Исследование процесса шлифования быстрорежущих сталей повышенной производительности кругами из синтетических алмазов на органических и керамических связках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Курицин, А. М.

• Курицин, А. М.
• 1967

Оглавление диссертации Курицин, А. М.

1. Введение

П. Анализ литературных данных по шлифованию зака-Т ленных сталей кругами из синтетических алмазов и электрокорунда

А* Особенности износа кругов при шлифовании сталей

Б* Температуры, возникающие в зоне резания» при шлифовании и качество поверхностного слоя

В* Шервховатость поверхности

• Г. Удельный расход/ производительность и удельная производительность при шлифовании

Д^ Стойкость металлорежущих инструментов после заточки алмазными кругами

Е. Силы резания при шлифовании

Ж, Сравнительная оценка абразивного и алмазного шлифования

Ф Ш. Общая методика проведения исследований

1» Общая логика исследований

2. Номенклатура исследованных сталей и их химический с оетав

3* Методика изготовления и термообработки образцов v

4» Номенклатура шлифовальных кругов ф 5. Исследование фактической глубины резания

6* Методика шлифования

Оборудование

8* Частные методики исследований

А* Методика исследования температур, возникающих при шлифовании

Л Б. Методика исследования количества аустенита в поверхностном слое

В» Методика исследования глубины измененного поверхностного слоя

- п

Г, Методика исследования удельного расхода алмазов

Д. Методика определения производительности шлифования

Е. Методика исследования коэффициента работоспособности

Ж. Методика исследования шероховатости поверхности

3. Методика исследования стойкости

И«? Методика измерения сил резания

I 1У. Экспериментальное исследование процесса шлифова-» ния быстрорежущих сталей кругами ив синтетических алмазов и боразона

1• Температуры, возникающие в зоне резания

2. Количество вторичного аустенита, возникающего в поверхностном слое при шлифовании

3. Результаты исследования глубины измененного поверхностного слоя

4. Шероховатость поверхности

5. Коэффициент работоспособности алмазных кругов

6» Производительность шлифования

7« Стойкость инструментов заточенных алмазными кругами

У^ Износ Кругов в зависимости от сил резания и сил удержания зерен л 1. Гипотеза об основных причинах износа кругов

Щ н ееобоснование

2* Описание конструкции установки

3. Методика исследования сил удержания зерен связкой

4» Результаты исследования сил удержания зерен

5« Результаты исследований еил резания, возникающих при шлифовании,в зависимости от ре-Ф жимов резания и характеристик кругов

6. Анализ результатов исследования сил удержания зерен и сил резания

7. Исследование удельного расхода алмазов

- s

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процесса шлифования быстрорежущих сталей повышенной производительности кругами из синтетических алмазов на органических и керамических связках»

В последние года в машиностроении все шаре применяются быстрорежущие стали повышенной производительности» Они обладают рядок преимуществ, которые проявляются в повышенной теплоетой» кости и износостойкости* Применение юс в качестве инструментального материала позволяет в некоторых случаях повысить стойкость инструмента в 2-4 раза по сравнению со сталью Р18. Кроме того, стоимость быстрорежущей стали Р18, из-за повышенного содержания вольфрама, значительно выше стоимости ванадиевых быстрорежущих сталей.

Однако, несмотря на болыще преимущества, быстрорежущие стали повышенной производительности не нашли массового распространения в инструментальном производстве, так как обладают су♦ « • ■щественным недостатком - платой шлифуемостью. Этот недостаток, выражающийся в повышенной склонности к образованию при-жогов и трещин, низкой стойкости кругов, приводит к образованию значительного дефектного слоя и снижению стойкости инструмента из сталей повышенной производительности. Поэтому исследование Процесса шлифования этих сталей имеет большое значение. Наиболее полные исследования по шлифуемости быстрорежущих сталей повышенной производительности обычными абразивными кругами приведены в работах [32,33,34,35,36,3?,38,39t40j ♦Авторами даны рекомендации по выбору режимов шлифования и характеристик кругов, обеспечивающих: оптимальное количество аустенита в поверхностном слое, принятое за критерий шлифуемости, и повышенную стойкость инструмента. В работах доказано, что несмотря на отсутствие прижога, не обнаруживаемого даже металлографическим способом, в поверхностном слое шлифуемой детали происходят структурные превращения в результате воздействия тепла, возникающего при шлифовании. Доказано, что при шлифовании обычными абразивными кругами при всех режимах шлифования в зоне резаниявозникают температуры, значительно превышающие температуру закалки сталей is неизбежно приводящие к изменениям в поверхностном слое. Снижение количества вторичного аустенита в поверхностном слое по сравнению с оптимальным приводит к повышению стойкости инструмента, но по причинам указанным внйе этого при шлифовании обычными абразивными кругами достичь не удается;Применение в качестве абразивных материалов синтетических алмазов и боразона позволяет снизить температуры в зоне шлифования и получить поверхностный слой без значительных изменений структуры»Однако в литературе данные по алмазному шлифованию быстрорежущих сталей повышенной производительности практически отсутствуют. Применение синтетических алмазов и боразона в качестве абразивного материала при шлифовании быстрорежущей стали Р18, по отдельным литературным источникам (25,26,88/, позволяет снизить температуры в зоне шлифования. Однако сравнительно малая изученность процесса шлифования и отсутствие всесторонне. обоснованных рекомендаций по выбору режимов резания и характеристик кругов не позволяют применить эти рекомендации к классу быстрорежущих сталей повышенной производительности. Кроме того, быстрорежущая сталь Pt8 значительно лучше шлифуется обычными абразивными кругами по сравнению со сталями повышенной производительности; при шлифовании получаются меньшие дефектны» слои, меньшие износы кругов и т.п. Шлифуемость сталей повышенной производительности абразивными кругами обычно приводят в сравнении с шлифуемоетью стали Р18 и показатели процесса шлифования их значительно ниже, чем стали Р18. Поэтому всестороннее исследование процесса алмазного шлифования быстрорежущих сталей повышенной производительности являе<гся весьма актуальнойзадачей. Кроме soro, представляю® интерес сравнительные исследования шлифования кругами из нового перспективного синтетического абразивного материала - бораэона, который обладает по-• вишенной теплостойкостью и инертностью к металлическому железу.

Данная работа посвящена исследованию плоского шлифования быстрорежущих сталей повышенной производительности периферией кругов из синтетических алмазов на органических и керамических связках* •0 Исследования были включены во Всесоюзный координационныйплан научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по расширению применен^ и изысканию новых областей эффективного использования синтетических алмазов в промышленности на 1963-1965 гг, утвержденный постановлением Е 82 Государственного комитета по координации научно-исследовательских работ СССР от 25 июля 1963 г. Работа выполнялась в отраслевой лаборатории механической обработки и автоматизации ЗУ СНХ при Пермском политехническом институте в период с 1964 по 1966 год.

Внедрение результатов исследований проведено на машиностроительных предприятиях г.Перми*ФП. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ШЛИФОВАНИЮ ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЕЙ КРУГАМИ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ И ЭЛЕКТРОКОРУНДА* Исследование любого процесса обработки всегда начинается с рассмотрения известных данных о его закономерностях, определяющих качественную и количественную стороны* Алмазное шлифование по своей сущности не отличается от обычного абразивного шлифования, - в том и другом случае обработка производится кругами, режущими элементами в которых являются зерна, удержи# .ваемые связкой, и различающиеся мезду собой только физико-механическими свойствами. Хотя шлифование абразивными кругами различных сталей характеризуется наличием общих закономерностей, имеются качественные и количественные различия. Все эти обстоятельства и отсутствие в литературе данных по алмазному ф шлифованию быстрорежущих сталей повышенной производительности дают основание проанализировать наиболее общие закономерности, присущие обычному и алмаэному шлифованию сталей, рассмотреть особенности алмазного шлифования, выявить его преимущества и недостатки*А. Особенности износа кругов при шлифовании сталей ф В процессе шлифования состояние рабочей поверхности круганепрерывно изменяется: притупляются, изнашиваются режущие кромки отдельных зерен, происходит вырывание отдельных зерен, плохо удерживаемых евязкой, или скалывание части зерна» В результате износа в работу вступают новые зерна, ранее не принимав-шие участие в резании, обрабатываемый материал налипает на ^ отдельные зерна и т.д.

