Obrabotka Metallov 2014 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (63) 2014 62 ОБОРУДОВАНИЕ УДК 621.922.02.001.5 ГЕОМЕТРИЯ И НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОРИЕНТИРОВАННЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ ЗЕРЕН С КОНТРОЛИРУЕМОЙ ФОРМОЙ В.А. КОРОТКОВ, канд. техн. наук, доцент Е.М. МИНКИН, инженер, ФГБОУ ВПО КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева ( г. Кемерово ) Поступила 10 января 2014 Рецензирование 30 апреля 2014 Принята к печати 17 мая 2014 Коротков В.А. – 650000, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, e-mail: korotkov-va@mail.ru Эффективность процесса шлифования во многом определяется свойствами абразивных зерен, в том чис- ле их формой и ориентацией в теле шлифовальных инструментов. Повысить эксплуатационные показатели шлифовальных инструментов можно упорядочением геометрии зерен, т.е. подбором рациональной формы и ориентации зерен для конкретных условий обработки и параметров силового нагружения. Для решения такой проблемы предлагается разработанная и опробованная на практике методика исследования для оцен- ки взаимосвязи величин передних углов шлифовальных зерен и напряжений в них при варьировании раз- новидностей их формы и пространственной ориентации в теле инструмента. В ходе разработки методики исследована взаимосвязь передних углов шлифовальных зерен нормального электрокорунда с факторами формы, ориентации и износа. Установлено, что минимальные значения передних углов фиксируются у зерен изометрической формы и тангенциально ориентированных зерен, а максимальные значения – у игольчато- пластинчатых зерен, ориентированных под углами Θ = 22,5…45° к плоскости резания. Произведен также анализ напряжений в ориентированных шлифовальных зернах нормального электрокорунда различных форм при работе отрезных шлифовальных кругов. Установлено, что для отрезных кругов рациональный угол ориентации зерен составляет Θ = 67º30΄. Осу- ществлена практическая проверка разработанной методики исследований путем проведения экспериментов по установлению пределов прочности ориентированных шлифовальных зерен с контролируемой формой различных марок и зернистостей при одноосном сжатии. Ключевые слова: шлифование, шлифовальные инструменты, отрезные шлифовальные круги, шлифо- вальные зерна, передний угол, коэффициент формы зерен, угол ориентации, износ зерен, напряжения в шли- фовальных зернах, прочность зерен. Введение Эксплуатационные показатели шлифоваль- ных инструментов, такие как режущая способ- ность, коэффициент шлифования, эффективная мощность резания, температура резания и дру- гие, зависят от множества факторов, в числе которых: физико-механические свойства абра- зивных материалов, зернистость, тип связки, твердость, номер структуры, характер воздей- ствия силовой нагрузки, схема шлифования и форма инструментов. При прочих равных условиях эффективность процесса шлифования во многом определяется свойствами зерен, в частности, их прочностью и абразивной способностью, которые, в свою