Научная статья на тему 'СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОБДИРОЧНЫХ КРУГОВ'

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОБДИРОЧНЫХ КРУГОВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
40
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБДИРОЧНЫЕ КРУГИ / ФОРМА ШЛИФОВАЛЬНЫХ ЗЁРЕН / ABRASIVE GRAINS SHAPE / ЭКСПЕРИМЕНТ / EXPERIMENT / SNAGGING WHEELS

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Коротков Александр Николаевич, Дубинкин Дмитрий Михайлович

Рассматриваются сравнительные испытания экспериментальных обдирочных кругов, содержащих шлифовальные зёрна игольчато-пластинчатой формы с серийно изготавливаемым инструментом на отечественных предприятиях. Показано, что за счёт целенаправленного подбора формы зёрен в обдирочных кругах можно добиться достаточно заметного повышения их эксплуатационных показателей по отношению к стандартным кругам.

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

Comparative Tests of Snagging Wheels

Comparative tests of experimental snagging wheels containing abrasive grains of acicular plate-like shape with a standard tool produced at domestic enterprises are examined. It is shown that at the expense of the purposeful matching of grains shape in snagging wheels it is possible to achieve the improvement of their performance criteria with respect to the standard wheels.

Текст научной работы на тему «СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОБДИРОЧНЫХ КРУГОВ»



ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ЗНАМЕНАТЕЛЬНЫЕ ДАТЫ

ПОЗДРАВЛЯЕМ ЮБИЛЯРОВ!

Редакционный совет, редакция научно-технического и производственного журнала «Обработка металлов (технология«оборудование*инструменты)» поздравляют КУРОЧКИНА ЮРИЯ ДМИТРИЕВИЧА с юбилейной датой и желают ему крепкого сибирского здоровья и долгих лет жизни.

ЮРИЙ ДМИТРИЕВИЧ родился в 1938 году в г.Камень Алтайского края. В 1964 году он окончил Новосибирский электротехнический институт по специальности инженео-механик. После окончания института работал на Новосибирском заводе «Сиблитмаш» конструктором III категории, а затем II и I категории отдела механизации, заместителем начальника отдела, главным технологом завода.

В 1973г. Ю.Д. Курочкин перешел работать в Новосибирский филиал института «Орг-станкинпром» заведующим сектора отдела проектирования средств механизации, главным конструктором проектов, заместителем заведующего отдела.

В 1978г. Ю.Д. Курочкин в связи с реорганизацией структуры филиала переводится в научно-технический отдел на должность главного конструктора, а затем ГИПа. В марте 1986г. Ю.Д. Курочкина назначается заведующим отделом проектирования средств механизации, а в июне этого года- главным инженером филиала. Работая в Новосибиэ-ском филиале института «Оргстанкинпром», он зарекомендовал себя высококвалифицированным специалистом, постоянно повышающим свой технический уровень.

Ю.Д. Курочкин награжден медалями СССР, ВДНХ, имеет несколько авторских свидетельств. За многолетнюю глодотворную работу в станкостроительной и инструментальной промышленности главному инженеру Новосибирского филиала «Оргстанкинпром» Курочкину Ю.Д. руководством Минстанкопрома СССР обь-явлена благодарность и он был награжден Почетной грамотой Министерства станкостроительной промышленности СССР и ЦК профсоюзов рабочих машиностроения и приборостроения.

В настоящее время Ю.Д. Курочкин находится на заслуженном отдыхе, но связи с институтом не теряет.

'СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОБДИРОЧНЫХ КРУГОВ

А.Н. КОРОТКОВ, профессор, доктор техн. наук, ГУ КузГТУ Д.М. ДУБИНКИН, нач. констр. бюро ОГТ ОАО «Кемеровохиммаш», г. Кемерово

Для сопоставления работоспособности экспериментальных обдирочных кругов (ПП150Ч25Ч32 13А80 [/Сф » 2,3] 35 37 БУ), содержащих в своей структуре классифицированные по форме шлифовальные зёрна 13А80 игольчато-пластинчатой формы [Кф ~ 2,3), с инструментом, серийно изготавливаемым на отечественных абразивных предприятиях, на кафедре метаглорежущих станков и инструментов КузГТУ были проведены сравнительные испытания.

Для изготовления экспериментальных обдирочных кругов предварительно был произведен рассев исходной абразивной массы из нормального электрокорунда 13А80 на вибрационном сепараторе для выделения фракции зёрен с игольчато-пластинчатой формой [1]. Количественная оценка формы шлифовальных зёрен осуществлялась с помощью коэффициента формы (Кф), определяемого как отношение диаметров описанных вокруг проекции рассматриваемых зёрен окружностей к диаметрам впи-

санных окружностей. Из выделенной фракции зёрен по типовой технологии изготавливались обдирочные круги, которые сравнивались в одинаковых условиях испытаний с аналогичными кругами, выпускаемыми известными отечественными производителями. В число этих производителей вошли: ОАО «Юргинские абразивы» (г. Юрга), ОАО «ИНВАБ» (г. Волжский), ООО «ТЕХНОМИР» (г. Челябинск).

