Obrabotka Metallov. 2017 no. 3(76)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (76) 2017 18 ТЕХНОЛОГИЯ Введение Повышение эффективности использования алмазного инструмента на металлической связке при шлифовании высокопрочных, труднообра- батываемых и наноупрочненных материалов яв- ляется актуальной задачей современного маши- ностроения. Однако в процессе рационализации технологических режимов абразивной обработ- ки достаточно трудно достичь высоких значений данного показателя качества из-за интенсивной потери режущей способности шлифовальных кругов. Это может быть вызвано различными причинами [1–5], одна из которых – процесс ин- тенсивного засаливания, когда алмазные круги на металлических связках при шлифовании без смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) прак- тически полностью теряют свою работоспособ- ность [6–12]. Основная причина засаливания связана с за- биванием мелкодисперсными частицами обра- батываемого материала пор между абразивными зернами и связкой с образованием спрессованно- го слоя, закрывающего выступающие зерна [13]. В работах [13–15] отмечается, что выступы и впадины субмикропрофиля поверхности абра- зивного зерна являются первичными очагами засаливания – адгезии частиц металла к абра- зивным зернам. Сначала наблюдается локальное схватывание активированного (нагретого до вы- соких температур и пластически деформирован- ного) металла с выступами субмикропрофиля. Далее одновременно с адгезией металла с абра- зивными зернами происходит адгезия частиц металла к металлу, налипшему на абразивное зерно. Вследствие этих процессов металлом за- полняются впадины субмикропрофиля абразив- ных зерен, а затем вся их рабочая поверхность покрывается металлом. То, что адгезия являет- ся основной причиной засаливания, отражено в работах [6, 17, 18], однако авторы данных работ отмечают, что чисто механический подход к за- саливанию шлифовальных кругов не позволяет раскрыть сущность механизма этого процесса, но отмечают происходящие процессы на грани- це раздела твердых фаз [19–21]. Таким образом, целью данной работы явля- ется выявление природы и предложение техно- логических рекомендаций по минимизации про- цесса засаливания абразивного инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов, что позволит повысить эффективность исполь- зования алмазного инструмента на металли- ческой связке при их шлифовании, снизить за- траты на изготовление высокотехнологичной и конкурентоспособной продукции. Методика экспериментального исследования Экспериментальные исследования прово- дились на станке модели 3Д642Е, модерни- зированном под процессы электроалмазного шлифования и отвечающем метрологическим требованиям на проверку показателей, форми- рующих качество изделий. В качестве сравниваемых методов нами выбра- ны следующие методы алмазного шлифования. 1. Традиционное алмазное затачивание без применения электрофизических и электрохими- ческих процессов. 2. Алмазно-электрохимическое шлифование. 3. Алмазное шлифование с непрерывной электрохимической правкой круга. 4. Для сравнения с представленными выше известными методами предлагается разработан- ный нами комбинированный метод электрохи- мического шлифования с одновременной непре- рывной правкой шлифовального круга. Проведены исследования образцов, вырезан- ных из алмазного шлифовального круга марки 12А2-45 150×10×3×40×32 АС6 М1-01 100/80. Исследовались образцы круга перед обработ- кой (эталон) и после обработки различных ма- рок твердых сплавов групп ВК, ТК, ТТК, а так- же оксидной и карбидной металлокерамики и наноструктурированного материала на основе диборида циркония. В качестве эталона была принята поверхность образца, вырезанного из шлифовального круга, поставленного заводом- изготовителем. Для растровой и оптической микроскопии подготовлены шлифы образцов исследуемых материалов, обработка которых осуществлялась с использованием алмазных паст с зернистостью 60/40, 28/20, 14/10, 5/3 последовательно. Для разностороннего анализа и адекватной оценки результатов экспериментальные иссле- дования проводились с использованием оптиче- ской, растровой микроскопии, спектрального и