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

ИССЛЕДОВАНИЯ

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

d2 - диаметр отверстия со стороны дна. R = F

1 2 1 тах »

F] = F-, - к

Ad

1 "

Ad-

где Р,, ¥2 - усилия, передаваемые разжимными конусами верхним и нижним участкам хонинговальных брусков; Ртах - максимально допустимое усилие хонингования; к, - коэффициент, выбираемый таким образом, чтобы в процессе обработки устранить конусность обрабатываемого отверстия.

Лс12=ё2-ёиом, где dнoм - номинальный диаметр обработанной детали. В случае, если больший диаметр достигнет критической величины dкp при том, что разница диаметров еще не устранена, обработку необходимо вести следующим образом: р = г

1 I 1 тах > р2 - ?тт •

где - минимально возможное усилие для хонингования описанным способом.

Величину критического диаметра можно ориентировочно определить по формуле:

+¿2--

d кр ^ ном

Ad-

где к, - коэффициент, выбираемый таким образом, чтобы в процессе обработки устранить вероятность достижения номинального диаметра лишь у края обрабатываемого отверстия и опасность появления брака.

В случае достижения равенства диаметров последующая обработка должна вестись при равенстве разжимных усилий:

?! = Р? = Ртах • Рекомендуется применять данный способ при обработке глухих отверстий после хромирования, когда исходная погрешность профиля продольного сечения обрабатываемого отверстия намного превышает требуемую после обработки точность, чего весьма сложно добиться при прочих способах хонингэвания.

Данный способ исследуется в лабоэатории кафедры МРСиИ Бийского технологического института при обработке цилиндров мотопильного производства.

Литература

1. Куликов С.И., Ризванов Ф.Ф., Ковалевский C.B., Ро-манчук В.А. Прогрессивные методы хонингования. - М.: Машиностроение, 1983. - 135 с.

2. A.c. СССР № 1155428, В 24 В 33/02, 1983.

3. Богородицей H.H., Чубаров К.К., Лебедев Б.А. Технологическое оснащение хонингования. - Л.: Машиностроение, 1984. - 237 с.

Исследование ударной прочности шлифовальных зерен

А. М. РОМАНЕНКО, доцент, канд. техн. наук, В. С. ЛЮКШИН, ассистент, М. А. МИНЕШЕВ, студент,

КузГТУ, г. Кемерово

Процесс резания при шлифовании представляет собой снятие сверхтонких стружек большим количестзом шлифовальных зерен. Режущая способность шлифовальных кругов определяется такими параметрами, как твердость, номер структуры, марка абразивного материала, тип связки. Следовательно, для того, чтобы оценить степень влияния шлифовального зерна на режущую способность, необходимо определить его физико-механические свойства. При этом необходимо учесть, что в шлифовальном круге зерна имеют различную форму и располагаются совершенно произвольно. Во-вторых, в процессе резания зерно работает с периодическими кратковременными динамическими нагрузками, соответственно при испытании шлифовальных зерен наиболее полно соответствуют реальным условиям нагру-жения методы, основанные на динамических нагруже-ниях.

В качестве основы для испытаний принята стандартная методика по оценке ударной прочности абразивных материалов [1]. Однако данная методика не позволяет оценить степень влияния на прочность угла ориентации шлифовального зерна. Поэтому было предложено специальное приспособление позволяющее ориентировать шлифовальное зерно под углом.

Для проведения испытаний были отобраны зерна

нормального элэктрокорунда марки 13А с номером зернистости 125, '00, 80 производства ЮРАЗа, а также зерна марки ЫК Р24 (Германия), что соответствует нормальному электэокорунду отечественного производства с номером зернистости 80. Такой выбор обусловлен тем, что именно такие шлифовальные зерна преимущественно используется при силовом обдирочком шлифовании.

Испытания проводились на установке УУП-1 для определения ударной прочности шлифовального зерна изготовленной на кафедре «МСиИ» КузГТУ. С целью возможности расположения шлифовальных зерен под углом применялось специальное приспособление. Угол ориентации зерна по отношению к горизонтальной плоскости принимался 90°, 75° и 65°, что позволило оценить тенденцию изменения прочности зерна в зависимости от угла ориентации.