Сравнительные испытания включали в себя оценку режущей способности (От), интенсивности износа (/?) и коэффициента шлифования (Кш) обдирочных кругов. Под перечисленными параметрами понимается следующее: 1. Режущая способность (О^) (интенсивность съёма металла) - представляет собой отношение массы снятого материала заготовки (Мз) ко времени обработки (т):

= Г/МИН- 0)

* - здесь и далее изложение доклада на 6-ой научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлобработки в промышленности на современном этапе», 25 марта 2008 г., г.Новосибирск

4 №3(40)2008

ИНСТРУМЕНТ

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

2. Интенсивность износа обдирочного круга (/7) - определяется как масса израсходованного материала круга \М) ко времени обработки (т):

/? = Мк/т, г/мин.

(2)

3. Коэффициент шлифования (Кш) - выражается отношением массы снятого материала заготовки (М3) к израсходованной за то же время массе обдирочного

круга [Мк):

(3)

Сопоставление эксплутационных возможностей экспериментальных и отечественных обдирочных кругов проводилось на испытательном комплексе [1, 2, 3], базой для которого послужил универсально - заточной станок модели ЗА64Д.

Для получения достоверных и адекватных результатов испытания проводились с использованием стандартных обдирочных кругов, имеющих максимально сходную характеристику по твёрдости, размерам и зернистости по отношению к экспериментальной партии шлифовальных кругов. В частности, использовались следующие стандартные обдирочные круги:

- ОАО «Юргинские абразивы» (ЮАЗ) с характеристикой ПП 150Ч25Ч32 13А80 35 37 БУ;

- ОАО «Волжские абразивы» (дочернее предприятие «ИНВАБ») с характеристикой ПП 150Ч25Ч32 14А80 35 37 БУ;

- ООО «ТЕХНОМИР» с характеристикой ПП 150Ч25Ч32 14А80СТ1 БУ.

Испытания проводились на операции обдирки металла сварных швов заготовок, которые представляли собой фрагменты из листовой стали, соединенные между собой автоматической сваркой под слоем флюса.

Шлифование заготовок проводилось на следующих режимах резания: Укр = 45 м/сек; Рнаг = 55 Н; Э = 3,6 м/мин. Режимы и условия проведения опытов оставались постоянными и неизменными.

По полученным экспериментальным данным, характеризующим работоспособность обдирочных кругов, рассчитывались средние арифметические значения (у) выходных параметров (От, А?, Кш):

(4)

где у- - результат измерений выходного параметра п -число степеней свободы, равное количеству опытов.

По результатам экспериментов была построена гистограмма (рис. 1), отражающая величину режущей способности (От) экспериментальных и стандартных обдирочных кругов.

Как видно из приведённой гистограммы использование при изготовлении обдирочных кругов на бакелитовой связке сортированных по форме шлифовальных

зёрен 13А80 игольчатой формы (Кф «2,3) повышает их режущую способность (От), в 1,1...3,0 раза в зависимости от обрабатываемого материала и производителей обдирочных кругов.

По полученным экспериментальным данным была построена также гистограмма (рис. 2) отражающая интенсивность износа (/?) экспериментальных и стандартных обдирочных кругов различных производителей.

Из гистограммы (рис. 2) видно, что применение в обдирочных кругах сортированных по форме шлифовальных зёрен 13А80 игольчатой формы (/Сф ~ 2,3) уменьшает износ инструмента (/?) по отношению к инструменту выпускаемому «ЮАЗ» и «ИНВАБ» в 1,1...1,7 раза в зависимости от обрабатываемого материала. По отношению к инструменту «ТЕХНОМИР» износ экспериментальных кругов выше, что можно объяснить низкой производительностью обдирочных кругов этой фирмы (рис. 1).

ЮАЗ ИНВАБ ТЕХНОМИР Кф=»2,3

Б Сварной их» 09П2С(22ЭНВ) В СезрноЙ шов СтЗ (250НВ) 0 Сварной шоз 12Х18Н10Т(285НВ)

Рис. 1. Режущая зпособность стандартных обдирочных кругов различных производителей в сравнении с экспериментальными кругами (/Сф « 2,3)

По общим результатам экспериментов построена итоговая гистограмма (рис. 3) коэффициентов шлифования (Кш) экспериментальных и стандартных обдирочных кругов.

