Проведено аналіз руйнування алмазних кіл на основі запропонованої класифікація можливих моделей руйнувань у вигляді локальних руйнувань, зрушень і поворотів алмазних зерен. Запропоновано метод оцінки ефективності структури алмазних кіл кількість алмазних зерен, що беруть участь в різанні і розташованих на одиниці площі робочої поверхні круга.

Анотація наукової статті за технологіями матеріалів, автор наукової роботи - Попов А. У.


Область наук:

  • технології матеріалів

  • Рік видавництва: 2008


    Журнал: Известия Тульського державного університету. Технічні науки


    Наукова стаття на тему 'Аналіз руйнування алмазних шліфувальних кругів'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз руйнування алмазних шліфувальних кругів»

    ?бібліографічний список

    1. Бобков М.Н. Технологія обробки коло ° вих зубів роторів шестеренних насосів: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08: захищена 26.12.88: затв. 14.06.89 / Бобков Михайло Миколайович. - Тула, 1988. -269 с. - Бібліогр. : с.238-253.

    2. ГОСТ 16532-70. Передачі зубчасті циліндричні евольвент-ні зовнішнього зачеплення. Розрахунок геометрії // ГОСТ 16530-83 та ін. Передачі зубчасті. - Введ. 01.01.72. - М.: Изд-во стандартів, 1983. - С. 77 -118.

    3. Шейнин Г.М. Розрахунок торцевих зазорів в полуобкатних циліндричних передачах з круговими зубами / Г.М.Шейнін, В.Н.Ананьев, ТулПІ. - Тула, 1989. - 54 с. - Бібліогр. : С.54. - Деп. у ВНІІТЕМР 14.12.88, .№ 445 - мні 88.

    4. Лопато Г.А. Конічні і гіпоїдні передачі з круговими зубами: довід. посібник / Г.А.Лопато, Н.Ф.Кабатов, М.Г.Сегаль - 2-е изд., перераб. і доп. - М.: Машинобудування, 1977. - 423 с.

    отримано 24.10.08

    УДК 621.396.2

    А.В. Попов (Тульська область, Венев, ВАТ «Веа», Чеська республіка, Турнов, «VID Bohemia»)

    АНАЛІЗ РУЙНУВАННЯ АЛМАЗНИХ ШЛІФУВАЛЬНИХ КІЛ

    Проведено аналіз руйнування алмазних кіл на основі запропонованої класифікація можливих моделей руйнувань у вигляді локальних руйнувань, зрушень і поворотів алмазних зерен. Запропоновано метод оцінки еффктівності структури алмазних кіл - кількість алмазних зерен, що беруть участь в різанні і розташованих на одиниці площі робочої поверхні круга.

    Алмані шліфоваьние кола знайшли широке застосування в ра-особистих областях промисловості. Для створення нових Алмані шліфу-ваьних кіл з підвищеним терміном служби необхідно розуміти, яким звертаючись відбувається процес руйнування структури кола і як можна нею уповільнити. В даний час відсутні опубліковані дані про співвідношення ралічних моделей руйнувань.

    На основі візульних огляду великої кількості робочих поверхонь кіл запропонована класифікація можливих моделей рлру-шення алмазних шліфувальних кругів у вигляді локальних руйнувань, зрушень і поворотів Аман зерен.

    Перва модель рарушенія характеризується утворенням на робочій поверхні круга лунки із залишками разрушившегося Аман зер-

    на всередині лунки. Передбачається, що в цьому випадку відбувається руйнування алмазного зерна через перевищення граничного навантаження на зерно.

    Втора модель характеризується утворенням на робочій поверхні круга лунки подовженої форми без залишків разрушившегося зерна всередині лунки. Передбачається, що в цьому випадку відбувається руйнування зв'язки за алмазним зерном через перевищення граничного навантаження на зв'язку за зерном. Алмазне зерно при цьому не руйнується і під дією подачі зсувається вздовж зв'язки, утворюючи лунку подовженої форми. Після цього зерно видаляється з робочої поверхні круга під впливом відцентрових сил.

