Научная статья на тему 'Шлифование сферических изделий из неэлектропроводных и полупроводниковых материалов алмазными кругами на металлической связке'

Шлифование сферических изделий из неэлектропроводных и полупроводниковых материалов алмазными кругами на металлической связке Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
74
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШЛИФОВАНИЕ / АЛМАЗНЫЙ КРУГ / ЭЛЕКТРОЛИТ / МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА / ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ПРАВКА / GRINDING / DIAMOND WHEEL / ELECTROLYTE / METAL SHEAF / ELECTROCHEMICAL EDITING

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Янюшкин А.С., Ереско С.П., Ереско В.С., Ереско Т.Т., Янюшкин С.А.

Предложена технология шлифования неэлектропроводных и полупроводниковых материалов алмазными кругами на металлической связке, при которой поддержание высоких режущих свойств круга осуществляется непрерывной электрохимической правкой.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Янюшкин А.С., Ереско С.П., Ереско В.С., Ереско Т.Т., Янюшкин С.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GRINDING SPHERICAL PRODUCTS FROM NON ELECTROWIRE AND SEMICONDUCTOR MATERIAL DIAMOND WHEELS ON THE METAL SHEAF

The article proposes technology of grinding of non electrowire and semiconductor materials by diamond wheels on a metal sheaf at which maintenance of the high cutting properties of a circle is carried out by continuous electrochemical editing.

Текст научной работы на тему «Шлифование сферических изделий из неэлектропроводных и полупроводниковых материалов алмазными кругами на металлической связке»

<Тешетневс^ие чтения. 2016

Результаты испытаний в аккредитованной лаборатории ЗАО «Красноярский ДОК»

Содержание формальдегида, мг на 100 г абсолютно сухой плиты Предел прочности при изгибе, МПа Предел прочности при растяжении, МПа

ГОСТ 27678-78 Факт ГОСТ 10635-88 Факт ГОСТ 10636-90 Факт

До 30 24,0 Не менее 13,0 27,5 Не менее 0,35 0,91

- - Не менее 13,0 26,2 Не менее 0,35 0,63

Библиографические ссылки

1. Ермолович А. Г., Шастовский П. С. Ресурсосберегающая технология получения древесных плит низкой токсичности // Вестник КрасГАУ. 2011. № 10. С. 189-190.

2. Ермолович А. Г., Шастовский П. С., Ромашен-ко В. В. Выбор инструмента для обработки поверхности листовых материалов на основе древесины для снижения разнотолщинности и шероховатости // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 3-4. С. 351-352.

3. Шастовский П. С., Ереско С. П., Алашкевич Ю. Д. Экспериментальные исследования получения плит из фрезерной стружки на лабораторном прессе и установление физико-механических характеристик // Хвойные бореальной зоны / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2015.

5. Шастовский П., Ереско С. Механика процесса обработки древесных композитных плит резанием // Вестник СиБГАУ. 2015. № 1 (19). С. 357-360.

6. Hydrodynamics and mass exchange in vortex rectifying column / N. A. Voinov, N. A. Nikolaev, A. V. Kustov // Russian journal of applied chemistry. 2009. № 4 (82). С. 730-735.

References

1. Ermolovich A. G., Shastovsky P. S. Resource-saving technology for production of wood-based panels and low toxicity. Krasnoyarsk .: KrasGAU Bulletin, 2011. № 10. P. 189-190.

2. Ermolovich A. G., Shastovsky P. S., Romashen-ko V. V. Selecting a tool for surface treatment of sheet materials based on wood to reduce roughness and polythickness // Coniferous boreal zone. 2008. Vol. XXV, № 3-4. P. 351-352 .

3. Shastovsky P. S., Eresko S. P., Alashkevich J. D. Experimental studies produce plates of the milling chips on a laboratory press and the establishment of physical and mechanical characteristics // Coniferous boreal zone. / Sib. state. proc. Univ. Krasnoyars, 2015.

4. Shastovsky P., Eresko S. Mechanic processing wood composite cutting boards // Herald SibSAU. 2015. № 1 (19). P. 357-360.

5. Hydrodynamics and mass exchange in vortex rectifying column / N. A. Voinov, N. A. Nikolaev, A. V. Kustov // Russian journal of applied chemistry. 2009. № 4 (82). Р. 730-735.

© Шастовский П. С., Кустов А. В., Ереско С. П., 2016

УДК 622.621.9.047/.048-114

ШЛИФОВАНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ АЛМАЗНЫМИ КРУГАМИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ*

А. С. Янюшкин1, С. П. Ереско2, В. С. Ереско2, Т. Т. Ереско2, С. А. Янюшкин1

братский государственный университет Российская Федерация, 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40 2Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: eresko07@mail.ru

Предложена технология шлифования неэлектропроводных и полупроводниковых материалов алмазными кругами на металлической связке, при которой поддержание высоких режущих свойств круга осуществляется непрерывной электрохимической правкой.

Ключевые слова: шлифование, алмазный круг, электролит, металлическая связка, электрохимическая правка.

