Способ определения относительной износостойкости связки шлифовальных кругов

 

Изобретение относится к производству шлифовальных кругов из сверхтвердых абразивных материалов и предназначено для конструирования оптимальной структуры кругов путем раздельного определения свойств связки. Способ определения относительной износостойкости связи шлифовальных кругов включает определение расхода абразивных зерен в процессе шлифования, при этом используют шлифовальный круг с абразивными зернами незначительной прочности и с низкой концентрацией, причем шлифованию подвергают образцы с различной площадью шлифования, а относительную износостойкость связки определяют как отношение расхода абразива при шлифовании образца с меньшей площадью шлифования к расходу абразива при шлифовании образца с большей площадью шлифования. Технический результат выражается в повышении точности определения требуемых параметров. 1 табл.

Изобретение относится к производству шлифовальных кругов из сверхтвердых абразивных материалов и предназначено для конструирования оптимальной структуры кругов путем раздельного определения свойств связки.

Известен способ определения износостойкости связки шлифовального круга путем моделирования условий трения между образцом, изготовленным из материала связки, и контртелом изготовленным из шлама обрабатываемого материала, скрепленного органическим связующим (Коновалов В.А. Исследование влияния прочности алмазоудержания и износостойкости металлических связок на работоспособность алмазно-абразивного инструмента, - Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киев, ИСМ АН УССР, 1974, 28 с.). Количество органического связующего дает возможность регулировать скорость износа контртела.

Недостатком известного способа является низкая точность определения из-за несоответствия условий испытания реальным динамическим, тепловым и абразивным условиям, при которых происходит износ связки шлифовального круга.

Известен способ определения относительной износостойкости связки шлифовальных кругов, включающий определение расхода абразивных зерен в процессе шлифования, описанный в статье Лурье Г.Б. Критерии оценки работоспособности шлифовальных кругов, опубликованной в Научно-техническом реферативном сборнике "Абразивы и алмазы", изд. НИИМАШ, 1965 г., вып. 4, с. 1-2. Указанный способ определения относительной износостойкости связки приближен к реальным условиям шлифования, однако не учитывает многообразия этих условий и потому не позволяет получить достаточно объективные данные по характеристике износостойкости кругов.

Технический результат изобретения - повышение точности определения относительной износостойкости связки шлифовальных кругов путем приближения условий их испытания к реальным условиям работы шлифовального круга.

Предложенный способ определения относительной износостойкости связки шлифовальных кругов включает определение расхода абразивных зерен в процессе шлифования, при этом используют шлифовальный круг с абразивными зернами незначительной прочности и с низкой концентрацией, причем шлифованию подвергают образцы с различной площадью шлифования, а относительную износостойкость связки определяют как отношение расхода абразива при шлифовании образца с меньшей площадью шлифования к расходу абразива при шлифовании образца с большей площадью шлифования.

При шлифовании кругами с низкой концентрацией расход абразивных зерен в основном определяется износостойкостью связки, т.к. из-за недостаточного количества абразивных зерен на поверхности круга в контакт с обрабатываемым изделием и стружкой (шламом) вступает связка.

Использование абразивных зерен с незначительной прочностью уменьшает влияние вырывов зерен абразива при увеличении пути резания на общий расход абразива и повышает точность определения относительной износостойкости связки.

При увеличении площади шлифования абразивными зернами путем увеличения ширины обрабатываемого изделия расход зерен в основном определяется износостойкостью связки, т.к. при этом усиливается абразивное воздействие на связку из-за увеличения объема стружки (шлама).

Способ определения относительной износостойкости связки шлифовальных кругов осуществляли следующим образом. Изготавливали шлифовальный круг на исследуемой связке с низкой концентрацией абразива низкой прочности (алмаза или кубического нитрида бора). Обычно выбиралась концентрация абразива 25%. Круг устанавливали на шлифовальный или универсально-заточной станок и испытывали в процессе шлифования образцов из твердого сплава марки ВК8 (σ_изг = 1700 Н/мм²) при торцевом шлифовании образца с относительно меньшей площадью шлифования (поперечное сечение 18х6 мм) и большей площадью шлифования (поперечное сечение 18х12 мм). Относительная износостойкость связки определялась по формуле E = G_к/G'_к, где G_к и G'_к - расход абразива при шлифовании образцов с меньшей и большей площадями шлифования соответственно.

Расход абразива определялся по формуле где m_к и m'_к - масса круга до и после испытания; α - коэффициент, учитывающий плотность связки и относительную концентрацию абразива в абразивном слое.

Исследования проводили по методике, регламентированной ГОСТ 16181-82.

Пример. Алмазный круг 12А2-45^o 125х5х5х32 В2-01 25% АС4 125/100 с абразивом незначительной прочности (алмазы марки АС 4) испытывали на универсально-заточном станке в процессе шлифования образцов из твердого сплава марки ВК8 (σ_изг = 1700 Н/мм²) с поперечным сечением 18х6 и 18х12 мм. Всего сошлифовывали по 30 г образца за одно испытание. Параметры проведения испытаний: скорость круга V_кр. = 26 м/с; поперечная подача S_поп. = 0,02 мм/дв. ход; продольная подача S_пр. = 1,0 м/мин. Расход абразива для образца сечением 18х6 мм G_к = 84,6; 66,9; 73,1 мг, и для образца сечением 18х12 мм - G'_к = 131,8; 98,7; 110,2 мг. Отсюда относительная износостойкость связки E = 0,66 ± 0,01. Чем ближе к единице значения E, тем выше износостойкость связки. Остальные примеры приведены в таблице.

Как видно из таблицы точность измерения износостойкости возрастает с уменьшением прочности абразивных зерен. Точность измерения относительной износостойкости связки по прототипу в несколько раз ниже, чем у предлагаемого способа.

Формула изобретения

Способ определения относительной износостойкости связки шлифовальных кругов, включающий определение расхода абразивных зерен в процессе шлифования, отличающийся тем, что используют шлифовальный круг с абразивными зернами незначительной прочности и с низкой концентрацией, при этом шлифованию подвергают образцы с различной площадью шлифования, а относительную износостойкость связки определяют как отношение расхода абразива при шлифовании образца с меньшей площадью шлифования к расходу абразива при шлифовании образца с большей площадью шлифования.

РИСУНКИ

Рисунок 1