Способ определения относительной способности связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна

 

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 способности связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна включает определение расхода абразивного зерна в процессе шлифования с использованием шлифовального круга с абразивными зернами максимально возможной прочности и с высокой их концентрацией, исключающей вместе с тем касание зерен друг с другом, при этом расход абразивного зерна определяют в режиме шлифования с обычной продольной подачей и в режиме шлифования с увеличенной продольной подачей, а искомую относительную способность связки определяют как отношение величины расхода абразива при шлифовании в режиме обычной продольной подачи к расходу этого абразива при шлифовании в режиме увеличенной продольной подачи. Технический результат - повышение 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 алмазоудержания связки моделированием условий отрыва единичных зерен из связки при плавно увеличивающейся статической нагрузке [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.].

Недостатком известного способа является низкая точность определения из-за несоответствия условий испытания реальным динамическим и тепловым условиям, при которых происходит вырыв абразивных зерен из связки шлифовального круга. Еще один недостаток известного способа - возможность реализовать его только для абразивных зерен достаточно крупных размеров, крупнее 100 мкм.

Известен способ определения относительной способности связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна, 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 способности связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна включает определение расхода абразивного зерна в процессе шлифования с использованием шлифовального круга с абразивными зернами максимально возможной прочности и с высокой их концентрацией, исключающей вместе с тем касание зерен друг с другом, при этом расход абразивного зерна определяют в режиме шлифования с обычной продольной подачей и в режиме шлифования с увеличенной продольной подачей, а искомую относительную способность связки определяют как отношение величины расхода абразива при шлифовании в режиме обычной продольной подачи к расходу этого абразива при шлифовании в режиме увеличенной продольной подачи.

При шлифовании кругами с высокой концентрацией расход абразивных зерен в основном определяется способностью связки удерживать абразивные зерна, т.к. из-за значительного количества абразивных зерен на поверхности круга связка не вступает в контакт с поверхностью обрабатываемого изделия.

Использование абразивных зерен с максимально возможной прочностью уменьшает влияние износа самого зерна на общий расход и повышает точность определения относительной способности связки удерживать абразивные зерна.

При увеличении нагрузки резания на абразивные зерна путем увеличения продольной подачи или глубины резания при шлифовании расход зерен в основном определяется способностью связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна.

Способ определения относительной способности связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна сверхтвердых материалов осуществляли следующим образом. Изготавливали шлифовальный круг на исследуемой связке с высокой концентрацией абразива (алмаза или кубического нитрида бора). Обычно выбиралась концентрация абразива 200% или более, только чтобы зерна абразива не соприкасались между собой. Круг устанавливали на шлифовальный или универсально-заточной станок и испытывали в процессе шлифования образцов из твердого сплава марки ВК8 (σ_изг = 1700 H/мм²) по двум режимам - с нормальной и увеличенной нагрузкой резания на абразивные зерна.

Относительную способность связки удерживать абразивные зерна определяли по формуле η = G_к/G'_к, где G_к и G'_к- расход абразива при испытаниях нормальной и увеличенной нагрузкой резания на абразивные зерна.

Расход абразива определялся по формуле G_к = (m_к - m'_к) • α, 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 1. Алмазный круг 12А2-45^o 125х5х5х32 200% АС20 100/80 на исследуемой связке В2-01 с прочным абразивом, алмазным порошком марки АС20 испытывали на универсально-заточном станке в процессе шлифования образцов из твердого сплава марки ВК8. 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= 0,5 м/мин - при нормальной и S'_пр = 1,0 м/мин - при испытаниях с повышенной нагрузкой. Расход абразива при нормальных испытаниях G_к = 43,4, 39,5 и 34,1 мг, при испытаниях с увеличенной нагрузкой (с S_пр = 1,0 м/мин) - G'_к = 69,1, 57,0, 44,6 мг. Отсюда среднее значение относительной способности связки удерживать абразивные зерна η = 0,695 ± 0,07. Чем ближе к единице η, тем выше относительная способность связки удерживать абразивные зерна. Остальные примеры приведены в таблице.

Как видно из таблицы, точность измерения относительной способности связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна предлагаемого способа в несколько раз выше, чем по прототипу. Относительная способность связки В2-01 удерживать абразивные зерна выше, чем у известной связки B1-01.

Формула изобретения

Способ определения относительно способности связки шлифовальных кругов удерживать абразивные зерна, включающий определение расхода абразивного зерна в процессе шлифования, отличающийся тем, что используют шлифовальный круг с абразивными зернами максимально возможной прочности и с высокой их концентрацией, исключающей касание зерен друг с другом, расход абразивного зерна определяют в режиме шлифования с обычной продольной подачей и в режиме шлифования с увеличенной продольной подачей, при этом указанную относительную способность связки определяют, как отношение величины расхода абразива при шлифовании в режиме обычной продольной подачи к расходу этого абразива при шлифовании в режиме увеличенной продольной подачи.

РИСУНКИ

Рисунок 1