'Результаты получены в рамках выполнения гос. заданий: № 9.447.2014/к и 211/2014 (The results obtained in the framework of the state order № 9.447.2014 / k и 211/2014).

Ме%анща специальны^ систем

GRINDING SPHERICAL PRODUCTS FROM NON ELECTROWIRE AND SEMICONDUCTOR MATERIAL DIAMOND WHEELS ON THE METAL SHEAF

A. S. Yanyushkin1, S. P. Eresko2, V. S. Eresko2, T. T. Eresko2, S. A. Yanyushkin1

1Bratsk State University 40, Makarenko Street, Bratsk, 665709, Russian Federation 2Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: eresko07@mail.ru

The article proposes technology of grinding of non electrowire and semiconductor materials by diamond wheels on a metal sheaf at which maintenance of the high cutting properties of a circle is carried out by continuous electrochemical editing.

Keywords: grinding, diamond wheel, electrolyte, metal sheaf, electrochemical editing.

Обработка прочных материалов с помощью алмазных кругов на металлической связке обычно сопровождается повышенным расходом дорогостоящих алмазных кругов и недостаточно высокой производительностью, а в некоторых случаях низким качеством обработанной поверхности, а также сколами хрупких материалов на выходе круга из обрабатываемой заготовки. Принципиальное решение подобных проблем имеет место при выполнении операций шлифования прочных неэлектропроводных, полупроводниковых материалов (стекла, фарфора, керамики, различных камней, включая драгоценные и СТМ, и др.) [1].

Применение алмазного инструмента на органических и керамических связках не отвечает поставленным требованиям. А использование алмазного инструмента на металлической связке приводит к потере режущих свойств круга и требует периодической, как правило, механической правки круга, при которой уходит в шлам значительное количество неизношенных алмазных зёрен. Таким образом, во всех случаях обработка неэлектропроводных материалов традиционными методами сопровождается повышенным расходом алмазного инструмента.

В докладе предлагается технология шлифования неэлектропроводных и полупроводниковых материалов алмазными кругами на металлической связке при одновременной непрерывной электрохимической правке алмазного круга.

На рисунке изображено устройство для обработки неэлектропроводных материалов с непрерывной правкой на примере шлифования сфер, состоящее из алмазного круга 1, специального токосъёмника 2, источника постоянного тока 3, катода для правки круга 4 и обрабатываемой заготовки 5.

Алмазный круг служит анодом, устанавливается на шпинделе станка. К поверхности круга через токосъёмник 2 подаётся положительный потенциал источника тока. В нижней части стола установлен катод для непрерывной электрохимической правки, внутренняя полость которого выполнена с лабиринтными каналами, через которые к алмазоносному слою подаётся электролит. К катоду подключён отрицательный потенциал источника тока 3.

При подаче электролита в область контакта шлифовального круга с катодом и включении источника

постоянного тока образуется замкнутая электрическая цепь, способствующая электрохимическому анодному растворению связки круга, что обеспечивает освобождение затупившихся алмазных зёрен и возобновление новых неизношенных алмазных зерен на поверхности круга, тем самым обеспечивая высокие и притом постоянные во времени режущие свойства круга. При постоянно включенной электрической цепи обеспечиваются стабильные режущие свойства круга и его работа в режиме самозатачивания.

Устройство для электроалмазного шлифования сфер из неэлектропроводных и полупроводниковых материалов с непрерывной правкой круга: 1 - алмазный круг; 2 - токосъемник; 3 - источник питания;

4 - катод для правки круга; 5 - заготовка

Степень очистки закрепленного на металлической связке алмазного слоя и интенсивность изнашивания круга зависят от скорости растворения, связки круга, которая в свою очередь определяется целым рядом факторов. Одним из главных является плотность тока правки, определяемая как отношение силы тока правки к эффективной площади катода. В нашем случае сила тока правки подобрана опытным путём, устанавливается с помощью регулятора источника тока в пределах 0,2...0,4 А/см2 при напряжении 6...8 вольт и корректируется в зависимости от свойств связки. Скорость растворения связки круга зависит также от величины межэлектродного зазора между катодом и шлифовальным кругом и устанавливается в пределах 0,05...0,1 мм. Рациональная площадь катода в этих условиях составляет 4.. .6 см2.

Тешетневс^ие чтения. 2016

Одним из серьёзных факторов, ограничивающих практическое применение электрохимических методов обработки резанием в промышленности, является разбрызгивание электролита и связанные с этим низкие санитарно-гигиенические условия труда, загрязнение рабочих мест и в целом рабочих участков.

Устранить это препятствие, а именно: предотвратить разбрызгивание электролита и одновременно отвести пары и аэрозоли из зоны обработки, удалось при совместном применении катода с лабиринтными полостями и специального турбоциклона, защищенного авторским свидетельством [2]. Лабиринтные полости постоянно наполнены электролитом, позволяют алмазному кругу забирать тонкий слой жидкости, удерживаемой на поверхности круга за счет сил межмолекулярного сцепления. Этого количества электролита вполне достаточно для протекания процесса правки круга и постоянного поддержания режущих свойств алмазного круга. Для увеличения толщины слоя жидкости и его плотности на поверхности круга в состав электролита необходимо добавить глицерин. Электролит рекомендуется следующего состава: NN03 - 3 %, NN02 - 1 %, Ш2С03 -0,5 %, Н20 - остальное, либо другие аналогичные, в частности [3].

