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Micro-molienda de control de parámetros de materiales duros y frágiles basada en análisis cinemático de eliminación de material

Autores: Manea, Hisham; Lu, Hong; Liu, Qi; Xiao, Junbiao; Yang, Kefan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Micro-molienda de control de parámetros de materiales duros y frágiles basada en análisis cinemático de eliminación de material


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Parámetros de molienda
Proceso de micro-molienda
Cerámica de circonia
Cristal óptico BK7
Modelo de fuerza de fricción
Materiales frágiles

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo explora las complejidades del control de parámetros de microrectificado para materiales duros y frágiles, con un enfoque específico en cerámicas de Zirconia (ZrO) y Cristal Óptico (BK7). Dada la creciente demanda y aplicación de estos materiales en diversas industrias de alta precisión, este estudio tiene como objetivo proporcionar un análisis cinemático integral de la eliminación de material durante el proceso de microrectificado. Según los parámetros de rectificado seleccionados para ser analizados en este estudio, los valores oscilan entre (9,55 nm ~ 67,58 nm). La modelización teórica de la fuerza de rectificado considerando la fase de eliminación frágil y dúctil, los efectos de fricción, la posibilidad de que el grano corte materiales y las condiciones de rectificado son muy importantes para controlar y optimizar el proceso de rectificado de superficies. Esta investigación introduce modelos novedosos para predecir y optimizar eficazmente las fuerzas de microrectificado. El objetivo principal es establecer un modelo de fuerza de microrectificado que facilite la manipulación sencilla de los parámetros de microrectificado, optimizando así el proceso de mecanizado para estos materiales desafiantes. A través de investigaciones experimentales realizadas en cerámicas de Zirconia, el documento evalúa un modelo matemático de la fuerza de rectificado, destacando su importancia en la predicción y control de las fuerzas involucradas en el microrectificado. El modelo sugerido fue sometido a pruebas exhaustivas para evaluar su validez, revelando una precisión con varianzas promedio del 6,616% para la fuerza normal y del 5,752% para la fuerza tangencial. Además, el estudio profundiza en el coeficiente de fricción dentro del proceso de rectificado, sugiriendo un modelo novedoso de fuerza de fricción. Este modelo es evaluado a través de una serie de experimentos en Cristal Óptico BK7, con el objetivo de caracterizar con precisión las fuerzas de fricción presentes durante el rectificado. Los resultados empíricos obtenidos de ambos conjuntos de experimentos, en cerámicas de Zirconia y Cristal Óptico BK7, corroboran la eficacia de los modelos propuestos. Estos hallazgos confirman la capacidad de los modelos para describir con precisión la dinámica de fuerzas en el microrectificado de materiales duros y frágiles. La investigación no solo contribuye a la comprensión teórica de los procesos de microrectificado, sino que también ofrece ideas prácticas para mejorar la eficiencia y efectividad de las operaciones de mecanizado que involucran materiales duros y frágiles.

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