/?, г/мин

ЮАЗ

К Сззрной шов 09Г2С (229НЕ)

ИНВАБ ТЕХНОМИР Кф«2,3 В Сварной шов СтЗ (250НВ) И Сварной шов 12Х18Н10Т (285НВ)

Рис. 2. Износ стандартных и экспериментальных обдирочных кругов

Анализ этой гистограммы показывает, что коэффициент шлифования (Кш) экспериментальных обдирочных кругов на бакелитовой связке, содержащих сортированные по форме шлифовальные зёрна 13А80 игольчатой формы (Кф = 2,3), выше по отношению к

№ 3 (40)2008

ИНСТРУМЕНТ

Таким образом, итоги сравнительных испытаний показывают, что за счет целенаправленного подбора формы зёрен в обдирочных кругах можно добиться, при прочих равных условиях, достаточно заметного повышения их эксплуатационных показателей по отношению к стандартным кругам.

Список литературы

1. Короткое А.Н. Влияние формы шлифовальных зёрен на производительность обдирочных кругов /А.Н. Короткое, Д.М. Дубинин // Инновационные технологии и экономика в машиностроении: Труды V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 14-15 сентября 2007 г. ЮТИ ТПУ, Юрга.: Изд-во ТПУ, 2007. - С. 278-283.

2. Короткое А.Н. Влияние формы шлифовальных зёрен обдирочных шлифовальных кругов на теплонапряженность процесса шлифования /А.Н. Короткое, Д.М. Дубинкин //Обработка металлов. №1 (34). - 2007. - С. 14-15.

3. Дубинкин Д.М. Экспериментальная установка для оценки работоспособности обдирочных шлифовальных кругов /O.A. Крёков, С.Ю. Кадралеев, В.А. Коваленко // Сборник лучш/ix докладов студентов и аспирантов КузГТУ. Доклады 51-й научно-практической конференции, 17-21 апреля 2006 г. / ГУ КузГТУ. - Кемерово. - С. 167-170.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

инструменту, выпускаемому отечественными производителями в 1,2...2,2 раза в зависимости от обрабатываемого материала.

ЮАЗ ИНВАБ ТЕХНОМИР Кф*2.3

Сварной шов 09Г2С (229НВ) 5 парной шов СтЗ (250НВ) 2 Серном шсв 12Х18Н10Т (285НВ)

Рис. 3. Коэффициент шлифования (Кш) стандартных и экспериментальных обдирочных кругов

'ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФОРМЫ ШЛИФОВАЛЬНЫХ ЗЕРЕН НА ЭФФЕКТИВНУЮ МОЩНОСТЬ, ЗАТРАЧИВАЕМУЮ НА ШЛИФОВАНИЕ

Г. М. ДУБОВ, доцент, канд. техн. наук, КузГТУ, г. Кемерово

В настоящее время одним из путей повышения работоспособности шлифовальных инструментов является комплексное изучение и рациональное грименение свойств шлифовальных зерен, среди которых выделяется такой геометрический параметр, как форма, целенаправленно варьируя которым можно достаточно эффективно управлять эксплуатационными показателями работоспособности шлифовального инструмента.

Проведённые исследования геометрии и формы шлифовальных зёрен, в частности из электрокорунда, говорят о том, что зёрна одного размера (зернистости) имеют большой разброс по своей форме, меняющейся в диапазоне от изометрических с коэффициентом формы (/Сф « 1,2) до игольчатых разновидностей {Кф ~ 2,2) [1]. В связи с этим выпускаемые в настоящее время серийно шлифовальные круги одной зернистости имеют структуру и рельеф рабочего слоя в виде хаотично, неупорядоченно расположенных шлифовальных зёрен, значительно отличающихся друг от друга по форме (рис. 1). Это отражается на эффективной мощности (И/е), затрачиваемой на шлифование, и на работе инструмента в целом.

Как известно, под рабочим слоем шлифовального инструмента (рис.1) понимается слой, расположенный между наружной поверхностью 1, проходящей через вершины наиболее выступающих зёрен, и поверхностью связки инструмента 2. Основными параметрами рабочего слоя являкгся: толщина 2тах, выступ зерна 1, количество работающих (активных) зёрен пр, количество зёрен на 1 мм или 1 мм2 поверхности связки.

6 № 3 (40) 2008

Рис. 1. Рабочий слой шлифовального круга

Основной параметр, характеризующий рельеф поверхности рабочего слоя шлифовального инструмента, - разновысотность режущих кромок зёрен, оценивающаяся выступом зерна По причине раз-новысотности режущих кромок шлифовальных зёрен и их различной формы в рабочем слое инструмента только небольшая часть зёрен срезает стружку. Мощность, затрачиваемая на срезание этих стружек, называется эффективной:

Wfi = y*(/p.x-/xJ

(1)

где V - напряжение; /р х - ток рабочего хода; /хх - ток холостого хода.

Для оценки влияния коэффициента формы (/Сф) шлифовальных зерен на эффективную мощность (ИЛ), затра-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.