Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 3 2018 61 TECHNOLOGY Рис. 3 . Конструктивная схема мельницы Fig. 3 . Structural scheme of the mill именно этого способа. Конструкционные воз- можности этой мельницы позволяют варьиро- вать режимы обработки заготовки в достаточно широких пределах. Для обеспечения выполне- ния требований по качеству конечного продукта (чистота поверхности, размер частиц порошка и т. д.) необходимо знание оптимальных техно- логических режимов, которые, с одной стороны, позволяли бы выполнять данные требования, а с другой – обеспечивали бы высокий уровень производительности операций. Именно опреде- ление влияния различных технологических фак- торов на чистоту обработанных поверхностей и размер частиц является основной целью про- веденных исследований. Задача исследований заключается в варьировании параметров техно- логических факторов и определении значений функций отклика, характеризующих качество конечного продукта. Методика исследований В качестве технологических факторов были взяты наличие/отсутствие жидкого азота в зоне контакта МД и заготовки, скорость вращения МД, продольная подача, физико-механические характеристики обрабатываемых материалов и характеристики абразивного инструмента. В ка- честве функций отклика при рассмотрении вли- яния технологических факторов были приняты: наличие посторонних примесей на обработан- ной поверхности, размер частиц порошка и из- нос абразивного инструмента. В качестве объектов исследований были взяты три группы материалов – высокопрочные, пластичные и хрупкие. Группу высокопрочных материалов составили сплав твердый спеченный ВК-8 и сталь инструментальная Р-18. В группу пластичных (вязких) и менее прочных матери- алов вошли латунь Л63 и алюминиевый сплав Д16. Группа хрупких материалов – ферромагне- тик М2500НМС1 и неодимовый магнит N45M. Определение размера частиц проводилось с использованием растрового электронного ми- кроскопа Jeol JCM–5700 по фотографическим снимкам путем замера ее максимального разме- ра. Разрешающая способность данного микро- скопа составляет 5 нм. Влияние наличия жидкого азота на содер- жание кислорода в частицах материала, полу- ченных в процессе высокоскоростной обработ- ки, оценивалось путем сравнения результатов химического анализа материала, полученного без использования азота и с ним. Образцы ис- следовались с помощью энерго-дисперсионного анализа на растровом электронном микроскопе Jeol JSM–5700 с использованием ZAF Method Standardless Quantitative Analysis [18]. Исследование состояния обработанной по- верхности было проведено на образцах из двух материалов – Д16 и Л63. Для этого были взяты по два стержня (10×100 мм) из одного прутка каждого материала, т. е. исходное состояние ма- териалов было одинаковым для обоих стержней. Они были шлифованы со скоростью 300 м/с и подачей 1 мм/мин. Были использованы абразив- ные головки AC483/60 на металлической связке. У каждого образца было снято по 10 мм. При этом один стержень обрабатывался без подачи азота, другой – с подачей азота. Выбор оптимальной величины подачи МД с точки зрения минимальных значений дис- персности и загрязнения решался эксперимен- тальным путем. Эксперименты проводились на стержнях из всех рассматриваемых материалов. Результаты группировались: первую группу со- ставили Д16 и Л63 (пластичные материалы), вторую группу – М2500НМС1 и N45M (хрупкие магнитные материалы), в третью группу вош- ли ВК8 и Р18 (инструментальные материалы). Скорость вращения МД была выбрана 300 м/с. Подача варьировалась с 0,1 до 1,4 мм/мин с ша- гом 0,05 мм/мин. При каждом значении пода-