Влияние размера и геометрии абразивных зерен на эффективность процесса обдирочного шлифования

В настоящее время на металлообрабатывающих предприятиях растут требования к качеству выпускаемой продукции, также к повышению производительности операций финишной обработки. В значительной степени на итоговый результат влияет качество шлифовального инструмента. Цель работы — изучение влияния размера и геометрии абразивных зёрен на повышение прочности абразивного инструмента и эффективности процесса обдирочного шлифования.

В НТЦ «ВНИИАШ» ВПИ (филиал) ВолгГТУ разработан метод вибродинамической классификации абразивных материалов, создан программный модуль для определения необходимых размеров частиц абразивных материалов. Таким образом, в рамках киберфизической системы проектирования абразивных структур стал возможен высокопроизводительный отбор абразивных зёрен по размеру и по форме. Возможно также составление рецептур абразивных смесей для производства высокоэффективного абразивного инструмента. В ходе выполнения работы проведены сравнительные испытания образцов абразивных инструментов на прочность и экспериментальная проверка эффективности и качества шлифования опытными инструментами. Установлено, что опытные шлифкруги обладают более высокой эффективностью и качеством шлифования. Наилучшие результаты получены при шлифовании экспериментальным кругом, изготовленным из смеси зёрен разной зернистости, превышающие результаты серийного круга по стали ШХ15 примерно в 1,4 раза, а по стали Р18 — в 1,2 раза.

Такой абразивный инструмент обладает повышенной механической прочностью, свойством самозатачиваться и регенерировать рабочую поверхность, образуя дополнительные поверхностные поры, обеспечивает высокую производительность абразивной обработки.

1. Крюков С.А., Байдакова Н.В., Мироседи А.И. Использование наполнителей и смесей из абразивов разных зернистостей и формы для совершенствования шлифовальных инструментов: Монографияю. — М. РУСАЙНС. — 2017

2. Коротков А.Н., Дубинкин Д.М. Влияние формы шлифовальных зерен обдирочных кругов на эффективную мощность шлифования // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). — 2007, № 2(35), 30—31

3. Грекова М.Д., Шумячер В.М. Повышение эффективности шлифования за счет применения абразивного зерна классифицированного по принципу преимущественного размера // В сб. «Наука и образование: архитектура, градостроительство и строительство». — Волгоград: ВолгГАСУ. — 2012, 61—65

4. Крюков С.А., Рогожников Е.Д., Шумя-чер В.М., Байдакова Н.В. Программный модуль для определения размеров частиц мелкодисперсных абразивных материалов в рамках киберфизической системы проектирования абразивных структур: Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2024667440, 24.07.2024. Заявка от 24.07.2024.

5. Ильиных А.С., Милорадович В.К., Галай М.С. Исследование влияния компонентов абразивного инструмента на его эксплуатационные свойства при скоростном шлифовании рельсов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. — 2023, № 3(219), 28—37

6. Сазонов С.Е., Емченко Е.А., Стреляная Ю.О. Исследование повышения эффективности процесса шлифования кругами из классифицированного по форме абразивного зерна // Актуальные проблемы в машиностроении. — 2020 (7), № 3-4, 59—63

7. Кащеев В.Н. Абразивное разрушение твердых тел. — М.: Наука. — 1970

8. Каюпов Т.К. Осесимметричные задачи расчета неоднородных цилиндров с учетом физической нелинейности материала: дис. … канд. техн. наук. — Москва. — 1994

9. Абразивный инструмент: пат. РФ 2215643. — Бюл. № 31. 2003 / В.М. Шумячер, В.А. Назаренко, С.А. Крюков, И.В. Дуличенко

10. Масса для изготовления абразивного инструмента: пат. РФ 2262434. — Бюл. № 29. 2005 / В.М. Шумячер, А.В. Славин, И.В. Дуличенко, С.А. Крюков

11. Масса для изготовления абразивного инструмента: пат. РФ 2354534. — Бюл. № 13. 2009 / В.М. Шумячер, А.В. Славин, С.А. Крюков

12. Ахмеров М.А. Классифицированное зерно и его влияние на эксплуатационные показатели абразивного инструмента // Алмазная и абразивная обработка: сб. — М.: МДНТП. — 1967, 26—29

13. Захидов С.Х. Исследование прочности удержания зерна в связке при температурно-силовых воздействиях: дис. … канд. техн. наук. — Москва. — 1974

14. Захаренко И.П., Ахундов Э.А. Об устойчивости зерен в связке шлифовального круга // Синтетические алмазы. — 1978, № 6, 24—28