Datblygu a chymhwyso sgraffinyddion ac offer malu

Mae offer sgraffiniol yn offer a ddefnyddir ar gyfer malu, lapio a chaboli. Mae'r rhan fwyaf o offer sgraffiniol yn offer artiffisial wedi'u gwneud o sgraffinyddion a rhwymwyr, ac mae yna hefyd offer sgraffiniol naturiol sy'n cael eu prosesu'n uniongyrchol o fwynau naturiol. Yn ogystal â chael eu defnyddio'n helaeth mewn gweithgynhyrchu peiriannau a diwydiannau prosesu metel eraill, defnyddir offer sgraffiniol hefyd mewn prosesu bwyd, diwydiant gwneud papur a phrosesu deunyddiau anfetelaidd megis cerameg, gwydr, carreg, plastig, rwber a phren. Yn ystod y defnydd o offer sgraffiniol, pan fydd y grawn sgraffiniol yn ddi-fin, oherwydd bod y grawn sgraffiniol eu hunain wedi'u darnio'n rhannol neu dorri'r rhwymwr, mae'r grawn sgraffiniol yn disgyn yn rhannol neu'n gyfan gwbl oddi ar yr offeryn sgraffiniol, a'r sgraffiniad ar wyneb gweithio'r mae offeryn sgraffiniol yn ymddangos yn ymylon torri newydd yn barhaus, neu'n datgelu grawn sgraffiniol miniog newydd yn barhaus, fel y gall yr offeryn sgraffiniol gynnal perfformiad torri am gyfnod penodol o amser. Mae'r eiddo hunan-miniogi hwn o offer sgraffiniol yn nodwedd amlwg o offer sgraffiniol o'i gymharu ag offer torri cyffredinol.

Cyn gynted â'r Oes Neolithig, roedd bodau dynol eisoes wedi dechrau defnyddio cerrig malu naturiol i brosesu cyllyll carreg, bwyeill carreg, offer esgyrn, offer corn, ac offer dannedd. Ym 1872, ymddangosodd olwynion malu ceramig wedi'u gwneud o sgraffinyddion naturiol a chlai yn yr Unol Daleithiau. Tua 1900, daeth sgraffinyddion artiffisial i fodolaeth, a chynhyrchwyd offer malu amrywiol o sgraffinyddion artiffisial un ar ôl y llall, gan greu amodau ar gyfer datblygiad cyflym peiriannau malu a malu. Ers hynny, mae cyfran yr offer malu naturiol mewn offer malu wedi gostwng yn raddol.

Mae sgraffinyddion yn cael eu dosbarthu'n ddau gategori yn ôl eu ffynonellau deunydd crai: sgraffinyddion naturiol a sgraffinyddion artiffisial. Yr unig sgraffiniad naturiol a ddefnyddir yn gyffredin yn y diwydiant peiriannau yw carreg olew. Mae sgraffinyddion artiffisial yn cael eu dosbarthu'n bum categori yn ôl eu siapiau sylfaenol a'u nodweddion strwythurol: olwynion malu, pennau malu, cerrig olew, teils tywod (y cyfeirir atynt gyda'i gilydd fel sgraffinyddion bondio) a sgraffinyddion gorchuddio. Yn ogystal, mae sgraffinyddion hefyd fel arfer yn cael eu dosbarthu fel math o sgraffinyddion.

Gellir rhannu sgraffinyddion bondio yn sgraffinyddion bondio sgraffiniol cyffredin a sgraffinyddion bondio sgraffiniol uwch-galed yn ôl y sgraffinyddion a ddefnyddir. Mae'r cyntaf wedi'i wneud o sgraffinyddion cyffredin fel corundum a charbid silicon, tra bod yr olaf wedi'i wneud o sgraffinyddion uwch-galed fel diemwnt a boron nitrid ciwbig. Yn ogystal, mae yna rai mathau arbennig, fel sgraffinyddion corundum sintered.

Mae sgraffinyddion bondio sgraffiniol cyffredin yn sgraffinyddion sy'n cael eu bondio gan rwymwr i ffurfio siâp penodol ac sydd â chryfder penodol. Yn gyffredinol maent yn cynnwys sgraffinyddion, rhwymwyr a mandyllau, a elwir yn aml yn dair elfen sgraffinyddion bond.

