Підвищення ефективності процесу шліфування інструментальних матеріалів спрямованою зміною характеристик робочого шару кругів з НТМ

12. А.с. СРСР № 1437169 «Способ электроабразивного шлифования» / В.І.Лавріненко, І.В.Лещук, В.Т.Чалий, В.О.Скрябін - Б.И. № 42, 1988. Здобувач визначила послідовність вставних секторів в робочий шар кругу для досягнення необхідного ефекту.

13. Свідоцтво на промисловий зразок № 33332 от 28.12.90 р. ”Шлифовальный круг из сверхтвердых материалов” / В.І.Лавріненко, І.В.Лещук, М.П.Пєший, С.І.Ліщинський. Здобувачу належить загальна ідея по визначенню форми робочого шару кругу та участь у обговоренні формулювання заявки на промислових зразок.

14. Патент України № 19438 „Технологічна рідина для абразивної обробки композиційних метало- та мінералокерамічних матеріалів” / В.І.Лавріненко, І.В.Лещук, В.О.Скрябін, Б.В.Ситник.- Бюл. № 12, 2006 р. Здобувачу належить загальна ідея по визначенню складових технологічної рідини, дані по результатам експериментальних досліджень дії рідини на експлуатаційні показника кругів та участь у обговоренні формулювання заявки на винахів.

15. Новые технологические процессы шлифования инструментальных материалов кругами из СТМ / А.А.Шепелев, Ю.Я.Савченко, В.И.Лавриненко, В.П. Черных, И.В.Лещук // Postery w teorii і technice obrobki materialow : VI krajowa konferencja. Sekcja 1. - Krakow, 18 - 20 stycznja, 1990. - S. 192 - 194. Здобувачем підготовлені рекомендації з шліфування інструменту з швидкорізальних сталей кругами з кубоніту.

16. Лавриненко В.И., Лещук И.В., Проц Л.А. Исследование абразивных возможностей оксидных спеченных инструментальных материалов // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы (Шлифабразив-2001): Сб. статей Межд. науч.-техн.конф. - Волжский: ВИСИ филиал ВолгГАСА, 2001. - С. 23 - 26. Здобувач виконала експериментальні дослідження по визначенню працездатності шліфувальних кругів з абразивних матеріалів з спечених різальних керамік, взяла участь у узатальненні та обговоренні результатів досліджень.

17. Лавриненко В.И., Скрябин В.А., Лещук И.В. Процессы шлифования и алмазный инструмент для обработки многогранных пластин // Машиностроение и техносфера ХХІ века: Сб. трудов Межд. науч.-техн. конф., г. Севастополь 12 - 17.09.2005 г. - Донецк: ДонГТУ, 2005. - Т.2. - С. 186 - 189. Здобувачу належать рекомендації по застосуванню спеціальних алмазних кругів та вибору їх характеристик.

Анотація

Лєщук І.В. Підвищення ефективності шліфування інструментальних матеріалів спрямованою зміною характеристик робочого шару кругів з НТМ. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - Процеси механічної обробки, верстати та інструменти. Інститут надтвердих матеріалів НАН України, Київ. - 2008.

Дисертацію присвячено підвищенню ефективності процесу шліфування інструментальних матеріалів за рахунок розробки спеціальних секторних кругів, що поєднують ефективність роботи НТМ та спрямовану зміну характеристик робочого шару безпосередньо у зоні різання. Для реалізації цього досліджені та використані ефекти нерівномірного руху хвильової формозміни ріжучої поверхні кругу, спрямованої зміни коефіцієнту абразивного різання для відповідних секторів та вмісту зв'язуючого у поверхневому шарі композитів. Визначені особливості шліфування секторними кругами, отримані показники їх працездатності та показано, що в цілому, сумарний ефект, який полягає у застосуванні шарів, певних геометричних розмірів, із зниженою зернистістю, для досягнення спрямованого поновлення ріжучої здатності, та збільшенні твердості основного шару, дозволяє у порівнянні із стандартними майже в 3 рази підвищити зносостійкість кругів та більше ніж в 2 рази зменшити ефективну потужність шліфування, що свідчить про покращення ріжучої здатності спеціальних кругів. Розроблена технічна документація на нові конструкції секторних кругів та розробки впроваджені у виробництво.

Ключові слова: інструментальні матеріали, шліфування, робочий шар, секторний круг, зносостійкість, формозміна, твердість.

Аннотация

Лещук И.В. Повышение эффективности шлифования инструментальных материалов направленным изменением характеристик рабочего слоя кругов из СТМ. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - Процессы механической обработки, станки и инструменты. Институт сверхтвердых материалов НАН Украины, Киев. - 2008.

