CC BY
8ИНСТРУМЕНТ
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 кругсв
'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-
ТЕХНОЛОГИЯ
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ С^Д
чиваемую на шлифование, в условиях кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» КузГТУ по специально разработанной методике [2] были проведены сравнительные испытания опытных образцов отрезных кругов, содержащих в своей структуре классифицированные по форме шлифовальные зерна нормального электрокорунда 13А63 изометрической (Кф~ 1,2), промежуточной (/Сф « 1,6), игольчатой (пластинчатой) разновидности (Кф « 2,2). Количественная оценка значений среднего коэффициента формы (/Сф) шлифовальных зёрен определялась, как отношение диаметров описанных |О0П) вокруг проекции рассматриваемых зерен окружностей к диаметрам вписанных окружностей (0ОП).
= (2)
Как показали результаты проведённых исследований (рис.2), при переходе от работы кругами, содержащими в своей структуре зерна изометрической формы (Кф * 1,2), к кругам с игольчатой разновидностью шлифовальных зерен (/Сф - 2,2) эффективная мощность (И/е), затрачиваемая на шлифование, возрастает в среднем на 15 %. Это, очевидно, объясняется повышенной интенсивностью съёма металла в единицу времени за счет увеличения толщины срезаемой стружки (аг), зерном игольчатой формы (Кф - 2,2) и соответственно, преобладанием процесса резания над пластическими деформациями и трением круга о деталь.
Представленная зависимость также говорит о том, что с увеличением скорости резания с 60 до 80 м/с эффективная мощность, затрачиваемая на шлифование возрастает в среднем на 35...40 %, что, очевидно, связанно с увеличением количества микросрезов, производимых единичным зерном в единицу времени, и ростом сил трения на контакте круга с деталью.
Зависимость = приведённая на рис. 2,
достаточно адекватно описывается выражением вида:
1/У5 = 1,0661 • 102 +1,553 • 10 - 3,4499 • 102 — _ /3)
Рис. 2. Влияние коэффициента формы (/сф)
шлифовального зерна на эффективную мощность (И/^), затрачиваемую на шлифование в зависимости от скорости резания (1/"р); Сталь 10
Таким образом, результаты проведённых исследований говорят о существенном влиянии формы шлифовальных зерен на эффективную мощность (И/0), затрачиваемую на шлифование. Следовательно, целесообразно при производстве абразивного инструмента шлифовальные зёрна классифицировать не только по их размерным характеристикам (зернистости), но и коэффициенту фермы. Это позволит при проектировании шлифовальных инструментов более точно и обоснованно предопределять и прогнозировать их эксплуатационные показатели.
Список литературы
1. Короткое А.Н. Оценка формы шлифовальных зёрен /Г.М. Дубов, Д.Б. Шатько // II Всероссийская научно - практическая конференция «Проблемы повышения эффективности металлообработки на современном этапе»; Обработка металлов - №2 (23). - Новосибирск, 2004. - С. 43 - 44.
2. Короткое А.Н. Универсальная методика оценки эксплуатационных показателей отрезных шлифовальных кругов /Г.М. Дубов, В.Г. Баштанов // Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении. Труды региональной научно-практичезкой конференции. Фигиал ТПУ. - Юрга, 2002.-С. 85- 86.
ВЛИЯНИЕ НАВОДОРОЖИВАНИЯ ШИХТЫ НА СВОЙСТВА ЧУГУНА, СТАЛИ И ЖЕЛЕЗА
В. К. АФАНАСЬЕВ, академик РАЕН, профессор, доктор техн. наук, C.B. ДОЛГОВА, асп. СибГИУ, г. Новокузнецк, Н.В. ГРИШКОВ, профессор каф. « Литейное производство» СФУ, Н.Б. ЛАВРОВА, доцент каф. «Горные машины и комплексы» СФУ, г. Красноярск, В.Н. ТОЛСТОГУЗОВ, вед. инженер ОАО «Полиметалл», г. Санкт-Петербург
Газосодержание оказывает определяющее влияние на формирование всех физических, механических и химических свойств металлических сплавов. Ведущая роль среди газов в металлах принадлежит водороду [1, 2]. Водород появляется в сплавах многими различными путями и прежде всего вместе с шихтой [3].
Ранее нами были проведены систематические исследования по влиянию предварительной обработки шихты на свойства алюминиевых сплавов, где учитывалось влияние деформации, термической и электролитической обработки [4 - 7], а также непосредственного наводоро-живания шихты в твердом [8] и жидком зостояниях [9].
И/е, 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
кВт
80 Vp, м/с