Восстановление режущей способности абразивного круга при нарушении нормального режима работы обычно производится правкой его алмазом или алмазозаменителями. Так как при правкеудаляется часть зерен, не принимавших участие в резании, правка алмазных кругов из экономических соображений нецелесообразна* Необходимость полного использования повышенных режущих свойств алмазных зерен предъявляет повышенные требования к правильному выбору режимов резания и характеристик кругов* Поэтому очень важно рассмотреть причины, вызывающие повышенный расход кругов, и другие явления при алмазном шлифовании, нарушающие нормальный режим шлифования*Повышенную износостойкость и работоспособность алмазных кругов при шлифовании С.А.Попов [46 ] объясняет тем, что алмазные зерна имеют меньшие радиусы скругления вершин, благодаря чему они легче и с меньшими нормальными силами внедряются в обрабатываемый материал, имеют в 3 раза более высокую микротвердость, в 4-5 раз больший предел прочности при изгибе, в 9-10 раз более высокий коэффициент теплопроводности по сравнению с зернами карбида кремния» Совокупность таких физико-механических свойств алмазов позволяет при шлифовании работать с меньшими в 4-5 раз нормальными силами для кругов на органических связках и в 1,5-2 раза для кругов на металлических связках*" Снижение величины тангенциальных и радиальных сил уменьшает мощность, затрачиваемую на шлифование, снижает мощность тепловых источников в зоне шлифования, уменьшает в 4-5 раз температуры резания, что способствует меньшей затупляемости алмазных зерен, их повышенной износостойкости и позволяет обрабатывать хрупкие материалы без дефектов в поверхностном слое* Аналогичные заключения о высокой режущей способности приведены в работах [? и 8j,В связи с изложенными преимуществами алмазных кругов наиболее целесообразно проанализировать результаты исследований, приведенных в работе [l6j. Автором в качестве критерия оценкикачества материала зерен шлифовальных кругов рекомендуется принимать следующие показатели:1. Высокая твердость в исходном состоянии.

2. Достаточный предел прочности на изгиб и на сжатие.

3. Высокая прочность при высоких температурах.

4. Пониженная теплопроводность зерен^5. Химическая инертность к обрабатываемому материалу.

Ив сравнения этих исследований можно заключить, что алмазные круги отвечают двум первым критериям качества материала верен. Мнение авторов в отношении теплопроводности зерен противоположны* A.HvPesHHKOB [81 J М'.ф.Семко и др. [89], С.А.Попов [46] считают высокую теплопроводность фактором положительно сказывающимся на работе шлифовального круга, а Г.В.Бокучава [1б] считает, что эксплуатационные свойства шлифовального круга будут повышаться с понижением теплопроводности зерен.

Анализ работ по износу абразивных и алмазных кругов позволяет сформулировать следующим образом основные причины износа кругов.

1. Механический износ в результате трения скольжений [15, 62, 63, 100, 118, 119].Z* Адгезионный износ вследствие наличия контакта ювениль-ных поверхностей при значительном давлении и высоких температурах. Под действием сил адгезии происходит сваривание и отрыв микрообъемов абразива. С повышением температуры явление адгезии усиливается [15, 60, 62, 63, 109].

3. Диффузионный износ, сопровождающийся взаимным растворением контактирующих материалов /круг-деталь/ и образованием химических соединений [15,46,60,63,73,79,91,109 ].

4. Механическое разрушение зерен [46,62,79,100,109,118,119].

5. Вырывание зерен из свяэки [46,100,109,118].

6* Температурные явления - нагрев вершин верна и изменение механических свойств материала зерен [t5,79j •7. Разрушение мостиков связки и износ связки (^9,24,46,49, 88,96,119].

Механический износ в результате истирания приводит к увели чению зоны контакта между зернами и металлом и вызывает ухудшение режущей способности зерен* Иосикава и Сата [119]считают, что истирание зерен происходит по поверхностям соприкосновения с металлом и не зависит от твердости круга и площади контакта между зерном и металлом. Цува [tt8j, наоборот, на основании исследований приходит к выводу, что износ от истирания зависит от твердости круга; чем тверже круг, тем износ зерен больше. Им проведено измерение эффективного расстояния между зернами и коэффициента площади режущей кромки /площадь режущей кромки отнесенная к единице поверхности круга/. Коэффициенты площади крупно- и мелкозернистых кругов почти одинаковы, с увеличением твердости круга коэффициент площади возрастает»По мнению Г.В.Бокучава [.15], объяснение износа истиранием*материала абразива не раскрывает физической сущности процесса и не позволяет установить критерий рационального выбора характеристик кругов и режимов шлифования.

По исследованиям Т.Н.Лоладзе [ 60 ^интенсивность адгезионного износа зависит от отношения твердостей в контаие материа ла инструмента и обрабатываемого материала. При возрастании этого соотношения величина адгезионного ивноса уменьшается. Г.В.Бокучава [15] проводил исследование по адгезионному износу различных обрабатываемых материалов при различных температурах В результате исследований установлено, что с увеличением темпе ратуры на режущих гранях абразивных зерен отношение контактных твердостей уменьшается, что приводит к повышению интенсивности адгезионного износа» Автором наблюдалась сильная адгезия при скольжении алмаза по платиновой пластинке.

Таким образом,на основании исследований авторов £15,16,60, 73], интенсивность диффузионного износа зависит от химическогосродства обрабатываемого и инструментального материала и значительно повышается при увеличении температуры»Особенно интенсивно диффузионный иэнос протекает при шлифовании титана и его сплавов кругами из электрокорунда [ 91 ] • После шлифования поверхность изношенного зерна имеет "изъеденные места", как-будто она подвергалась химическому травлению. При шлифовании алмазными кругами сталей [46 J наблюдается истирание алмазных зерен при молекулярном взаимодействии их с обрабатываемым материалом» При истирании на алмазных зернах обычно образуются плоские площадки»Уменьшение интенсивности диффузионного износа можно достичь за счет подбора режимов резания и характеристик кругов» Применение в качестве абразивного материала - бвркзона позволит избежать диффузионного износа при шлифовании сталей, в виду химической инертности к обрабатываемому материалу» Специальных исследований по диффузионному износу при шлифовании боразоновыми кругами не производилось, но результаты исследований [9,10,13, 85,86j показывают, что износ этих кругов значительно меньше, чем алмазных»Механическое разрушение абразивных зерен наиболее интенсивно проходит в начальный период стойкости после правки круга [109]. Дальнейший износ круга будет зависеть от режима работы и может протекать с затуплением абразивных зерен или самозатачиванием» В любом процессе шлифования [t09] эти виды износа круга протекают одновременно, но подбором режимов резания и характеристик кругов можно создать такие условия, при которых один из них будет преобладать» Основным видом износа абразивного круга в режиме самозатачивания-отрыв и раскалывание притупившихся зерен в результате действия усилий резания»*Иосикава и Сата [119] считают, что вероятность частичногоразрушения зерна зависит от твердости круга* В кругах высокой твердости или в кругах с прочной связкой, вероятность разрушения зерна больше*'Раскалывание алмазных зерен при шлифовании [46J происходит под действием ударов, возникающих в результате прерывистого характера работы отдельных зерен* По исследованиям М*Д*Узуняна [too], зерна выкрашиваются,как правило,небольшими частицами с образованием новых режущих кромок* В отдельных случаях наблюдается значительный излом зерна*Вырывание абразивных зерен из связки, по заключению П.И* Ящерицгаа и Е.А.Жалнерович [t09j, происходит в результате засаливания круга« Причем очагом засаливания авторы считают поры круга* Засаливание приводит к схватыванию комков стружек с обрабатываемым материалом. В результате схватывания происходит вырывание абразивного зерна или целого блока зеренw По мнению С*Г*Редько [79], очагами засаливания являются не пустоты или воздушные промежутки между зернами, а в основном сами зерна.