Ударная прочность оценивалась по следующей формуле: и

а=т

где и - импульс силы;

5- площадь слома шлифовального зерна.

где V и V - скорость рабочего и холостого хода.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ

У = 2

где д - ускорение свободного падения;

а - угол отклонения маятника от положения равновесия при рабочем и холостом ходе.

Анализ полученных результатов проводился при помощи программного пакета ЭТАПЭТЮА 6.0. При помощи данного программного пакета проведена обработка полученного массива данных и исследована форма связи между поверхностью отклика и параметрами единичною шлифовального зерна в виде:

\т\у = а0 + ^аг\пх.

х=1

На основании экспериментальных данных получены статистические модели. Гипотеза об адекватности полученных моделей проверялась по Р- критерию Фишера и принималась на уровне значимости а = 0,05.

Параметры статистической модели, отражающие влияние марки абразива (13А или ЫК), формы шлифовального зерна, угла ориентации и размера шлифовального зерна на ударную прочность, представлены в табл. 1. Здесь «о - свободный член модели; - параметр, учитывающий марку абразива, Кф - коэффициент формы равный отношению площади проекции зерна к площади, описанной вокруг нее окружности; у - угол ориентации шлифовального зерна; Ь- размер шлифовального зерна (номер зернистости * 10 мкм).

Из результатов обработки видно, что наибольшее влияние на прочность оказывает размер шлифовального зерна. Это объясняется -ем, что с увеличением размера зерна увеличивается площадь сечения. Несколько слабее выглядит влияние формы шлифовального зерна на показатель прочности. Такое влияние формы объясняется тем, что у зерен с различной формой площадь сечения различна. Например, у зерен изометрической формы {Кф = 1) площадь сечения максимальна, а у зерен пластинчатой формы, у которых Кф стремится к нулю - минимальна. Степень влияния марки абразива и угла ориентации выражены в наименьшей степени.

В табл. 2 представлены результаты обработки данных для нормального электрокорунда различной зернистости.

Из данных моделей зидно, что с уменьшением размера зерна степень влияния формы зерна на ударную проч-

ность снижается. Данное обстоятельство объясняется тем, что с уменэшением размера зерна, площадь сечения, с изменением формы будет меняться в меньшей степени. Влияние ориентации шлифовального зерна на прочность почти не зависит от размера зерна. Анализ модели для зерна ЫК Р2А (Германия) показывав", что влияние формы и угла ориентации шлифовального зерна на ударную прочность значительно меньше, чем у зерна изготовленного на ЮРАЗе. Из этого следует, что качество данного шлифовального материала выше.

Исходя из вышеперечисленного можно сделать следующие вывэды:

1. Размер шлифовального зерна оказывает наибольшее влияние на прочность.

2. Марка абразива и угол ориентации шлифовального зерна влияют на прочность в наименьшей степени.

3. С уменьшением размера зерна, степень влияния формы зерна на ударную прочность снижается.

4. Влияние ориентации шлифовального зерна на прочность почти не зависит от размера зерна.

5. Степень влияния формы зерна и угла ориентации на ударную прочность у зерен марки 1МК выражена в меньшей степени, чел/ у зерен 13А80, что говорит о более стабильном внутреннем строении абразива и как следствие о более высоком качестве.

Литература

1. Мурдасов A.B. Разрушение абразивных зерен круга при чернсвом и силовом шлифовании в зависимости о" угла заострения: Абразивы. 1975. №9. С. 14-18.

Параметры статистической модели

Члены модели Коэффициенты статистической модели

а0 -0,911699

cii aj= 1 для зерна марки 13А -0,13367

aj = 0 для зерна марки NK

In Кф 0,585957

In у - 0,232497

In b 0,629675

Таблица 2

Параметры статистических моделей

Марка абразивного материала Члены модели Коэффициенты статистической модели

13А125Н а0 3,802989

1пКф 0.752999

In у - 0,290076

13А100Н ао 4,235779

In Кф 0,713419

In у - 0,299496

13А80Н ао 3.463996

In Кф 0,517542

In у - 0,296567

NK F24 ао 3,225691

In Кф 0,382461

In у - 0,232846