Mae sgraffinyddion yn chwarae rhan dorri yn yr offeryn malu. Y rhwymwr yw'r deunydd sy'n cydgrynhoi'r sgraffiniad rhydd i'r offeryn malu. Mae dau fath: anorganig ac organig. Mae rhwymwyr anorganig yn cynnwys cerameg, magnesia a sodiwm silicad, ac ati; mae rhwymwyr organig yn cynnwys resinau, rwber a shellac, ac ati. Yn eu plith, cerameg, resinau a rhwymwyr rwber yw'r rhai a ddefnyddir amlaf.

Yn ystod malu, gall y mandyllau gynnwys a thynnu'r sglodion, a gallant hefyd ddal oerydd, sy'n helpu i wasgaru'r gwres malu. Er mwyn bodloni rhai gofynion prosesu arbennig, gall y mandyllau hefyd gael eu trwytho â rhai llenwyr, megis sylffwr a pharaffin, i wella perfformiad yr offeryn sgraffiniol. Gelwir y llenwad hwn hefyd yn bedwaredd elfen yr offeryn sgraffiniol.

Mae'r eitemau sy'n nodi nodweddion offer sgraffiniol bondio sgraffiniol cyffredin yn cynnwys: siâp, maint y sgraffiniol, maint gronynnau, caledwch, strwythur, cefnogaeth, glud wrth gefn ac asiant bondio. Mae caledwch offer sgraffiniol yn cyfeirio at anhawster grawn sgraffiniol yn disgyn oddi ar wyneb offer sgraffiniol o dan weithred grym allanol, sy'n adlewyrchu cryfder asiant bondio i ddal grawn sgraffiniol.

Mae caledwch yr offeryn sgraffiniol yn bennaf yn dibynnu ar faint o rwymwr a ychwanegir a dwysedd yr offeryn sgraffiniol. Os yw'r gronynnau sgraffiniol yn disgyn yn hawdd, mae'n golygu bod gan yr offeryn sgraffiniol galedwch isel; fel arall, mae'n golygu bod y caledwch yn uchel. Yn gyffredinol, rhennir y lefel caledwch yn saith lefel fawr: uwch feddal, meddal, meddal canolig, canolig, caled canolig, caled a hynod galed. Gellir rhannu'r lefelau hyn ymhellach yn sawl lefel fach. Y dulliau ar gyfer mesur caledwch offer sgraffiniol yw'r dull côn llaw, y dull côn mecanyddol, dull profwr caledwch Rockwell a'r dull profwr caledwch sgwrio â thywod.

Mae gan galedwch yr offeryn malu berthynas gyfatebol â'i modwlws elastig deinamig, sy'n ffafriol i ddefnyddio'r dull sain i fesur modwlws elastig deinamig yr offeryn malu i fynegi caledwch yr offeryn malu. Yn y broses malu, os yw caledwch materol y darn gwaith yn uchel, dewisir offeryn malu â chaledwch isel yn gyffredinol; fel arall, dewisir offeryn malu â chaledwch uchel.

Gellir rhannu microstrwythur offer sgraffiniol yn fras yn dri chategori: tynn, canolig a rhydd. Gellir rhannu pob categori ymhellach yn sawl lefel, sy'n cael eu gwahaniaethu gan niferoedd microstrwythur. Po fwyaf yw rhif microstrwythur yr offeryn sgraffiniol, y lleiaf yw canran cyfaint y sgraffiniol yn yr offeryn sgraffiniol, y mwyaf yw'r bwlch rhwng y grawn sgraffiniol, a'r mwyaf rhydd yw'r microstrwythur. I'r gwrthwyneb, po leiaf yw'r rhif microstrwythur, y tynnach yw'r microstrwythur. Nid yw offer sgraffiniol â microstrwythurau rhydd yn hawdd eu goddef wrth eu defnyddio, yn cynhyrchu llai o wres yn ystod y broses malu, a gallant leihau anffurfiad gwres a llosgiadau'r darn gwaith. Nid yw'n hawdd cwympo grawn sgraffiniol o offer sgraffiniol gyda microstrwythurau tynn, sy'n ffafriol i gynnal siâp geometrig yr offeryn sgraffiniol. Dim ond yn unol â'r fformiwla offer sgraffiniol yn ystod gweithgynhyrchu y caiff microstrwythur yr offeryn sgraffiniol ei reoli ac yn gyffredinol ni chaiff ei fesur.