Наиболее часто вырывание зерен из связки происходит [Ив] у мягких кругов* По заключению П.Й.Ящерицына (l09j, применяемые в настоящее время йоды определения твердости: по глубине лунки, получаемой при выбрасывании песка из пескоструйного прибора при постоянном давлении, и числу оборотов сверла, необходимых для высверливания лунки определенной глубины, не могут характеризовать твердость круга* На прочность круга по мнению автора влияет величина и форма пор*Вырывание алмазных зерен происходит в основном [4б] при работе кругами на органической связке* Наиболее подвергаются вырыванию алмазные зерна невыгодно ориентированные относительно действующих сил и слабо удерживаемые связкой*;'Для алмазных кругов на органической связке рекомендуютсяудлиненные иглообразные зерна, для кругов на металлической связке - зерна кубической формы. Согласно исследованиям [lOOj, выпадание целых алмазных зерен происходит очень редко.

Глубинное вырывание происходит вследствие схватывания с обрабатываемым материалом при работе кругами на металлической связке в случае засаливания рабочей поверхности. Такое схватывание носит местный характер и всегда сопровождается другими видами износа. По нашему мнению, глубинное вырывание также может наблюдаться при шлифовании кругами на органической связке, так как при этом происходит засаливание рабочей поверхности круга. Данное обстоятельство подтверждается данными работы [42], в которой приведены результаты измерения высоты профиля и площади впадин у кругов на металлической и органической связках. Износ абразивных зерен в результате воздействия высоких температур, по мнению Г.В.Бокучава [15],не является характерным, но возможным. Одной из причин этого вида износа является недостаточная механическая прочность материала абразивных зерен при высоких температурах, вследствие чего абразивные зерна теряют устойчивость формы под действием сил шлифования. Обрабатываемость металла, по заключению С.Г.Редько [ 79], определяется не твердостью его, а свойствами разрушать режущие кромки абразивных зерен. Под до£ствнен высокой температуры тонкий поверхностный слой вершин абразивных верен шлифовального круга размягчается, обрабатываемые металлы, оказывая скоблящее действие, снимают его и придают вершинам зерен профиль, соответствующий характеру структурных составляющих шлифуемого металла. Этим и определяются режущие свойства круга;Износ шлифовального круга, по мнению П.И.Ящерицына [llOj, нельзя сводить только к износу абразивных зерен, а следует связывать и с объемным процессом разрушения связки* Автор при-.ходит к выводу, что для вырывания отдельного крупного зерна из связки требуется большая сила. Но так как круг приходит в соприкосновение с обрабатываемым металлом некоторым объемом, то, чем крупнее зерна, входящие в единицу объема круга, тем легче деформируется и разрушается данный круг.

По мнению Иосикава и Сата [119], разрушение связки происходит в том случае, когда прочность связки ниже прочности зерна. Уменьшение износа абразивных зерен, по исследованиям Ваксера [19], достигается повышением однородности зернового состава, так как при этом достигается равномерность нагрузки на одинаковые зерна и образуется более прочный мостик связки между зернами,и шлифовальный круг становится более твердым.

Существенное влияние на износостойкость алмазных кругов оказывает материал связки и наполнителя [4б,49,9б] •В исследованиях [9б] связка Б2 считается лучшей по износостойкости и высокие абразивные свойства кругов объясняются высокой прочностью и теплостойкостью связки. В работе [вв] как при обработке быстрорежущей стали, так и твердого сплава получелн противоположные результаты по всем параметрам. Повышенный износ объясняется тем, что связка является весьма прочной и не обладает способностью самозатачиваться, поэтому в зоне контакта возникает большое трение, что приводит к повышенному износу кругов и большим температурам.

С данным заключением полностью нельзя согласиться. При шлифовании кругами на связке Б2 в зоне резания возникают высокие температуры из-за повышенного трения, т.к. фактически происходит трение металла по металлу(обрабатываемого и материала наполнителя). В результате повышенных температур и незначительной пористости связки (охлаждение в зону резания не проникает) повышается адгезионная способность засалившихся участковк схватыванию и вырыванию зерен из связки. Дополнительно к этому может происходить сваривание отделившейся стружки с металлом связки, что увеличивает износ за счет вырывания связки*Износ связки вследствие истирания или изменения физико-механических свойств под действием тепла [46 J имеет место при работе алмазными кругами на органической связке при работе без охлаждения в виду ее малой теплостойкости.

По нашему мнению, истирание связки может происходить не только при шлифовании кругами на органической связке, но и при шлифовании кругами на металлической связке, так как по мере износа алмазных зерен связка будет контактировать с обрабатываемым материалом и,следовательно,изнашиваться.

Повышение работоспособности алмазных кругов достигается термообработкой порошков [24J и металлизацией алмазных зерен [?б] • В результате этого повышается прочность сцепления зерен со связкой и снижается износ кругов»Краткие выводы1. Шлифование алмазными кругами имеет ряд преимуществ по сравнению с шлифованием абразивными кругами:а) возможность получения низких температур в зоне резания;б) повышенная режущая способность алмазных кругов позволяет избежать правки кругов до их полного износа;в) повышенная износостойкость.

8тн преимущества достигаются в результате меньших радиусов сгругления вершин, высокой прочности и микротвердости алмазных зерен»2. К недостаткам алмазных кругов необходимо отнести:а) пониженную теплостойкость алмазных верен;б) "химическое сродство" с углеродом обрабатываемых сталей.

Необходимо заметить, что несмотря на отмеченные недостатки, износ алмазных кругов при оптимальных режимах резания и характеристиках кругов значительно меньше износа абразивных при тех же условиях,3. Результаты совместного анализа износа алмазных и абразивных кругов позволяют заключить, что для обоих типов кругов в большинстве случаев возможны одни и те же виды износа, которые можно снизить за счет подбора режимов резания и характеристик кругов* Причем при одних условиях могут протекать одновременно несколько видов износа*4» В ряде исследований даются выводы о прочности сцепления режущих зерен со связкой, в то же время количественных исследований сил сцепления не проводилось»5. Анализ данных по износу кругов показывает, что мнения о влиянии одних и тех же факторов порой противоречивы.Например, С.А.Попов [46J А.Н.Резников [81], М.Ф.Семко и др. [89]считают теплопроводность положительным качеством алмазных зерен, а Г.В.Бокучава [l5j - отрицательным; Г.А.Сторчак считает связку Б2 наиболее износостойкой, а результаты,полученные М.Ф.Семко и др., противоположны*Б. Температуры, возникающие в зоне резанияt при шлифовании и качество поверхностного слоя. Теплота, возникающая при шлифовании, оказывает существенное влияние на работу шлифовальных кругов и имеет решающее значение для качества поверхностного слоя, его свойств, обуславливающих прочность и износостойкость деталей. Источником теплоты является работа деформирования металла, работа внешнего трения режущих зерен и связки о поверхность металла [64] и окисление металла в зоне резания [21].

В литературе по алмазному шлифованию отсутствуют данные по температурам, возникающим в зоне резания при шлифовании быстрорежущих сталей повышенной производительности. Измерение температур при алмазном шлифовании производилось только при доводке быстрорежущей стали Pt8, но данные этих исследований не показательны, так как не содержат полных сведений по температурам и кроме того быстрорежущая сталь Pt8, как указывалось выше, шлифуется значительно лучше по сравнению со сталями ванадиевой группы.

В работе [88]приведены данные по исследованию температуры, возникающей при торцевом шлифовании быстрорежущей стали Pt8 алмазными кругами на органической связке Б1,Б2 и БЗ.- Наибольшая температура возникает при шлифовании кругами на связке Б2, что объясняется увеличенными силами трения свяэки о деталь, так как наполнителем в этих кругах является железный порошок. В данных экспериментах использовались круги с 50% концентрацией алмазов, а в этой же работе приведены данные по зависимости температуры от концентрации алмазов при шлифовании твердого сплава из которых видно, что с увеличением концентрации алмазов в круге температура снижается. При использовании кру-гов повышенной концентрации, по нашему мнению, можно получить лучшие результаты и при шлифовании сталей.

Снижение температур в зоне резания /рис.1-4^ по исследованиям А.Й.Грабченко [2б], при доводке быстрорежущего инструмента алмазными кругами достигается главным образом за счет снижения скорости круга, скорости стола и уменьшения глубины шлифования. Снижение скорости круга, по заключению автора, ниже 13 м/сек приводит к сильному осыпанию его. Предпочтительным считаются средние значения скорости круга 15-16 и/сек.