Предлагаемая технология и устройства для электроалмазного шлифования прочных неэлектропроводных и полупроводниковых материалов [2-9] обеспечивает возможность повысить производительность шлифования алмазными кругами на металлической связке в 2-3 раза при одновременном улучшение качества обработанных поверхностей и снижении расхода шлифовальных кругов.

Библиографические ссылки

1. Янюшкин А. С., Сурьев А. А., Ереско С. П. Электроалмазное затачивание твердосплавных инструментов // Труды Братск. гос. ун-та. Серия: Естественные и инженерные науки. 2003. Т. 2. С. 100-111.

2. А. С. № 956033 ^Ц). Турбоциклон / Дмитриев А. В., Никитин А. И., Янюшкин А. С. Опубл. в Б.И. 1982. № 33.

3. А.С. № 136332 ^Ц). Электролит для электрохимического шлифования / Лавриненко В. И., Янюш-кин А. С. и др. Опубл. в Б.И. 1988. № 2.

4. Янюшкин А. С., Сурьев А. А., Ереско С. П. Электроалмазное затачивание твердосплавных инструментов // Труды Братск. гос. ун-та. Серия: Естественные и инженерные науки. 2003. Т. 2. С. 100-111.

5. Патент РФ на изобретение № 2268118. Способ электроабразивной обработки токопроводящим кругом с его одновременной правкой / А. С. Янюшкин, С. П. Ереско, А. А. Сурьев, В. С. Ереско, А. М. Кузнецов. Опубл. 20.01.2006. Бюл. № 2.

6. Патент на полезную модель № 42193. Устройство для электроабразивной обработки с одновременной правкой круга / А. С. Янюшкин, С. П. Ере-ско, А. А. Сурьев, В. С. Ереско, А. М. Кузнецов. Опубл. 27.11.2004.

7. Патент РФ на изобретение № 2239525. Устройство для комбинированной электроалмазной обработки с непрерывной правкой круга / А. С. Янюшкин, С. П. Ереско, Д. В. Лобанов, А. А. Сурьев, А. М. Кузнецов. Опубл. 10.11.2004. Бюл. № 31.

8. Механика современных специальных систем : монография / Н. В. Василенко [и др.] ; под общ. ред. Н. В. Василенко, Н. И. Галибея. В 3 т. Красноярск : НИИСУВПТ, 2004.

9. Пономарев С. И., Ереско С. П., Ереско Т. Т. Совершенствование технологии изготовления узлов аэрокосмического производства // Вестник СибГАУ. 2014. № 3 (55). С. 114-119.

References

1. Yanyushkin A. S., Surev A. A., Eresko S. P. [Elektroalmaznoe sharpening carbide tools] // Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i inzhenernye nauki. 2003. No. 2. P. 100-111. (In Russ.)

2. Turbotsiklon. Dmitriev A. V., Nikitin A. I., Yanyushkin A. S. Patent RF, No. 956033, 1982.

3. Elektrolit dlya ehlektrohimicheskogo shlifovaniya. Lavrinenko V. I., Yanyushkin A. S. Patent RF, No. 136332, 1988.

4. Yanyushkin A. S., Surev A. A., Eresko S. P. [Elek-troalmaznoe sharpening carbide tools] // Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i inzhenernye nauki. 2003. No. 2. P. 100-111. (In Russ.)

5. Yanyushkin A. S., Eresko S. P., Suriev A. A., Eresko V. S., Kuznecov A. M. Sposob ehlektroabrazivnoj obrabotki tokoprovodyashchim krugom s ego odnovre-mennoj pravkoj. Patent RF, No. 2268118, 2006.

6. Yanyushkin A. S., Eresko S. P., Suriev A. A., Eresko V. S., Kuznecov A. M. Ustrojstvo dlya ehlektroabrazivnoj obrabotki s odnovremennoj pravkoj kruga. Patent RF, No. 42193, 2004.

7. Yanyushkin A. S., Eresko S. P., Lobanov D. V., Suriev A. A., Kuznecov A. M. Ustrojstvo dlya kombiniro-vannoj ehlektroalmaznoj obrabotki s nepreryvnoj pravkoj kruga. Patent RF, No. 2239525, 2004.

8. Mekhanika sovremennyh specialnyh sistem / N. V. Vasilenko et al. [Mechanics of the modern special systems]. Krasnoyarsk: NIISUVPT, 2004.

9. Ponomarev S. I., Eresko S. P., Eresko T. T. [Improving manufacturing technology nodes aerospace manufacturing] // Vestnik SibGAU. 2014. No. 3 (55). P. 114-119. (In Russ.)

© Янюшкин А. С., Ереско С. П., Ереско В. С., Ереско Т. Т., Янюшкин С. А., 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.