ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Аннотация
Высокая химическая и адгезионная активность микропористых покрытий на никелевой и железной основе к абразивным зернам шлифовальных кругов способствует схватыванию контактирующих тел и интенсивному налипанию частиц покрытия на рабочую поверхность режущего инструмента. Эти явления вызывают рост тепловой и силовой напряженности процесса, вследствие чего возрастает износ кругов, шероховатость поверхности, в поверхностных слоях деталей происходят структурные и фазовые превращения. Поэтому одной из первоочередных задач для повышения эффективности шлифования является с одной стороны, снижение температуры, а с другой – уменьшение бесполезных затрат энергии. Адгезионно-химическую активность микропористых покрытий к абразивным зернам можно уменьшить за счет изыскания способов, снижающих поверхностную энергию контактирующей пары. В теории физико-химической механики материалов основным является положение об облегчении деформирования тел в присутствии среды, содержащей поверхностно-активные вещества.

В статье предлагается путь повышения эффективности процесса шлифования микропористых покрытий за счет снижения взаимодействия контактирующих пар внедрением в зону резания специальных составов, которые при соприкосновении с ювенильными поверхностями обрабатываемого материала образуют на нем защитные пленки и тем самым препятствуют прямому контакту покрытия с зернами круга. С этой целью испытаны новые составы жидких импрегнаторов при обработке микропористых покрытий на плоскошлифовальном станке методом врезного шлифования без применения смазочно-охлаждающих жидкостей. Импрегнаторами для кругов служили водорастворимые полимеры, а также водные растворы аминов, жирных кислот и карбамидов.

В результате проведенных комплексных исследований режущей способности кругов из электрокорунда на керамической связке, пропитанных различными составами импрегнаторов в сравнении с непропитанным кругом и влияния импрегнаторов на  основные показатели процесса шлифования (стойкость и износ абразивного инструмента, энергетические затраты, шероховатость шлифованной поверхности) установлено, что в рассмотренных условиях импрегнированные круги из электрокорунда обладают более высокой режущей способностью по сравнению с непропитанным кругом. Оценка результатов исследований по рейтинговому методу показала, что наибольшей режущей способностью при плоском  шлифовании микропористых покрытий на никелевой и железной основе обладают круги пропитанные импрегнатором на основе триэтаноламина и олеиновой кислоты.

Список литературы
1. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов, В.И. Савченко, В.Н. Бугаев, А.Н. Батищев; ред. В.В. Курчаткин. – М.: Колос, 2000. – 776 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для высших учебных заведений). – ISBN 5-10-003278-2.

2. Алексеев Н.С., Капорин В.А., Иванов С.В. Влияние скорости шлифования плазменных покрытий на режущую способность кругов // Техника в сельском хозяйстве. – 2014. – № 5. – С. 26–30.

3. Неклюдов В.И. Выбор режущего инструмента и режимов при точении и шлифовании покрытия ПН85Ю15 // Трение. Износ. Смазка. – 2003. – Т. 5, № 4. – С. 65–69.

4. Fan X.R. Force modeling for intermittent grinding process: PHD thesis / Michigan Technology university. – Michigan, 2005. – 129 p.

5. Алексеев Н.С. Влияние зернистости кругов на некоторые показатели шлифования // Вестник машиностроения. – 2003. – № 4. – С. 66–69.

6. Kremen Z.I. A new generation of high-porous vitrified CBN wheels // Industrial Diamond Review. – 2003. – № 4. – Р. 53–56.

7. Коротков А.Н., Цехин А.А. Влияние формы абразивного зерна на режущую способность и износ шлифовальных кругов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 1999. – № 2. – С. 17–19.

8. Казаков С.Н. Выбор СОЖ и метода правки абразивного круга для врезного предварительного шлифования валов с плазменными покрытиями // Машиностроение: республиканский межведомственный сборник научных трудов / Белорусский национальный технический университет. – Минск: Технопринт, 1980. – № 14. – С. 58–62.