В этой работе также использовались круги с 50$ концентрацией алмазов, причем при исследовании зависимостей не соблюдается постоянство эксперимента. В одном эксперименте берутся круги зернистостью АС8, в другом АСЮ, продольная подача в одном эксперименте 2 м/мин, в другом 1 м/мин.

При обычном абразивном шлифовании быстрорежущих сталей с увелнчением скорости и глубины шлифования [32,34,35,38], температуры шлифования также возрастают* Увеличение температуры при увеличении скорости шлифования происходит, очевидно, за счет увеличения количества зерен, участвующих в резании в единицу времени» Повышение температуры шлифования с увеличением глубины резания объясняется увеличением толщины слоя срезаемого одним зерном*Температуры шлифования при увеличении скорости стола повышаются как при обычном [32,34,35,38]) так и при алмазном шлифовании [26], что также объясняется увеличением толщины слоя снимаемого одним зерном.

В работе [10?] проведен расчет температур при доводке сверла из быстрорежущей стали по задней поверхности кругом АЧК.

Исследованиями, проведенными рядом авт оров £4,28,32,53, 54,55,58,59,79} установлено, что температуры, возникающие в зоне резания, достигают таких значений, при которых в поверхностном слое шлифуемой детали происходят структурные превращения. Характер и величина этих изменений во многом зависят от марки материала и его состояния и проявляется в разной степени При шлифовании незакаленных сталей структура поверхностных слоев обычно не изменяется, так как для структурных изменений ' незакаленных сталей требуется большая выдержка при высокой тем пературе. В поверхностном слое шлифованных закаленных сталей обнаруживаются структурные изменения, которые проявляются в виде "белых слоев* вторичной закалки, содержащих повышенное ко личество аустенита» Одновременно могут появляться отпущенные слои с пониженной твердостью* На углеродистых и низколегированных сталях прижоги могут выявляться травлением и металлогра фическим способом* В быстрорежущих сталях отпущенный слой часто не внявляется и поэтому для определения структурных изменений в поверхностном слое этих сталей применяют рентгенострук-турный анализ для выявления аустенита, образовавшегося при шли фовании. Наиболее чувствительны к изменениям структуры поверхностного слоя при абразивной обработке быстрорежущие стали повышенной производительности, содержащие карбиды ванадия, из-за повышенных температур возникающих в зоне резания*Исследования, приведенные в работах [32,36,37,38,39,40], по шлифованию быстрорежущих сталей повышенной производительности кругами из электрокорунда белого показали, что даже при легких режимах шлифования в поверхностном слое образуется вторичный аустенит.Причем наибольшее количество аустенита наблюдается при шлифовании сталей ванадиевой группы и наименьшее при шлифовании сталей Р18 и Р9К10. При шлифовании задней поверхности сверла из быстрорежущей стали кругами из электрокорунда белого количества вторичного аустенита в поверхностном слое достигало 65$ [бв].

Краткие выводы1» При шлифовании быстрорежущих сталей кругами из электрокорунда белого практически при всех режимах реэания и характеристиках кругов в зоне резания возникают высокие температуры, в результате действия которых в поверхностном слое шлифуемой детали возникает вторичный аустенЕТ.

2. Наибольшие изменения в поверхностном слое наблюдаются в сталях Р9Ф5, РЮК535, наименьшие - у сталей Р18 и Р9К10.

3. По отдельным исследованиям шлифование быстрорежущей стали алмазными кругами позволяет обеспечить низкие температу-ры шлифования и, как результат, поверхностный слой без изменений структуры. Однако эти исследования не содержат достаточно полных данных по режимам резания и характеристикам кругов. Результаты исследований температур не всегда согласуются с полученными данными по качеству поверхности.

4; Для широкого использования сталей повышенной производительности необходимо проведение всесторонних исследованийвлияния режимов резания и характеристик кругов иэ синтетических алмазов и боразона на температуру шлифования и качество поверхностного слоя.

В» 1Вероховатость поверхностиШероховатость поверхности хотя и не является основным показателем качества, но оказывает существенное влияние на ряд свойств деталей машин и инструмента. На эксплуатационные свойства инструментов наибольшее влияние оказывает качество поверхностного слоя, но при этом шероховатость поверхности должна соответствовать предъявляемым требованиям." Шероховатость поверхности зависит от многих факторов: режимов резания, характеристик кругов, марки обрабатываемого материала, химического состава охлаждающей жидкости, режимов правки кругов и др. факторов.

Рассмотрим влияние отдельных факторов на шероховатость поверхности. Решающим фактором, уменьшающим шероховатость, является процесс выхаживания [108,110] за счет снижения интенсивности съема металла и упругих деформаций системы» По заключе-шш Л.И.Ящерицмна [ 110],особенно важное влияние на снижение шероховатости оказывают первые 2-3 прохода выхаживания, когда натяг в системе снижается примерно вдвое и снимается основная масса металла»Увеличение скорости круга при шлифовании абразивными кругами приводит к уменьшению шероховатости [64,98,99,110J. Это»явление объясняется снижением нагрузки на зерно. П.И.Ящерицын [И0]отмечает, что при этом режущий абразивный контур становится более плотным и ровным, в результате чего шероховатость уменьшается»Изменение окружной скорости от 13 до 27,5 м/сек при обработке алмазными кругами быстрорежущей стали Р18 без охлаждениянезначительно сказывается на шероховатость поверхности. Высота микронеровностей снижается от 0,12 до 0,1 [89]. В работе [107] при шлифовании наименьшая шероховатость получена при скорости т круга 14-20 м/сек, а при шлифовании с охлаждением 25-30 м/сек. Увеличение скорости алмазного круга,согласно исследованиям [25], снижает шероховатость поверхности.

Увеличение скорости круга при шлифовании сталей 9X5ВФ и Р18 борааоновыми кругами приводит к снижению шероховатости ' [*»13].шПри обработке абразивными кругами все факторы уменьшающие толщину стружки, по заключению П.И.Ящерйцына (ЦО^способствуют уменьшению шероховатости, т*е. уменьшение скорости вращения детали, продольной подачи, глубины шлифования* Это совпадает с результатами исследований [28,64,99,108,109J. Снижение шеро-щ ховатости поверхности при шлифовании алмазными кругами достигается уменьшением скорости изделия [25,92 J и глубины шлифования (рис.5,6)', что может быть объяснено снижением усилий, действующих на зерно. По результатам исследований [ю,13,8б] шероховатость поверхности при обработке алмазными кругами мало зависит от режимов шлифования и практически находится в пределах ф одного класса. При исследовании боразоновыми кругами шероховатость увеличивается с увеличением глубины шлифования и продольной подачи при обработке стали ШХ15 [8б] и мало зависит от режимов резания при обработке стали Ft8 [ю] и стали 9X5ВФ [13J.

Снижение шероховатости при шлифовании кругами на бакелитовых и вулканитовых связках П.Й.Ящерицын [ 1 1 о] объясняет упругостью и податливостью этих связок, способствующих выравниванию глубины царапания, наносимых отдельными абразивными зернами и полирующими свойствами связок. Керамические связки не допускают упругого отжатия зерен в процессе резания и глубина царапины определяется величиной части зерна, выступающей из связки, кроме того сама связка наносит довольно глубокие царапины.

По данным [50] применение алмазных кругов на связке ЕР на основе пульвербакелита с эластомерами позволяет повысить чистоту обработки на 3-4 класса по сравнению с другими связками при прочих равных условиях.

Шероховатость поверхности уменьшается с увеличением твердости черных металлов; стали с троостито-сорбитовой структурой имеют большую шероховатость по сравнению со сталями мартенси-товой структуры.[108].

Исследованиями [89]установлено, что шероховатость поверхности, получаемая при обработке алмазными кругами одной и той же зернистости, практически не зависит от марки инструментального материала* (Рис.7). Эта закономерность сохраняется при изменении в широком диапазоне режимов резания и характеристик кругов. Шероховатость поверхности не выходит за пределы одного разряда класса чистоты для одной и той же зернистости; приизменении зернистости от АС4 до АС25. Шероховатость поверхности при обработке боразоновыми кругами быстрорежущей стали Р18 на 1-2 разряда[lО J стали 9X5 ВФ на один класс [13] стали ШХ15 на 1-2 класса [86] ниже, чем при обработке алмазными кругами**В работах [1,57,81] приводятся данные но шероховатости различных легированных сталей при внедрении алмазных кругов в производстве* Например, при внедрении алмазных кругов при шлифовании профиля кулачка криволинейной шайбы из стали 12ХНЗА цементированной и закаленной до твердости HRtl«59-63 [57j получена чистота поверхности выше на 4-5 классов по сравнению с абразивной обработкой, повышена точность и сокращено время последующей обработки с 2 часов до 10 мин.

