Obrabotka Metallov 2010 No. 3

¬¬®±¢¬ «¦£ ¦«¯°®±ª£«°¹ менении режущих абразивных частиц, покрытых ме- таллическими пленками, наблюдается сваривание этих пленок со связкой. При этом происходит упрочнение и увеличение удерживающих усилий абразивных частиц в связке при её работе (подобное имеет место при диф- фузионной сварке алмазных зерен покрытых никелем в технологиях фирмы «Московский абразивный завод»). Поэтому для абразивных частиц при маркировке необ- ходимо указывать и тип покрытия с учетом его количе- ства в весовом измерении по отношению к количеству абразива (АС 30 10%Ni, KP 10%Ni и т.п.), если такое по- крытие применено для абразива рассматриваемого шли- фовального круга. Зернистость абразивных порошков предлагается обозначать так же, как она обозначается в кругах на металлических связках, например, 160/125 , так как в кругах СВС большей частью используются абразивы из сверхтвердых материалов, для которых уже приняты такие обозначения зернистостей абразива. Твердость круга, традиционный параметр для абра- зивных кругов на керамических связках, для технологов металлообрабатывающих производств является, на наш взгляд, косвенной характеристикой, определяющей тех- нологический выбор круга для тех или иных операций обработки. Отсюда для повышения информативности характеристик различных по составу связок предла- гаются новые характеристики, заменяющие параметр твердости в кругах, выполненных по технологии СВС. К таким параметрам предлагается отнести удельный объем сошлифованного материала ( Q мм 3 /мин·см 2 ), ко- эффициент шлифования ( K шл ), полученные при испы- тании нового инструмента на режущую способность при обработке эталонного материала. Объем снятого материала ( Q мм 3 /мин·см 2 ) характеризует скорость пе- ремещения рабочего суппорта с закрепленным на нем эталонным материалом при упругом шлифовании под действием постоянной радиальной силы резания 20 Н или 30 Н (рис 1). Коэффициент шлифования ( K шл ) – от- ношение сошлифованного объема материала к объему изношенной за это время связки круга. Для определения этих двух характеристик необходимо, чтобы техноло- гические режимы в процессе оценочного шлифования были бы заданы постоянными. Например, эталонный обрабатываемый материал (предложен поделочный камень серпантенит, твердость по Моосу 5); сечение образца для шлифования 10×10 мм, скорость резания ( V м/с) 7…12,5 м/с, диаметр круга 40…50 мм, постоян- ная радиальная сила резания в 20 – 30 Н. Выбор эталонного материала достаточно условен: авторы исходили из того, что предложенный материал имеет стабильные свойства по обрабатываемости; не- смотря на получение его из разных мест добычи, раз- ных карьеров, имеет среднее значение твердости по шкале Мооса; не трудно обрабатываемый; материал не дефицитен. Скорости же резания (7…12 м/с) реко- мендуются с учетом использования исследователями традиционных заточных станков, где обычно имеются числа оборотов шпинделя в 3000 и 6000 об/мин, что для указанных испытываемых диаметров кругов и дает такие скорости резания. Использование указанных характеристик, заменя- ющих параметр твердости связки, для оценки различ- ных исследуемых связок рассмотрим на следующем примере для кругов однозначной связки, но имеющих различные процентные соотношения концентрации до- бавочных к мелкозернистому дибориду титана более крупных абразивных зерен, например (SiC 80/63). Из вышеупомянутых образцов СВС кругов разных связок были отобраны для оценки результатов исследования круги под номерами 43, 44, 46, 45, 47 (круги без пропит- ки и подпрессовки), для которых получены следующие результаты, представленные на рис. 2: (№ 43) TiB 2 +NiTi+15%SiC – Q (194 мм 3 /мин·см 2 ), K шл (155); (№ 44) TiB 2 +NiTi+20%SiC – Q (230 мм 3 /мин · см 2 ), K шл (75); (№ 46) TiB 2 +NiTi+25%SiC – Q (266 мм 3 /мин · см 2 ), K шл (50); (№ 45) TiB 2 +NiTi+30%SiC – Q (300 мм 3 /мин · см 2 ), K шл (49); (№ 47) TiB 2 +NiTi+35%SiC – Q (540 мм 3 /мин · см 2 ), K шл (44). Для рассматриваемой связки наблюдается следую- щее: с увеличением процентного содержания абразива в связке возрастает производительность обработки, но при этом уменьшается стойкость круга, т.е. коэффици- ент шлифования снижается с уменьшением массы связ- ки, прочность удержания зерен абразива уменьшается. Для рассматриваемых инструментов необходимо вводить и такую характеристику, как удельное омиче- ское сопротивление связки ρ (1/ом·м·см 2 ), определяю- щую пригодность выбираемого шлифовального круга для электроалмазной обработки токопроводных мате- риалов. Базовые технологические показатели для тради- ционных шлифовальных кругов приведены на рис. 3 при обработке эталонного материала: для кругов 1 – 25А16ПСМ26К6А, 2 – 63С16СМ16К6, 3 – АС6 100/80 100%М1, и условий обработки V = 8 м/с, d кр = 40 мм, СОТС – эмульсол, материал эталонного образца – сер- пантенит. Сравнением результатов исследования, представ- ленных на рис. 2 и 3, установлено, что круги, изготов- ленные по технологии СВС для указанных связок по показателю Q мм 3 /мин·см 2 , близки к алмазным кругам на металлической связке, а по показателю K шл уступа- ют алмазным. При этом следует учитывать, что круги Рис. 1 . Экспериментальная установка для исследования Q мм 3 /мин·см 2 , K шл : 1 – образец; 2 – каретка; 3 – тросик; 4 – груз; 5 – шлифовальный круг