Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 42 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Прочность зерен, находящихся в шлифовальных инструментах, зависит от ряда факторов, в числе ко- торых: физико-механические свойства абразивных материалов, глубина заделки зерен в связку, зерни- стость, номер структуры, характер воздействия си- ловой нагрузки, схема шлифования, форма инстру- ментов и др. В том числе на прочность зерен влияет геометрия их режущей части, которая, в свою оче- редь, определяется их формой и расположением в теле инструментов, а также характером износа и оказывает существенное влияние на эффективность процесса резания. В этом контексте представляется полезным исследование зависимости величин перед- них углов ориентированных шлифовальных зерен от разновидности их формы с учетом фактора износа, а также установление взаимосвязи формы и ориента- ции зерен с величинами напряжений, возникающих в них при работе. Исследования проводились на примере зерен нормального электрокорунда марки 13А40Н, для ко- торых на первом этапе произведена количественная оценка формы в трехмерном пространстве. Форма зе- рен оценивалась с помощью специально разработан- ной методики и программы для ЭВМ [1, 2] путем ис- пользования понятия коэффициента формы, равного отношению диаметров описанных вокруг контуров зерен сфер ( D оп ) к диаметрам вписанных в них сфер ( D вп ). В соответствии с методикой на изображениях зерен, полученных с помощью микроскопа и цифро- вого фотоаппарата, проводились главные оси, кото- рые разбивались на 12 – 20 участков (через 25 мкм УДК 621.922.02.001.5 ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРИЕНТИРОВАННЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ ЗЕРЕН В.А. КОРОТКОВ, канд. техн. наук, доцент, Е.М. МИНКИН, аспирант, ( ФГБОУ ВПО КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово ) Статья поступила 27 июля 2012 года Коротков В.А . – 650000, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28, Кузбасский государственный технический университет, e-mail: korotkov-va@mail.ru Установлена взаимосвязь передних углов шлифовальных зерен с разновидностями их формы, пространственной ориентации и износа, а также с величинами напряжений, возникающих в зернах при работе. Ключевые слова: шлифование, шлифовальные инструменты, отрезные шлифовальные круги, шлифовальные зер- на, передние углы шлифовальных зерен, коэффициент формы зерен, угол ориентации зерен, износ зерен, прочность зерен, напряжения в шлифовальных зернах. истинного размера зерна), на которых проводилась оценка передних углов. Таким измерениям подвер- гались не менее 50 отдельных зерен из исследуемой фракции, а на основе полученных данных строился график (рис. 1) и математические модели. Рис. 1. Зависимость величин передних углов γ радиально ориентированных к плоскости резания зерен от коэффи- циента формы K ф с учетом фактора износа Износ до 1/3 L : γ = 18,61·ln( K ф ) – 44,91 R ² = 0,65; (1) Износ до 1/2 L : γ = 13,41·ln( K ф ) – 32,69 R ² = 0,54; (2) Износ до 2/3 L : γ = 9,02·ln( K ф ) – 22,38 R ² = 0,59. (3) Представленные математические модели (1) – (3) получены путем построения ряда линейных и лога- рифмических зависимостей и последующего выбора среди них наиболее достоверных по наибольшему коэффициенту корреляции. Полученные результаты свидетельствуют о том, что независимо от величины износа с увеличением коэффициента формы радиально ориентированных к плоскости резания шлифовальных зерен их перед-