Краткие выводы1* Шлифование алмазными кругами и кругами из электрокорунда имеет ряд общих закономерностей по шероховатости поверхности. Увеличение скорости изделия, глубины шлифования, размеров зерна приводит в обоих случаях к увеличению шероховатости; увеличение скорости круга яри абразивном шлифовании снижает шероховатость поверхности, а при алмазном шлифовании по одним данным * снижает незначительно, по другим - наименьшая шероховатость получается при шлифовании без охлаждения при скорости круга 14-20 м/сек, по третьим - увеличение скорости круга приводит к снижению шероховатости.

2. Применение алмазного шлифования в ряде случаев позволяет исключить операции доводки и повысить точность обработки.

3* Шероховатость поверхности не может служить показателем шлифуемости, так как непосредственно не связана с качеством поверхностного слоя. Во многих исследованиях применялись алмазные круги 50$ концентрации, несмотря на то, что они не обеспечивают низких температур шлифования, благоприятно сказывающихся на качестве поверхностного слоя.

4. Болькиество исследований по шероховатости поверхности проведено кругами на органической связке Б1 и Б2, отсутствуют данные по связкам БЗ,Б4 и керамическим связкам К1,К5,К6.

5. Чистота поверхности при шлифовании боразоновыми кругами ниже, чем при шлифовании алмазными кругами, в большинстве случаев соответствует шероховатости, получаемой при абразивном шлифовании, и зависит от марки обрабатываемого материала. Поэтому необходимо проведение сравнительных исследований по шероховатости поверхности при шлифовании боразоновыми кругами сталей повышенной производительности.

Г. Удельный расход, производительность и удельная производительность при шлифованииОценка эффективности применения синтетических алмазов производится по их работоспособности или удельному расходу [7]. Однако данные исследований многих авторов содержат неполные сведения по удельному расходу алмазов при шлифовании» Многие исследователи при почти одинаковых условиях шлифования получают различные по величине удельные расходы алмазов.

Удельный расход алмазов определяется количеством алмазовв картах или мг, затраченных на снятие единица объема /см8 или мм8/» единица веса /кг или v/j единица заточного инструмента или обработанной детали.

Рассмотрим влияние режимов резания и характеристик кругов на удельный расход алмазов по результатам исследований различных авторов.

Увеличение размеров алмазных зерен снижает удельный расход алмазов при шлифовании быстрорежущей стали Р18 торцем чашечного круга [89] /см.рис.8/. Авторы приходят к выводу,чтозатачивать быстрорежущие инструменты кругами зернистостью 16 и менее нецелесообразно, в виду больших удельных расходов алмаза. Доводку алмазными кругами рекомендуется производить мелкозернистыми кругами при поперечной подаче 0,005 мм/дв.ход и менее. Уменьшение износа при увеличении размеров зерен можно объяснить тем, что более крупные зерна лучше удерживаютсясвя8к0й.

В работе [74] приведены данные при круглом шлифовании быстрорежущей стали кругами из синтетических и натуральных алмазов на органической связке Б1. Из результатов исследований видно, что изменение Удельного расхода алмазов в зависимости от зернистости имеет сложный характер. При работе кругами АСМ40 удельный расход ниже, чем при обработке кругами АС4. Дальнейшее увеличение зернистости до АС10 приводит к снижению удельного расхода алмазов. Такая зависимость удельного расхода от зернистости алмазов автором не объясняется. Нам кажется, что повышенный расход алмазных кругов АС4 по сравнению с кругами АСМ40 мог произойти в результате применения некачественного или несбалансированного круга.

Удельный расход алмазов в значительной степени зависит от материала связки круга.

Сравнительные испытания кругов на органической и керамической связках [87] проводились на заточном станке чашечнымикругами. Результаты исследований приведены в таблице 2-1. Таблица- 2-1.

Удельный расход мг/г Материал образца Круг на свяэке щ Крур на связке Б1111X15 УВ" Р18ЭЙ3475,2 4,1 6,99,816,2 13,8 21,725,3Удельный расход алмазов при шлифовании кругами на керамических- 29 связках примерно в 3 раза меньше удельного расхода алмазов при шлифовании кругами на органических евяэках.В работе отмечается, что при шлифовании керамическими кругами с охлаждением засаливания не наблюдается*В результате исследований, проведенных во ВНЙЙАШ6 [lOlJ, установлено, что алмаэные круги на керамических связках К1 и КЗ могут шлифовать сталь при поперечной подаче 0,01-0,02 мм/дв.ход при удельном расходе 20 мг/г* В этих исследованиях не указаны характеристики кругов,но по величине удельного расхода можно заключить, что эти круги не дают большого преимущества перед кругами на бакелитовых связках, так как удельный расход сравнительно велик*Для круглого шлифования в этой работе рекомендуются круги на керамических связках, которые обеспечивают удельные расходы при шлифовании сталей Р18-1,1; Р9©-2,4; ШХ15-2,7; ЭИ437-4,1 мг/г при скорости круга - 38 и/сек, глубине шлифования 0,004 мм/дв.ход, продольной подаче в долях ширины круга 1:4, скорости изделия - 15 м/мин* Многие исследователи считают [7,46,81,89J что алмазные круги на металлических связках дают меньшие удельные расходы алмазов при шлифовании, чем круги на органической связке* Однако применение обычных сма-эывающе-охлаждающих жидкостей не позволяет устранить засаливание как алмазных кругов на металлической свяэке [82,107], так и борааоновых [89].

И.С.Штайнбергом [l04j предложено для устранения засаливания кругов на металлических связках применять смааку их минеральным маслом, содержащим абразивный порошок* Доводку быстрорежущего инструмента на станках ЗА64 рекомендуется производить алмазными кругами на связках МК и МИ с капельной абразивной смазкой, состоящей из веретенного масла № 2 и по весу микропорошка ЭБМ14• Смазку рекомендуют подавать к центру круга с расходом 2-4 капли в секунду. Скорость круга должна быть 8-15 м/сек, глубина шлифования 0,01-0,02 мм/дв.ход. При таких режимах удельный расход алмазов составляет 3-4 мг/г, отсутствует засаливание круга, прижоги и завалы на режущих лезвиях. Использование смазки допускается до тех пор пока на 1 г порошка, входящего в состав смазки, будет приходиться не более I г снятого материала.

Большое влияние на удельный расход алмазов и производительность шлифования оказывают режимы резания. С увеличением глубины шлифования удельный расход алмазов и производительность шлифования увеличиваются [74,87,92j как при работе кругами формы АЧК на керамической связке рис.9 так и при работе кругами формы АЛЛ на органических связках /рис.5/.

Влияние глубины шшфования на расход боразона приведено в работах [10,13,85,86]. Удельный расход боразона с увеличением глубины шлифования,по данным [ 10,13,85J, повышается. Согласно исследованиям [86] увеличение глубины до 0,03 мм не оказывает значительного влияния на. удельный расжод боразона.

Увеличение скорости стола,по данным [87J,при шлифовании кругами на керамических связках приводит к повышению производительности, удельный расход алмазов сначала увеличивается, затем происходит снижение /рис. 10/.По другим данным [92],увелн-ченхе скорости стола приводит к повышению как производительности, так и удельного расхода алмазов /рис.6/. о причине резкого влияния скорости стола на удельный расход алмазов судить трудно, так как в одном случае шлифование производится торцем круга, а в другом - периферией круга. При этом исследуются круги различных связок. Однако, можно предположить, что снижение удельного расхода при увеличении скорости стола произошлов результате снижения фактической глубины шлифования. Кроме того, при исследованиях не соблюдалось постоянвтво условий эксперимента. Например, в работе £92] в одном эксперименте режимы резания были: продольная подача 8 м/мин, поперечная подача 0,9 мм/ход, а в другом изменяется обрабатываемый материал с Р14Ф4 на Р18, продольная подача с 8 м/мин на 20 м/мин и поперечная подача с 0,9 на 0,6 мм/ход, одновременно при каждом эксперименте применялись разные зернистости кругов, концентрации и связки. В этой же работе приводятся графики зависимости удельного расхода от продольной подачи из которых видно, что при ее увеличении удельный расход увеличивается. При испытании кругов в цеховых условиях почему-то применяется завышенная продольная подача, при которой соответственно высок удельный расход. Повышение скорости стола приводит к увеличению расхода боразона [10,13,85,86] ♦Исследование удельного расхода алмазов в зависимости от скорости круга проводились в работе [74] при круглом шлифовании быстрорежущей стали Р18. С увеличением скорости круга удельный расход алмазов снижается.