    Третя модель рарушенія характеризується обраованіем на робочій поверхні круга лунки, що збігається за формою з Алмані зерном, без залишків рарушівшегося Аман зерна всередині лунки. Передбачається, що рарушеніе в цьому випадку відбувається по межі Аман зерна зі зв'язкою в результаті його локального повороту через рарушенія його сполуки зі зв'язкою. При цьому лунка на робочій поверхні круга збігається з формою зерна [1]. Після локаьного повороту і рарушенія зв'язку між зерном і зв'язкою зерно видаляється з калюжі під впливом відцентрових сил.

    Ймовірно, що ці процеси можуть протікати незалежно, послідовно або паралельно один одному.

    Дослідити працездатність алмазних кіл на органічних та металевій зв'язках. Твердий сплав ВК8 (SII3r = 1850 Н / мм, HRA = 89) шліфували колами форми 1А1 100хбхЕ мм на органічній зв'язці з розміром зерна Аман порошку 106/90 мкм і концентрацією К = 100% при швидкості різані V = 25 м / с, подачі S = 2500 мм / хв і глибині t = 0,04 мм з використанням охолодження на водній основі. Скло шліфувати колами форми 1А1 100x6x3 мм на металевій зв'язці з розміром зерна алмазного порошку 106/90 мкм і концентрацією К = 100% при швидкості різання V = 25 м / с, подачі S = 1500 мм / хв і глибині t = 1 мм з використанням охолодження на водній основі.

    За допомогою мікроскопа визначали кількість ріжучих алмазних зерен на робочій поверхні круга і кількість зерен, які не беруть участі в різані. Зерна, які беруть у різанні, класифікували за зовнішнім виглядом, характерному для кожної моделі руйнування. Кількість зерен вважали в поле зору окуляра мікроскопа, площа якого становила

    0,4 мм. Для кожного значення міцності Аман порошку классіфіці-рова 250 - 300 зерен не беруть участі в різанні.

    Міцність Аман порошків визначали відповідно до ГОСТ 9206-80 на приладі ДА-2М, раработать в ІСМ АН України. Алма-ве зерно поміщають між двома паралельними корундовими пластинами і піддавали одноосьовому стиску при плавно зростаючої це. Фіксувати силу, при якій відбувалося рарушеніе. Для визначення середнього значення руйнування піддавали 100 зерен.

    На рис. 1 представлена ​​загальна залежність співвідношення основних видів руйнування алмазного круга на органічній зв'язці В1-01, що працює в режимі відновлення ріжучої здатності в процесі різання, від міцності алмазних зерен. Оптимальне співвідношення, при якому досягається мінімальна питома витрата алмазів, характеризується максимальною кількістю ріжучих алмазних зерен, розташованих на одиниці площі робочої поверхні круга (рис. 1).

    и

    про

    про.

    $

    ш

    про

    з

    0

    5

    I

    0

    1

    Р, Н

    Мал. 1. Співвідношення основних видів руйнування алмазного круга, що працює в режимі відновлення ріжучої здатності в процесі різання і питома витрата Аяма q для різної міцності алмазних зерен Р після обраоткі 30 про ттрдого сплаву ВК8, 1А1100x6x3 мм, В1-01, ____ 106/90, К = 100% при У = 25 м / с, 8 = 2500 мм / хв, 1 = 0,04 мм, з МОР:

    - зсунуті алмазні зерна; ІІ - зруйновані алмазні зерна;

    - локально повернені алмазні зерна; \ - I - ріжучі Аман зерна; -зона ефективного навантаження; Ф - витрата Алма

    Використання для алмазних кіл порошків синтетичних алмазів більшою або меншою міцності щодо оптимальної міцності призводить до зменшення кількості ріжучих алмазних зерен на одиниці площі і до збільшення питомої витрати алмазів.