Диссертация посвящена повышению эффективности процесса шлифования инструментальных материалов за счет разработки специальных секторных кругов, сочетающих эффективность работы СТМ и направленное изменение характеристик рабочего слоя непосредственно в зоне резания.

Определены условия направленного возобновления режущей способности круга с учетом формоизменения режущей поверхности круга в окружном направлении за счет введения в рабочий слой круга вставных секторов соответствующих геометрических размеров и характеристик рабочего слоя.

Сформулировано представление о рабочем слое абразивного инструмента из СТМ как о композите, в котором важную роль представляют процессы определенной структурной организации, которые происходят при прессовании и спекании рабочего слоя в направлении действия максимальных касательных напряжений, а это означает, что для достижения благоприятного напряженного состояния системы «зерно-связка» и, тем самым, повышения износостойкости кругов, необходимо стремиться в процессе шлифования не к снижению, как это следует из традиционного представления о рабочем слое, а к повышению величины коэффициента абразивного резания.

На основании учета реальной структурной организации рабочего слоя кругов из СТМ показано, что при использовании шлифовального инструмента с чередующимся рабочим слоем, когда основной режущий слой должен быть износостойким, а вставки - иметь повышенную режущую способность, то последние для осуществления активирующей функции должны иметь такую характеристику, которая бы в процессе шлифования обеспечивала меньший коэффициент абразивного резания, чем основной слой и, тем самым, для достижения направленной активизации режущего слоя круга и одновременно не потери в целом износостойкости в вставных секторах, необходимо использовать зернистость или концентрацию СТМ меншую, чем в основном слое.

Выдвинута и подтверждена гипотеза о возможности изменения градиента содержания связующего в поверхностном слое металлических композитов за счет термообработки и установлены условия, которые позволяют направленно повышать твердость соответствующего, например основного, слоя специальных кругов.

Впервые выявлены особенности шлифования кругами из СТМ с чередующимся секторным режущим слоем, имеющим направленое изменение характеристик в зоне резания, получены показатели их работоспособности и показано, что в целом, суммарный эффект, заключающийся в использовании сниженной зернистости вставных секторов - 63/50 и повышенной твердости основного слоя, позволяет в сравнении со стандартными почти в 3 раза повысить износостойкость кругов и более чем в 2 раза снизить эффективную мощность шлифования, что свидетельствует об улучшении режущей способности специальных кругов.

Разработки прошли опытно-промышленную проверку и внедрение в производственных условиях НПФ „Карма” та ОАО «Азовмаш», где внедрена технология заточки и доводки инструмента из специальными кругами из СТМ, что повысило стойкость инструмента в 1,5-1,7 раза. Общая годовая экономия составила более 260 тыс грн. Разработки по представленным выше направлениям защищены а.с. № 1366332, 1437169, 1504020, 1567173, 1708592, 1726173, 1781022, свидетельством на промышленный образец № 33332, Патентом Украины № 19438. Разработана техническая документация и изготовлена оснастка для специальных кругов.

Ключевые слова: инструментальные материалы, шлифование, рабочий слой, секторный круг, износостойкость, формоизменение, твердость.

Summary

Leshchuk, I.V. Increase of the efficiency of grinding tool materials by purposefully varying working layer characteristics of wheels of superhard materials. - Manuscript.

Dissertation for Cand. Sci. (Eng.) degree in the 05.03.01 Speciality- Machining processes, machines, and tools. V.N. Bakul Institute for Superhard Materials, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2008.

The dissertation deals with increasing the efficiency of grinding tool materials through the development of multilayer wheels, which combine the efficiency of superhard material performance and the purposeful variation of the wheel working layer directly in the cutting zone. To do this the effects of nonuniform motion of the wave change of the wheel cutting surface shape, purposeful variations of the abrasive cutting coefficient of the corresponding layers, and the binder content of the surface layers of composites have been studied and used.

Special features of grinding with multilayer wheels have been established and the wheel efficiency has been found. It has been shown that the total effect, which lies in the use of layers having certain geometry and reduced grit sizes for a purposeful restoration of the cutting ability, and in an increase of the basic layer hardness, makes it possible to almost treble the wheel wear resistance and decrease the effective grinding power more than by a factor of two. This points to the better cutting ability of the above special wheels. The technical documentation for the new designs of layered wheels has been developed and they have been introduced into production.

Key words: tool materials, grinding, working layer, layered wheel, wear resistance, change of the shape, hardness.

Размещено на Allbest.ru