По данным исследований [13,35,86], повышение скорости круга приводит s снижению удельного расхода боразона, а по результатам исследований [loj, снижение расхода боразона происходит лишь с повыяеннем скорости круга до 28 м/сек. Дальнейшее увеличение скорости до 41 м/сек приводит к некоторому увеличению расхода боразона.а.Й.Павлючук [74]провел исследование по влиянию смазывающе-охлаждающей жидкости ifa удельный расход алмазов. При шлифовании с охлаждением 3% содовым раствором удельный расход алмазов ниже, чем при шлифовании с эмульсией.

По исследованиям а,а.Сагарда и др. [87], удельный расходалмазов зависит от ширины алмазоносного слоя: при ширине слоя 5 мм удельный расход равняется 8 мг/г, а при ширине 10 мм -6,9 мг/г*В работах [56,102] приведены удельные расходы алмазов при заточке разверток и шлифовании метчиков из стали Р18, которые получены при производственном испытании кругов* При заточке резцов ив быстрорежущей стали Р18 и Р10К5Ф5 А.Н.Резниковым [81] приведены данные по удельному расходу алмазов, который составил для обоих сталей 4 мг/г. Такой малый удельный расход алмазов при шлифовании кругами на органической связке, по нашему мнению, получен автором из-за несовершенной конструкции приборе для замера износа чашечных кругов, конструкция которого приведена в работе. При работе торцем круга режущая кромка изнашивается больше, чем плоская часть, а прибор не улавливает износа кромки, поэтому результаты по удельному расходу и получились заниженными.

По данным [95], производительность шлифования зависит от геометрических параметров зерен. Автором аналитическим путем определена зависимость площади среза от режимов шлифования с учетом геометрических параметров зерен. Разновысотность алмазных зерен на рабочей поверхности круга является объективной характеристикой алмазных кругов, ограничивает возможность увеличения минутного съема материала при алмазном шлифования. По своей величине разновысотность алмазных зерен значительно ниже, чем у абразивных кругов и зависит от условий правки и изменяется в процессе шлифования.

Экспериментальное сравнение эффективности обработки алмазными и абразивными кругами при круглом наружном шлифовании быстрорежущей стали Р18 [94] показало, что разница по минутному съему материала при алмазном и абразивном шлифованиинезначительна. Производительность шлифования при работе алмазными кругами АС16Б1-50 равнялась 190 ммэ/мин, а при работе кругом К316 СМ1К - 185 мм8/мин. Удельная производительность при шлифовании алмазным кругом - 10 а при работе К316СМ1К - 9, Производительность шлифования, приходящая на 1 мм ширины круга,в мм8/мм.мин при шлифовании алмазным кругом АС10Б1-100 составила 19,0, а при шлифовании абразивным кругом ЭБ 40СМ2К - 6,25 мм8/мм.мин.

Краткие выводы1♦ Алмазные круги при правильном подборе характеристик кругов и режимов обработки обеспечивают производительность шлифования и удельную производительность при обработке некоторых сталей выше по сравнению с обычными абразивными круга<ми* 2, По отдельным исследованиямневозмо^но установить характер зависимости удельного расхода от режимов резания и характе ристик кругов, так как изменяются одновременно несколько параметров характеристики круга или режима шлифования,3. Удельный расход алмазов зависит от материала связки круга. Шлифование алмазными кругами на керамических связках обеспечивает меньший удельные расходы алмазов по сравнению с * шлифованием кругами на органических связках* Но данные приведены только по одной связке К1, нет данных по органическим связкам БЗ,Б4*4. Новый абразивный материал - боразон позволит значительно снизить износ кругов при шлифовании сталей*5. Удельный расход алмавов не отражает качественной стороны процесса шлифования и поэтому не может служить основным критерием оценки работы алмазного круга.

6. Большинство исследований по удельному расходу алмазов и производительности шлифования проведено при шлифованиибыстрорежущей стали Р18 и только в отдельных исследованиях приведены отрывочные данные по шлифованию сталей Р9Ф5 и Р14Ф4, по которым трудно судить об обрабатываемости этих материалов алмазными кругами.

Д* Стойкость металлорежущих инструментов после заточки алмазными кругами.

Результаты исследований стойкости инструментов, заточенных или доведенных алмазными кругами, приводятся в работах [13,31,62,71,89,106,107]. Но в большинстве работ [31,56,71, 106] приводятся результаты (см.таблицу 2-2) чисто производственного характера без анализа причин, приводящих к повышению стойкости, и лишь в работах [89,107] дается Объяснение повышению стойкости.

М.Ф.Семко и др. [89] приходят к выводу, что повышение стойкости инструмента достигается только при условии строгого соблюдения оптимальных условий предварительной абразивной заточки и последующей алмазной доводки. В процессе заточки и доводки быстрорежущего инструмента кругами из электрокорунда, как правило, образуется аустенитно-мартенситный слой глубиной 0,03-0,05 мм с содержанием аустенита до 60$* Этот слой более тверд, хрупок и менее прочен, чем исходный материал. Инструменты, имеющие после заточки слой вторичной закалки, изнашиваются более интенсивно. При доводке их алмазными кругами при оптимальных режимах резания дефектный слой удаляется, и рабочие поверхности инструмента имеют износостойкую исходную мартенситную структуру. Авторами проведено исследование микротвердости, количества остаточного аустенита и микрошлифов после доводки инструментов из быстрорежущей стали Р18 алмазными кругами с окружной скоростью 13-19 м/сек, поперечной подачей 0,02 -0,005 мм/дв.ход и продольной подачей 0,5-2 м/минпри этом отличии структуры поверхностного слоя от структуры исходного металла не обнаружено. Повышение режимов, по их мнению, приводит к появлению на поверхности инструмента отпущенного слоя и соответственно к понижению износостойкости и формоустойчивости режущих кромок.

Алмазная доводка сверл, резцов, зенкеров и других инструментов из быстрорежущих сталей Р18 и Р9 производилась алмазными кругами различной зернистости от АС5 и АС25 кругами на органической и металлической связках [107J.

Исследованиями установлено, что применение кругов на металлической связке нецелесообразно вследствие засаливания. Аналогичные выводы приведены в работе [82J.

Сравнительные испытания сверл, доведенных алмазными кругами АС8 на бакелитовой связке с 50$ концентрацией алмазов,доведенных обычной пастой и недоведенных, проводились при обра-ботке стали 45, бронзы 0ЦС5-*55 и чугуна СЧ-18-36 при одинаковых режимах резания ft 07] • Максимальный износ составил после И5' минут работы: при алмазной доводке 0,6 мм, при доводке пастой 1,9 мм и недоведенных 2,5 мм. Среднеарифметические значения стойкости сверл для двух партий по 60 шт. составили:для доведенных алмазными кругами 273,5 вшн, доведенных другими методами 141,5 мин и для недоведенных 114,4 мин.

Авторы приходят к выводу, что увеличение стойкости инструмента после алмазной доводки происходит в результате диффузионных процессов (спектрографированием партии сверл из 50 шт. обнаружено увеличение количества углерода в стали Р18 с 0,665$ до 0,693$) и изменений параметров атомнокристаллической решетки (рентгеноструктурнеш. анализом образцов выявлено увеличение параметров решетки отпущенного мартенсита).

На основании обобщений результатов исследований [85]шлифотвальных свойств инструментов из боразона рекомендуются следующие области применения:1 *Чистовая заточка и шлифование высокованадиевых труднообрабатываемых быстрорежущих сталей (Р9Ф5,Р14Ф4,Р10К5Ф5 и др.).