9. Горленко О.А., Бишутин С.Г. Взаимосвязь числа активных зерен с характеристиками и режимами правки абразивного инструмента // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 1999. – № 1. – С. 62–66.

10. Выбор смазочно-охлаждающей жидкости для шлифования плазменных покрытий на железной основе / Р.Ф. Мустафаев, Н.С. Алексеев, В.А. Капорин, А.В. Рязанов, С.В. Иванов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2012. – № 4 (57). – С. 28–30.

11. Белоус В.И. Модифицирование смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании труднообрабатываемых материалов // Авиационно-космическая техника и технология. – 2011. – № 7 (84). – С. 66–70.

12. С60 fullerol formation catalysed by quaternary ammonium hydroxide / J. Li, A. Takeuchi, M. Ozawa, X. Li, K. Saigo, K. Kitazawa // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. – 1993. – Iss. 23. – P. 1784–1785.

13. Performance of novel MoS2 nanoparticles based grinding fluids in minimum quantity lubrication grinding / B. Shen, A.P. Malshe, P. Kalita, A.J. Shih. – 2008. – Vol. 36. – P. 357–364.

14. Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. – 144 с.

15. Никитин А.В. Шлифование труднообрабатываемых материалов импрегнированными кругами как способ повышения их режущих свойств // Инструмент и технологии. – 2010. – № 28. – С. 52–58.

16. Исследование процесса шлифования инструментальных сталей абразивными кругами, пропитанными специальным составом / Г.Г. Садыгов, Э.А. Ахундов, Ф.М. Мамедов, Ч.Г. Байрамов // Перспективы развития производства асинхронных двигателей в свете решений XXVI съезда КПСС: материалы VI Всесоюзной научно-технической конференции. – Владимир: ВНИПТИЭМ, 1983. – С. 136–140.

17. Доронин Ю.В. Опыт применения импрегнированного абразивного инструмента при шлифовании труднообрабатываемых материалов // Прогрессивные процессы шлифования, инструмент и его рациональная эксплуатация: тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции, Ереван, 14–16 октября 1986 г. – М.: [Б.и.], 1986. – С. 62–64.

18. Применение кислород- и фторсодержащих импрегнаторов для пропитки шлифовальных кругов / Р.М. Мубаракшин, Ю.В. Доронин, В.И. Бардин, С.А. Гребенкин // Современные способы повышения качества абразивно-алмазной и упрочняющей обработки: межвузовский сборник научных трудов. – Пермь: ППИ, 1985. – С. 94–97.

19. Влияние вида импрегнатора на коэффициент режущей способности абразивного инструмента / И.Г. Попов, В.К. Кононов, Ю.А. Шабалин, Г.М. Мещеряков // Высокоэффективные методы и инструмент для механической обработки авиационных материалов: межвузовский сборник научных трудов. – Куйбышев: КуАИ, 1984. – С. 53–54.

20. Данилова Е.А., Лукина Н.В., Рублева О.О. Исследование эксплуатационных свойств импрегнированных абразивных инструментов // Труды ТГТУ: сборник научных статей молодых ученых и студентов / Тамбовский государственный технический университет. – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2007. – Вып. 20. – С. 95–96.

21. Мубаракшин Р.М. Управление режущей способностью и износостойкостью абразивного инструмента методом импрегнирования // Вестник машиностроения. – 1991. – № 5. – С. 45–47.

22. Шестаков И.Л., Мубаракшин Р.М., Гребенкин И.В. Повышение эффективности процесса заточки быстрорежущих сталей импрегнированными кругами // ХХVII научно-техническая конференция по результатам научно-исследовательских работ, выполненных в 1988–1990 гг.: тезисы докладов. – Пермь: ППИ, 1991. – С. 23.

23. Современные смазочно-охлаждающие жидкости / Е.С. Киселев, А.Н. Унянин, З.С. Курзанова, М.А. Кузнецова // Вестник машиностроения. – 1996. – № 7. – С. 30–34.