Obrabotka Metallov 2010 No. 1

для Θ = 0°: Т = 3,99 – 1,14·Ln( K ф ); (5) Θ = 90°: Т = 4,10 – 1,69·Ln( K ф ). (6) Полученные результаты подтвердили ис- ходную мысль о том, что форма и ориентация зерен могут оказывать значительное влияние на их эксплуатационные характеристики. По- этому на следующем этапе исследований раз- рабатывались новые конструкции отрезных кругов из зерен с контролируемой формой и ориентацией. При этом для разделения шли- фовальных зерен по признаку формы исполь- зован вибрационный метод, а для ориентации зерен – электростатический эффект (заявка на изобретение № 2008105086). Изготовленные партии экспериментальных отрезных кругов тестировались по ряду наиболее важных эксплуатационных показателей на специ- альных испытательных стендах. В качестве срав- нительного эталона использовались стандартные отрезные круги, имевшие аналогичную характе- ристику и изготовленные в тех же условиях, что и экспериментальные круги (для обеспечения достоверности и объективности получаемых ре- зультатов). Испытания экспериментальных отрезных кругов показали: – за счет использования зерен с игольчато- пластинчатой формой, располагаемых в зоне у посадочного отверстия отрезных кругов, можно повысить их разрывную прочность и, как след- ствие, допустимую скорость работы на 12 … 30 % (в зависимости от наличия армирующих элемен- тов); за счет этого повышается на 27 % режущая способность кругов ( Q м ) и коэффициент шлифова- ния ( K ш ) на 11 % при некотором снижении общих энергозатрат ( W эф ), теплонапряженности процесса резания и уменьшении на 21 … 33 °С прогрева ме- талла заготовок ( t ), уменьшении размеров зоны по- верхностного упрочнения металла заготовок: Q м = 0,0045· V 2,12 ; (7) K ш = 0,1053· V -0,4307; (8) W эф = 136,25· е 0,02· V ; (9) t = 408,64· е –0,34· L ; (10) – кру ги из игольчато-пластинчатых зерен по сравнению со стандартными кругами обла- дают на 17 % более высокой режущей способ- ностью Q м при некотором снижении или пари- тете общих энергозатрат, им свойственно сни- жение теплонапряженности процесса резания, уменьшение зоны поверхностного упрочнения и прогрева (на 9 … 18 °С) металла заготовок: Q м = 4,08· e 0,45· K ф ; (11) K ш = 21,32· K ф –1,25 ; (12) W эф = 65,09· e 0,61· K ф ; (13) – круги с радиальной ориентацией зерен об- ладают на 14 … 17 % большей режущей способно- стью, чем стандартные инструменты; имеют более низкую температуру резания, на 20 … 30 °С мень- шую температуру прогрева металла заготовок и формируют менее выраженную зону поверх- ностного упрочнения; – круги с тангенциальной ориентацией зерен имеют на 25 … 30 % более высокий, чем стандарт- ные инструменты, коэффициент шлифования и при работе потребляют на 5 … 17 % меньшую мощность. Таким образом, проведенные исследования го- ворят о том, что целенаправленно управляя факто- рамиформыи ориентации зерен, можно значитель- но повысить работоспособность изготавливаемых из них отрезных кругов при неизменных исходных компонентах этих инструментов. Иными словами, описанный подход позволяет тем же самым шли- фовальным зерном работать с большей отдачей и эффективностью, реализуя незадействованный ре- зерв их потенциальных возможностей и более пол- но оправдывая экономические затраты, вложенные при их изготовлении. При этом к выбору формы и ориентации зерен следует подходить дифференцированно: в тех слу- чаях, когда главным критерием эффективности от- резной операции является производительность и качество обработки, целесообразно рекомендовать использовать отрезные круги из зерен с большими значениями коэффициентов формы и их радиаль- ной ориентацией в теле инструментов. Когда же на первый план выходит критерий низкого расхода инструментов и резание сопровождается высоки- ми силовыми нагрузками, рекомендуют применять круги из зерен с малыми коэффициентами формы и тангенциальной ориентацией в теле инструментов. Список литературы Коротков В.А . Влияние формы зерен на эксплуатаци- онные показатели отрезных шлифовальных кругов // Но- вые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении: Материалы III междуна- родной науч.-практ. конф., 6 – 9 дек. 2005 г. – Тюмень: Фе- ликс, 2005. – С. 103 – 105. Коротков В.А. Изготовление экспериментальных от- резных шлифовальных кругов // Прогрессивные техноло- гии и экономика в машиностроении: Труды III Всероссий- ской науч.-практ. конф., 19 – 21 мая 2005 г. – Юрга: Изд-во ТПУ, 2005. – Т.1. – С. 31 – 32. Korotkov V.A. Research of the exploitation abilities of the cutting discs, which consist of the abrasive grains with con- trolled orientation // Modern techniques and technologies (MTT 2007): Proceeding of the 13-th international scientific and prac- tical conference of students, post-graduates and young scientists, March 26 – 30, 2006. – Tomsk, Russia, 2007. – P. 49 – 51. ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ № 1 (46) 2010 30