    Руйнування кругів на органічній зв'язці, що працюють в режимі відновлення ріжучої здатності в процесі різані, відбувається в основному в реззльтате локальних поворотів зерен у зв'язці, кількість яких становить до 50% від загальної кількості зерен, які не беруть участі в процесі різання.

    Таким чином, для запобігання руйнуванню кіл на органічно зв'язках, які працюють в режимі відновлення ріжучої здатне-

    сті в процесі різання, найбільш ефективно зменшувати кількість локально повернених алмазних зерен.

    На рис. 2 представлена ​​залежність співвідношення основних видів руйнування алмазного круга на металевій зв'язці М2-01, що працює в режимі втрати ріжучої здатності в процесі різання при обробці скла. Встановлено, що використання для Аман кіл порошків синтетичних алмазів більшої міцності призводить до збільшення кількості ріжучих алмазних зерен, розташованих на одиниці площі робочої поверхні круга, і до зменшення питомої витрати алмазів.

    Мал. 2. Співвідношення основних видів руйнування алмазного круга, що працює в режимі затупления і питома витрата алмазів ц для різної міцності зерен алмазних порошків Р після обробки 200 г скла РЬ = 24%, 1А1100x6x3 мм, М2-01,106 / 90, К = 100% при? = 25 м / с,

    8 = 1500 мм / хв, 1 = 1 мм, з МОР: І - зсунуті алмазні зерна;

    I-I - зруйновані алмазні зерна; І - локально повернені алмазні зерна; ? -режущіе алмазні зерна; Ф - расод алмазів

    На рис.3 представлена ​​загальна залежність співвідношення основних видів руйнування алмазного круга в залежності від вмісту міді в зв'язці на органічній основі при використанні алмазного порошку з постійною міцністю марки АС8С. При цих умови алмазний коло працює в перехідних умови від режиму відновлення ріжучої здатності до режиму втрати ріжучої здатності в процесі різання. Оптимальне співвідношення, при якому досягається мінімальна питома витрата алмазів, характеризується максимальною кількістю ріжучих алмазних зерен, розташованих на одиниці пощади робочої поверхні круга. Використання для алмазних кіл зв'язки з більшим чи меншим вмістом міді призводить до зменшення кількості ріжучих алмазних зерен на одиниці площі і до збільшення питомої витрати алмазів.

    Мал. 3. Співвідношення основних видів руйнування алмазного круга в% і питома витрата алмазів q в залежності від вмісту міді в зв'язці при обробці твердого сплаву ВК8,12А2-450125x5x5 мм, АС8С90 / 7, К = 100% при V = 26 м / с, S = 1000 мм / хв, t = 0,04 мм / дв. хід, В = 7мм, бе МОР: \ - зсунуті алмазні зерна; Lj - зруйновані алмазні

    зерна; НІ - локально повернені алмазні зерна; П - ріжучі алмазні зерна; Ф - витрата алмазів

    висновки

    1. Проведено класифікацію можливих моделей руйнування алмазних шліфувальних кругів у вигляді локальних руйнувань, зрушень і поворотів алмазних зерен, що відбуваються незалежно один від одного, послідовно і паралельно один одному.

    2. Запропоновано метод оцінки ефективності структури алмазних кіл - кількість алмазних зерен, що беруть участь в різанні і розташованих на одиниці площі робочої поверхні круга. При оптимальній структурі кіл її руйнування і знос відбуваються так, що забезпечується участь в різанні максимально можливої ​​кількості алмазних зерен на одиниці площі робочої поверхні круга.

    3. Руйнування кругів на органічній зв'язці, що працюють в режимі відновлення ріжучої здатності в процесі різання, відбувається в основному в результаті локальних поворотів зерен у зв'язці, кількість яких становить понад 50% від загальної кількості зерен, які не беруть участі в процесі різання.

    бібліографічний список

    1. Warnecke G. Stock removal and wear in deep grinding highperformance ceramics / G. Warnecke, J. Wimmer // Industrial diamond review. -1995.-№ 3.-Р. 126-132.

    отримано 24.10.08.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити