ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМЫ ШЛИФОВАЛЬНЫХ ЗЕРЕН Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Основной недостаток такого варианта долота - сложность конструкции.

Режуще-шарошечные долота являются принципиалэно новой техникой, не имеющей аналогов.

Испытания показали, что при бурении неабразивных пород режуще-шарошечные долота могут успешно заменить дорогостоящие и дефицитные шарошечные.

Поскольку модернизация и капитальное переоснащение станочного парка горных предприятий представляются нам в настоящее время достаточно сложным делом, требующим огромных материальных затрат, первостепенной задачей является совершенствование бурового инструмента и прежде всего режущих и режуще-шарошечных долот для станков вращательного бурения тяжелого тлпа (СБШ). Поскольку эти станки могут оснащаться не только шарошечными долотами, то называть их шарошечными навряд ли имеет смысл.

Литература

1. Сафохин М.С., Катанов Б.А. Машинист буровой установки на карьерах. - М.: Недра, 1992. - 312 с.

2. Техника, технология и опыт бурения скважин на карьерах / Под ред. В.А. Перетолчина. - М.: Недра, 1993. -286 с.

3. Катанов Б.А., Сафохин М.С. Режущий буровой инструмент (расчет и проектирование) М. Машиностроение, 1976, 168 с.

4. Катанов Б.А. Буровые долота с подвижными породо-разрушающими элементами. Уголь, 2003, № 10. С. 42-44.

5. Катанов Б.А., Сафохин М.С. Инструмент для бурения взрывных с<важин на карьерах. М.: Недра, 1989 -173 с.

6. Катанов Б.А. Новая конструкция режуще-шарошечного долота. Горная промышленность 2001, № 3, с. 53-54.

Исследование формы шлифовальных зерен

В. С. ЛЮКШИН, ассистент, КузГТУ, г. Кемерово

Изложение доклада на 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе»,

1 апреля 2004 г., г. Новосибирск

Форма шлифовальных зерен - это важный геометричес-

кии параметр, который, как показывают исследования, оказывает большое влияние на их физико-механические и режущие свойства. В настоящее время оценку формы шлифовальных зерен проводят различными методами. Условно их можно разделить на две группы - качественная и количественная. При качественной оценке - зерна по некоторым признакам, относятся в соответствующую группу форм (изометрическая форма пластинчатая, осколочная ид). При количественной оценке - зерна описываются числовым параметром, который функционально связан с его формой. Данным группам присущи свои достоинства и недостатки. При обработке больших объемов шлифовальных зерен, качественная оценка обладает малой трудоемкостью и низкой точностью, а количественная оценка наоборот - большой трудоемкостью и высокой точностью.

Количественно форму шлифовального зерна можно оценить коэффициентом формы Кф. Данный параг/етр определяется по различным методикам. Согласно ГОСТам на шлифматериалы и алмазы и источнику [1] для расчета коэффициента формы необходимо получить проекцию зерна, поместив его свободно на эовную горизонтальную поверхность. Затем измеряются габаритные размеры проекции зерна. Коэффициент формы рассчитывается как отношение максимальной длины проекции (/) к ее ширине (Ь):

В источнике [2] коэффициент формы определяется как отношение описанной вокруг проекции зерна окружности (О) к вписанной в нее окружности (¿/):

Кф=7 (2>

Согласно источникам [3, 4] коэффициент формы оценивается как отношение площади проекции зерна (5Я_,) к площади описанной вокруг нее окружности (500):

К,. =

Б п.

(3)

В [5] авторы провели сравнительный анализ методик (1), (2) и (3) и доказали, что методика (3) наиболее полно отражает зависимость коэффициента формы от формы шлифовального зерна. В свою очередь авторы указывают на большую трудоемкость и сложность в определении точной площади проекции шлифовального зерна.

Для устранения этих недостатков на кафедре «Металлорежущие станки и инструменты» была разработана программа для ЭВМ [6], которая позволяла определять параметр Кф по методике (3). Используя методику [7, 8], основанную на применении сканера, компьютера и специального программного обеспечения, были оценены шлифовальные зерна разных марок и зернистостей отечественного производства (13А40, 13А50, 13А63, 13А80, 13А100, 13А125, 25А40) л иностранного производства (ЫК 24. ЫК 30, ЫК 35, ЫК 46, РЖ 46, гК 16, ZK 20). В табл. 1 приведены характеристики инпг.трянных шлифовальных зерен с учетом отечественной классификации, а в табл. 2 представлены результаты оценки коэффициента формы шли-

Характеристики Таблица 1

иностранных шлифовальных материалов

Марка иностранного шлифовального материала Соответствующий отечественный шлифовальный материал

Марка Зернистость

Ж 24 Нормальный электрокорунд 80

1ЧК30 63

МС 35 50

1ЧК46 40

ЯК 46 Хромистый электрокорунд

ХК 16 Циркониевый электрокорунд 125

гк 20 100

№ 3 (24)2004 15

0М ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Результаты оценки коэффициента формы шлифовальных зерен

Таблица 2

Зернистость Марка зерна Коэффициент формы Средний коэффициент формы Стандартное отклонение

1-0,919 оо со 00 о 1 ON ON о" г-»/-. Ö" ОО СП 00 о" 0,7571-0,6761 0,6761-0,5951 0,5951-0,5141 0,5141-0,4331 (N Ol «О СО о' со со о" 0,3522-0,2712 § о" Г) Г-С-1 о"

Кф ±С

Количество зерен, %

125 13А 3 7 9 13 22 20 14 8 4 _ 0,602 0,1497

ZK 1 6 12 16 26 15 10 7 5 2 0,6011 0,1538

100 13А 2 6 10 13 22 21 15 7 3 1 0,5976 0,1506

ZK 1 3 11 16 27 16 12 8 4 2 0,5895 0,1553

80 13А 1 5 11 15 23 15 15 9 4 2 0,5881 0,1521

NK 3 9 16 18 21 16 J0 5 2 _ 0,6451 0,1448

63 13А 1 4 12 14 24 20 12 8 3 2 0,583 0,1556

NK 2 8 15 19 20 17 11 6 2 _ 0,63^6 0,146

50 13А 1 3 10 15 23 21 14 6 4 3 0,5816 0,1566

NK 2 6 13 16 24 14 13 9 3 _ 0,6125 0,1483

40 13А _ 3 9 10 26 23 11 8 6 4 0,5605 0,1581

25А _ 2 6 10 21 23 14 10 8 6 0,5302 0,1618

NK 1 6 11 22 25 17 10 6 2 _ 0,6227 0,1317

RK 1 5 10 21 27 14 И 8 3 _ 0,61С4 0,1358

фовальных зерен. Здесь весь диапазон значений коэффициента формы был разбит на десять интервалов. Для получения более достсверной картины распределения форм шлифовальных зерен количество обследованных зерен каждой рассматриваемой марки и зернистости составляло 100 штук.

При анализе полученных результатов можно сделать следующие выводы:

- распределение формы оцениваемых шлифовальных зерен подобно кривой распределения Гаусса со смещенной левой или правой ветвью;

- вид кривой распределения зависит от марки абразива, технологии изготовления и зернистости;

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

-'по мере уменьшения зернистости наблюдается постепенный переход от изометрических форм зерен к пластинчатым разновидностям;

- основная масса зерен, находящаяся в диапазоне Кф = 0,7571-5-0,5141, имеет промежуточную форму, а ос-аль-ные зерна имеют изометрическую (Кф = 1-^-0,7571) или пластинчатую (Кф < 0,5141) ферму;

- однотипные шлифовальные зерна отечественного и иностранного производства имеют различное распределение по форме.

Литература

1. Ваксер Д.Б. Пути повышения производительности абразивного инструмента при шлифовании. - М-Л.: машиностроение, 1964. - 124 с.

2. Короткое А.Н. Эксплуатационные свойства абразизных материалов. - Красноярск: Изд-во красноярского ун-та, 1992. -122 с.

3. Резников А.Н. Краткий справочник по алмазной обработке изделий и инструментов. Куйбьшев, Куйбышев, кн. изд-во, 1967. 201 с.

4. Резников А.Н. Теплофизика резания. М.. «Машиностроение», 1969. 287 с.

5. Короткое А.Н. Ваштяноя R Г Анализ формы абразивных зерен. - Вестник КузГТУ, 2000, №5. С. 54-60.

6. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2004610227. Программа для расчета коэффициента формы шлифовальных зерен (Programm) / B.C. Люк-шин, H.A. Алехин. - №2003612419; Заявлено 21.11.03; Опубл. 20.01.04.

7. Короткое А.Н., Сусленков С.Д. Компьютерная оценка формы шлифовальных зерен// Информ. листок, Кемер. ЦНТ1/, Кемерово, 1997, №258-97.

8. KopoiKüb А.Н. Целесообразность расширения понятия характеристики шлифовального инструмента. - СТИН, 1998, №5. с.12-15.

Некоторые пути полунения алюминиевых инваров

М. В. ПОПОВА, доцент, канд. техн. наук,СибГИУ, г. Новокузнецк

Микроволновая пзхника, часовая промышленность, измерительная техника, автоматика, вакуумная техника, кораблестроение, лазерная техника, приборостроение и другие широко используют инвары. «Инварные сплавы - группа магнитоупорядо^енных сплавов, обладающих очень малым коэф. теплового линейного расширения (КТР). Первый И.е., содержащий 35 атомных % Ni (остальное Fe), был открыт Ш. Гильомом (Ch. Guillaume,1899). Состав (в атом-

ных %) и КТР типичных И.с. в области комнатных температур приведен в табл. (Тс - темп-ра Кюри).

Все приведенные сплавы имеют гранецентрированную кубическую кристаллографическую структуру» [1].

Необычные свойства инваров, как правило, связывают с аномально большими значениями спонтанной магнито-стрикции и восприимчивости парапроцесса, большим влиянием давления на намагничечность и температуру Кюри,

16 № 3 (24) 2004