80#

100#

47%


120#

150#

47%~46%

44%~46%

180#

220#

46%~45%

41%~42%

240#

280#

41%~42%

42%

320#

 进一步的工作是按表(4)的数据做样块实验,测定硬度。

  1. 名义硬度

磨具的硬度分成各种硬度级由软到硬用字母F~Y表示,数值由硬度计测定。因为使用的硬度计不同所以测定的数值之间不能互相比较,为此我们将磨具硬度的测定值转化成"名义硬度--X"

X=Nx+(Hs-Hc)/(Hb-HA+K) (3)
X—名义硬度
NX—硬度序数; F=0, G=1, H=2, ……
Hs—测定值
Ha—HS所在硬度级的首端数值
Hb—HS所在硬度级的末端数值
Hc—(Ha+Hb)/2
K—仪器修正值: 洛式值 K=1; 喷砂值 =-0。01
按表(4)数据所作试块的硬度值,见表(5)

表(5)试块洛式硬度值

硬 度

 a

 b

 c

 d

 试 块 均 值

 53.76

 60.71

 78.23

 90.38

 名 义 硬 度

 4.86

 5.63

 7.53

 9.68

  由表(4)的配方数据和名义硬度值求回归方程:
A=-35.93+21.51X-2.912X2+0.1406X3 (4)
D=1.764+0.07114X-0.02556X2+0.0008186X3 (5)
R=-24.06+12.24X-1.702X2+0.07887X3 (6)
γ=1.957+0.03816X+0.0006688X2-0.0000765X3 (7)
将名义硬度值X代入式(4),(5),(6),(7)得出实验配方表,见表(6)

表(6) 计算出的实验配方表(%)

硬 度

 K

 L

 M

 N

 P

 Q

 R

A180#

 100

 100

 100

 100

 100

 100

 100

 结合剂

12.5

 16.4

 18.7

 20.2

 21.8

 24.3

 28.6

 粘结剂

 1.7

 1.6

 1.5

 1.3

 1.1

 0.9

 0.7

 润湿剂

 2.8

 4.5

 5.2

 5.3

 5.4

 5.8

 7.1

 密 度

 2.12

 2.16

 2.19

 2.23

 2.27

 2.30

 2.33

磨粒率

 46

 45

 45

 45

 45

 45

 44

  计算出的新配方还需要进行验证,试生产;投产要慎重!
树脂结合剂磨具配方的设计与其近似,粉状树脂相当于陶瓷结合剂磨具配方中的结合剂,液体树脂相当于润湿剂,填料相当于粘结剂的位置;套用陶瓷结合剂配方设计的过程就可以了。










































































  ① 凡本网注明"来源:磨料磨具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:磨料磨具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非磨料磨具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

白鸽磨料磨具有限公司生产废料出售招标公告

白鸽磨料磨具有限公司生产废料及废旧物资,现对外实行公开招标出售,欢迎具备购买条件的单位或个人参加竞标。竞标项目内容:1.陶瓷废品砂轮(吨)2.陶瓷砂轮扫地砂(吨)3.磨钢球废品砂轮...

日期 2025-06-12   企业新闻

关于对普通磨具领域2项国家标准征求意见的通知

《固结磨具尺寸第8部分:去毛刺、荒磨和粗磨用砂轮》《固结磨具尺寸第9部分:重负荷磨削砂轮》等2项国家标准征求意见稿已由标准工作组起草完成,经全国磨料磨具标准化技术委员会秘书处审核同...

日期 2025-06-09   行业动态

国家磨料磨具产业计量测试中心揭牌成立

近日,依托郑州磨料磨具磨削研究所有限公司筹建的国家磨料磨具产业计量测试中心(以下简称“中心”)揭牌成立。该中心的成立,标志着国机集团首家、河南省唯一获批准的国家级产业计量测试中心正...

日期 2025-06-06   行业动态

用定位与创新构建企业长远发展的基石——访河南省恒升磨...

编者按:河南省恒升磨具有限公司是中磨协会会员单位,始建于2001年,在CIMT2025展会上,恒升携数控磨床专用的高精度组合磨曲轴砂轮、陶瓷结合剂CBN...

日期 2025-06-05   协会动态

磨料磨具工艺装备的自我革新与升级——驱动制造业高质量...

编者按:随着“十四五”规划进入收官阶段,磨料磨具行业正随着中国制造业一起从低水平重复建设逐步走向高质量发展的十字路口,在这个关键节点,全行业面对的是新老...

日期 2025-06-04   协会动态

磨料磨具工艺装备的自我革新与升级(三)——驱动制造业...

编者按:随着“十四五”规划进入收官阶段,磨料磨具行业正随着中国制造业一起从低水平重复建设逐步走向高质量发展的十字路口,在这个关键节点,全行业面对的是新老...

日期 2025-06-03   协会动态

国机精工获2家机构调研:公司特种轴承和高端民品轴承业...

国机精工(002046)5月27日发布投资者关系活动记录表,公司于2025年5月26日接受2家机构调研,机构类型为其他、证券公司。投资者关系活动主要内容介绍:问:请简单介绍一下公司...

日期 2025-05-29   企业新闻

国机集团首家!国家磨料磨具产业计量测试中心成立

5月20日,依托郑州磨料磨具磨削研究所有限公司的国家磨料磨具产业计量测试中心(以下简称“中心”)揭牌成立。河南省市场监督管理局党组成员、副局长王建防与国...

日期 2025-05-23   行业动态

国机精工:郑州磨料磨具磨削研究所有限公司100%股权...

同花顺(300033)金融研究中心05月21日讯,有投资者向国机精工(002046)提问,你好,贵公司的金刚石业务整合进行到哪一步了?上次贵公司表示将在2025年上半年完成整合,现...

日期 2025-05-22   企业新闻

国机精工:郑州磨料磨具磨削研究所有限公司100%股权...

同花顺(300033)金融研究中心05月21日讯,有投资者向国机精工(002046)提问,你好,贵公司的金刚石业务整合进行到哪一步了?上次贵公司表示将在2025年上半年完成整合,现...

日期 2025-05-21   企业新闻