Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 186 Абразивно-притирочные пасты представляют собой смесь абразивных зёрен и связующего материала, в состав которого могут входить в определенных пропорциях полиизобутилен, олеиновая кислота, стеарин, парафин, керосин, минеральное масло, мыло и масло индустриальное [1, 2, 3]. Главными режущими элементами паст являются зерна, от эксплуатационных возможностей которых в основном и зависит эффективность процесса притирки. Между тем, анализ показывает, что у всех известных составов есть один общий и существенный недостаток – они состоят из абразивных (или алмазных) зерен с произвольной формой. Такая форма зерен, как следствие, формирует у них хаотичную и неупорядоченную геометрию, что не позволяет обеспечить максимальную эффективность изготавливаемых из них паст, из-за значительной дифференциации в работоспособности каждого отдельного зерна. Многие зерна, из- за неблагоприятной геометрии, либо вовсе не участвуют в совокупном процессе микрорезания, либо участвуют в нем минимально. В итоге, у паст с неупорядоченной формой и геометрией зерен не достигается максимальная интенсивность съёма металла, а также занижаются коэффициент шлифования и качество обрабатываемых поверхностей. Методика испытаний и результаты экспериментов В лаборатории материаловедения КузГТУ разработан новый состав абразивно- притирочных паст, на который получен патент РФ и который устраняет отмеченный недостаток за счет применения зерен с контролируемой и одинаковой формой [4]. Идентичность и упорядоченность зерен достигается за счет разделения исходной массы стандартного абразива на ряд фракций по признаку формы. Аналогичный результат может быть также получен путем изготовления зерен с заданной формой по технологиям, подобным производству сферо- и формокорундов. В данной работе представлены результаты применения абразивно- притирочных паст с контролируемой формой зерен для схем притирки деталей с постоянным расстоянием между притиром и обрабатываемой деталью. На первом этапе изучалась классическая схема притирки (см. рис. 1), когда в качестве притира использовался металлический диск 1 из стали 3 (118-120 НВ) диаметром 130 мм, а обрабатываемая деталь 2 представляла собой диск диаметром 240 мм (сталь 3). Притиру и детали сообщалось вращение с окружной скоростью V окр =13,8 м/с. Между деталью и притиром помещалась притирочная паста, содержащая классифицированные по форме шлифовальные зерна. Для проведения исследований было приготовлено три разновидности притирочных паст на базе шлифовальных зерен марки 13А40 с разной формой зерен. Одинаковая для исследуемой фракции форма зерен, формировалась путем разделения исходной массы абразива на вибрационном сепараторе по признаку формы [5]. Форма зерен количественно оценивалась с помощью коэффициента формы, равного отношению описанного вокруг контура зерна окружности к вписанной окружности: К ф =D оп /D вп . Определение коэффициента формы осуществлялось с помощью микроскопа, сканера и специально разработанной программы для ЭВМ [6]. Усредненный коэффициент формы для той или иной фракции зерен определялся на основании обмеров и вычислений не менее, чем для 100 отдельных зерен из рассматриваемых фракций. Испытанию были подвергнуты притирочные пасты со следующими коэффициентами формы зерен: К ф =1,3; К ф =2,1; К ф =4,1 (следует отметить, что чем