2+ Чистовая обработка точного и дорогостоящего инструмента из стали Р18 и других легированных инструментальных сталей.

3. Чистовая обработка деталей из закаленных до высокой твердости (HRC-62-64) жаропрочных, подшипниковых и других высоколегированных сталей.

Краткие выводы1. Алмазное шлифование, заточка и доводка режущего инструмента при оптимальных режимах обеспечивает повышение стойкости режущего инструмента от 1,4 до 2,5 раз.

2. Повышение стойкости режущего инструмента,по мнению одних авторов,происходит в результате уменьшения радиуса закругления режущей кромки и улучшения качества слоя, по 1юению других - эа счет улучшения качества и отсутствия изменений в поверхностном слое, по мнению третьих - га счет изменений параметров атомнокристаялической решетки и диффузионных процессов. По нашему мнению, увеличение стойкости пройехф*** аа счет получения качественного поверхностного слоя без изменения структу3* Металлическая связка по результатам рольшияйтва исследований практически непригодна для заточки инструментов из■ •. ■.■. Г, ' -.сталей. •'/4. По результатам исследований нельзя установить наилучшие режимы резания и характеристики кругов необходимые для заточки и доводки. В одних работах производится заточка кругами 50$ концентрации в других 100,150 и 200$. В разных работах рекомендуются различные скорости круга (в большинстве 13-19 м/сек^,тогда как по результатам исследований удельного расхода видно, что увеличение скорости круга приводит к снижению удельного расхода алмазов.

5. В литературе приводятся данные только по доводке быстрорежущей отали Р18. Отсутствуют результаты исследований по стойкости при доводке сталей повышенной производительности, а также по шлифованию кругами формы АЛЛ.

Е. Силы резания при шлифованииСилы резания, возникающие при шлифовании, оказывают влияние на износостойкость кругов, температуры шлифования, шероховатость поверхности, точность обработки.

При шлифовании сила резания Р раскладывается на тангенциальную силу Рг, радиальную Ру и осевую Рл.Непосредственно силой резания считается тангенциальная сила Pz. Наибольшей из сил является радиальная сила Ру отжимающая круг от заготовки. Сила Рх очень мала по величине и практического значения не имеет.

Силы резания при шлифовании зависят от режимов шлифования, характеристик кругов и физико-механических свойств обрабатываемого материала.

Исследование усилий резания при плоском шлифовании легироIванных и быстрорежущих сталей алмазными кругами приведены в работах [46,92].

В результате исследований установлено, что характеристика круга оказывает значительное влияние на силу резания* Силы резания при работе кругами на связке Ы1 в 2-3 раза больше, чем на связке Б1, что объясняется большей плотностью кругов на свяэке ill а их быстрой засаливаемостью. Это заключение подтверждается исследованиями проведенными в работе [42]. Авторами разработана установка, с помощью которой производилось измерение профиля■ /круга до и после работы. По профилограмме определялась средняя высота профиля Ьф и средняя плошадь между соседними выступами F ср'(рис.11)« В результате исследования установлено, что у кругов на связке Б1 величины Н и F по сравнению с кругами на связке Ml (одинаковой зернистости) увеличиваются в 1,5-2 раза. Параметры h и F оказывают влияние на размещение стружкичуменьшение их приводит к увеличению сил резания на 20-30$. Основной причиной уменьшения величины h и F авторы считают засаливание, которое уменьшает эти величины.

Маршалл и Шоу [114.} при исследовании сил резания при абразивном шлифовании приходят к выводу, что при засаливании кругов вертикальная сила увеличивается быстрее, чем горизонтальная и уменьшается коэффициент шлифования. В качестве коэффициента шлифования ими принято отношение горизонтального усилия к вертикальному. Это отношение в некоторой степени подобно коэффициенту трения и почти постоянно для любой серии испытаний при идентичных условиях правки.

В результате исследований [45,92] установлено, что при работе кругами с более высокой концентрацией алмазов возникают меньшие силы ревания. Прк шлифовании кругами 50% концентрации силы резания в 2-2,5 раза больше, чем при работе кругами 150/2 концентрации алмазов (рис.12).

Определение влияния зернистости алмазных кругов на силы резания проведено в работах [46,92] при шлифовании стали Р14Ф4. В результате исследований установлено, что наименьшие силы возникают при работе кругами средней зернистости (рис.13).

С.Г.Редько [?9]проводил исследование сил резания в зависимости от зернистости абразивных кругов. Во всех случаях с увеличением размеров зерна заметна тенденция к увеличению сил резания.

Д.Б.Ваксер [19] изучал силы при резании - царапании одиночным абразивным зерном; радиальная сила увеличивается с увеличением радиуса округления и угла при вершине зерна. Чем круп нее зерно, тем больше сила резания.

Исследованиями [46,92] установлено, что радиальные силы при шлифовании сталей Р14Ф4ДЗГ и Р18 в 2-2,5 раза больше,чем при шлифовании сталей ШХ15 и Х12Ф1 (рис.14). Это объясняется тем, что наличие в сталях карбидов ванадия и хрома ухудшает шлифуемость этих марок сталей.

С.Г.Ред£ко [79], Маршалл и Шоу [l14] приходят К выводу, что твердость обрабат!£ваемого материала не оказывает значитель ного влияния на силы шлифования. По мнению С.Г.Редько, при шлифовании под действием высоких температур металл становится пластичным, следовательно коэффициенты трения при шлифовании разных металлов уравниваются. При износе круга, когда повышается нагрузка на зерно и температура в зоне резания, коэффициент трения уменьшается. Исходя из этого, автор приходит к выводу, что коэффициент трения можно считать приближающим к коэффициенту шлифования.

Исследование влияния режимов резания на сищ резания при шлифовании алмазными кругами проведено в работах [46,92]. С увеличением глубины шлифования (рис.12,14) силы резания возрастают по линейному закону.

При шлифовании обычными абразивными кругами [64,79] и при резании единичным абразивным зерном [t&] с увеличением глу бины шлифования^ величина радиальной силы возрастает. Продольная и поперечная подачи при алмазном шлифовании влияют примерно в одинаковой степени на силы резания [4б] - по линейному закону. Аналогичные зависимости получены Е.Н.Масловым [64] при обычном абразивном шлифовании.

Краткие вывода1. Шлифование алмазными и абразивными кругами имеют ряд общих закономерностей по усилиям шлифования. Увеличение скорости изделия, поперечной подачи и глубины шлифования приводит в обоих случаях к увеличению сил резания. При абразивном шлифовании увеличение размеров зерна приводит к увеличению сил резания, а при алмазном шлифовании наименьшие силы возникают при работе кругами средней зернистости [46,92] что с нашей стороны вызывает сомнение,2* При алмазном шлифовании силы резания зависит от марки обрабатываемого материала, а при абразивном шлифовании твердость материала не оказывает значительного влияния на силы резания*3. Силы резания, возникающие при шлифовании, необходимо рассматривать в непосредственной связи с параметрами процесса, на которые они оказывают то или иное действие. Вне этих связей силы резания не могут служить критерием оценки процесса шлифования^4.Данныепо силам резания в литературе приведены при алмазном шлифовании в большинстве сдучаев для быстрорежущей стали Р18 и стали Ft4Ф4. Отсутствуют исследования кругов на керамических связках, органических связках БЗ,Б4 и бораэоно-вых кругов.

Ж. Сравнительная оценка абразивного и алмазного шлифования-Как указывалось выше, повышенное количество тепла, возникающего в зоне резания при шлифовании приводит к структурным изменениям в поверхностном слое. Эти изменения в зависимости от химического состава и физического состояния обрабатываемого материала могут проявляться в разной степени, т.е.могут наблюдаться зоны отпущенного металла или зоны вторичной закалки. Глубина измененного слоя при шлифовании сталей может достигать 2 мм [22,109J. У быстрорежущих сталей глубина измененного слоя меньше и достигает 0,2 мм [22,55] * Эксплуатационные свойства режущих инструментов зависят главным образом от свойств и структуры поверхностного слоя. Однако, при абразивном шлифовании быстрорежущих сталей, даже при легких режимах, температуры шлифования превышают температуры закалки этих сталей и поэтому не удается избежать структурных превращений в поверхностном слое [32,35,36,37,59].

Основным преимуществом шлифования алмазными кругами следует считать снижение температур в зоне резания. В результате значительного снижения температуры в зоне шлифования на обработанной поверхности отсутствуют прижоги и при оптимальных режимах в поверхностном слое детали не происходит структурных превращений [12,25,26,88,89] - количество аустенита практически равно исходному. Отсутствие дефектного поверхностного слоя повышает стойкость режущих инструментов, что является конечной целью при эксплуатации инструментов.

Несмотря на то, что при обработке быстрорежущих сталей алмазными кругами удельный расход выше, чем при обработке твердосплавного инструмента, доводка инструмента из них экономически целесообразна благодаря повышению стойкости от 1,5 до 2,5 раз. Экономический эффект от внедрения доводки фасонных ревцов,сверл, разверток, долбяков, протяжек, червячных фрез и другого инструмента на Харьковских заводах и Минском подшипниковом заводе достигает до 10 рублей на один карат затраченных синтетических алмазов [9].

ОБЩАЯ МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ1. Общая логика исследованийПри исследовании любого процесса обработки основная задача состоит в том, чтобы определить возможности, установить общие закономерности и найти рациональные способы осуществления. В применении к процессу шлифования конечной целью является установление оптимальных условии резания, обеспечивающих высокое качество изделий при достаточной экономичности процесса. Очевидно, для достаточно полного изучения процесса шлифования необходимо проведение целого комплекса исследований. Отсутствие обстоятельных работ по алмазному шлифованию быстрорежущих сталей повышенной производительности определило в целом направление исследований, последовательность, их проведения и общее количество.

Исходя из основной задачи, принят следующий план исследований.

1. Исследование фактической глубины шлифования.■Д11""" '»'■' III — ■!■■.1.1^ — I— -.— ■.1— ■ I Ull I.,. Фактическая глубина резания отличается от подачи по лимбу. Съем металла при шлифовании происходит неравномерно на протяжении процесса снятия прицуска и характеризуется тремя периодами. Первый период - врезание, при котором фактическая глубина резания в начальный период отстает от номинальной подачи по лимбу и постепенно приближается к номинальной к концу периода за счет увеличения натяга в системе. Второй период - установившегося резания, при котором фактическая глубина резания примерно соответствует номинаегльной подаче по лимбу. Третий период - выхаживание, т.е. шлифование без подачи по лимбу, при котором происходит постепенное снижение интенсивности съема металла за счет уменьшения натяга в системе. При проведении исследований для получения достоверных результатов необходимо исходить изфактической глубины шлифования, а не номинальной /подачи по лимбу/." Для увеличения интенсивности съема металла в производственных условиях необходимо знать закономерности изменения фактической глубины резания на всех периодах резания и особенно на первом. Поэтому исследование фактической глубины будет иметь большое значение не только для получения закономерностей при проведении данных исследований, но и при проектировании циклов на автоматизированном шлифовальном оборудовании*2. Исследование температуры шлифования.

Основным источником возникновения дефектов в поверхностном слое является значительное количество тепла, возникающего в зоне резания в процессе шлифования. При шлифовании обычными абразивными кругами возникают температуры шлифования [22,32,35 53,67,72j значительно превышающие температуру закалки сталей Поэтому необходимо исследование температуры в зависимости от режимов шлифования и характеристик кругов из синтетических алмазов. Ш»8о полагать, что при шлифовании и заточке инструментов из быстрорежущих сталей алмазными кругами в виду их высокой режущей способности, большей прочности, износостойкости,по сравнению с обычными абразивными кругами, возникают значительно меньвше температуры шлифования.

3. Исследование качества поверхностного слоя.

Поскольку значительное количество тепла, возникающего взоне резания в процессе шлифования, приводит к образованию измененного поверхностного слоя, необходимо проведение исследования структурных превращений в поверхностном слое, возникающих в быстрорежущих сталях при различных условиях шлифования*4* Исследование эксплуатационных свойств режущих инструментов заточенных алмазными кругами.

Можно полагать, что более низкие температуры, возникающие в зоне резаняя в процессе шлифования алмазными кругами, благо приятно повлияют на качество поверхностного слоя, т.е. дадут возможность получить поверхностный слой без значительных изменений его свойств по сравнению со свойствами основного металла что в конечном итоге должно повысить стойкость режущих инструментов.

5. Исследование износа шлифовальных круговВ настоящее время общепризнанным считается, что износ кру гов происходит в результате следующих причин:а$ механического износа;б) адгезионного износа;в) диффузионного износа;г) механического разрушения зерен;д) вырывания зерен из связки;е) температурных явлений - нагрева вершин зерен и измене ния механических свойств материала зерен;ж) разрушения мостиков связки.

Нами выдвинута гипотеза о том, что помимо других факторов износ зависит от соотношения сил резания и прочности связки круга, отнесенной к размеру зерна.

Основное назначение связки круга удерживать режущие зерна от выпадения под действием сил резания, возникающих при шлифовании. Под действием сил резания, в зависимости от режимов шли фования, зерна изнашиваются, выкрашиваются из связки целиком или отдельными частями. Основной силой, оказывающей непосредст венное влияние на износ кругов,считается тангенциальная сила РВ основу нашей гипотезы положено, что износ кругов будет зависеть от отношения силы Рг к прочности связки, отнесенной к размеру зерна,6. Исследование силы резанияНа основании выдвинутой гипотезы становится очевидным необходимость исследования сил резания в зависимости от режимов резания и характеристик кругов. Кроме того, исследование сил резания имеет самостоятельное значение, так как по ним ведут расчеты мощности двигателя и жесткости станка,7, Исследование прочности связки кругов.

Под твердостью круга понимается сопротивляемость связки вырыванию шлифующих зерен с поверхности круга под действием внешних сил (прочность связки). Однако существующие методы определения твердости абразивных кругов по количеству оборотов, необходимых для высверливания лунки определенной глубины, и глубине лунки, полученной при действии струи песка под определен-. ным давлением, не характеризуют прочности связки связанной с размером зерна, а скорее всего определяют прочность черепка круга* Алмазные круги при изготовлении не разграничиваются по твердости. Существующие методы определения прочности связки алмазных кругов также не связаны с размером зерна, причем исследование прочности производится не на самом круге, а на образцах, условия прессования и спекания которых*могут отличаться от условий изготовления круга. Поэтому, в связи с вьщвинутой гипотезой, нами проведены эксперименты по определению прочности связки, отнесенной к размеру зерна, методом "пропахивания", позволяющим более объективно судить о ее прочности и качестве изготовления круга,8* Согласно нашей гипотезы износ кругов зависит от соотношения сил резания и прочности связки, отнесенной к размерузерна, поэтому необходимо проведение исследований зависимости удельного расхода алмазов от режимов резания и характеристик кругов. Кроме того,исследование удельного расхода алмазов имеет самостоятельное значение, так как этим показателем пользуются при расчете норм расхода и определении потребного количества алмазов,9. Экспериментальная проверка позволит установить соответствие, выдвинутой гипотезы, действительности* Конечные результаты экспериментальной проверки дадут возможность, используя полученные закономерности, связать количественно износ кругов с прочностью связки и силами резания,2, Номенклатура исследованных сталей и их химический соетавПо основным свойствам все марки быстрорежущих сталей внастоящее время разделяются на две группы: *1, Нормальной производительности,2, Повышенной производительности,К сталям нормальной производительности относятся наиболее широко применяемые в промышленности марки быстрорежущих сталей Р18 и Р9, Сталь Р18 немного превосходит сталь Р9 по производительности при обработке сталей повышенной нрочностж и обладает меньшей чувствительностью к перегреву и лучшей шлифуемоетью. Быстрорежущие стали повышенной производительности, к которым относятся марки: Р1802К5; Р9К5; Р9К10; Pt8$2K10; Р14Ф4; Р9ФБ; Р10К5Ф5 дополнительно подразделяются на 3 группы:1* Быстрорежущие стали, легированные кобальтом.

2. Быстрорежущие стали с повышенным содержанием ванадия.

3, Быстрорежущие стали с повышенным содержанием ванадия, дополнительно легированные кобальтом.

Для исследований были выбраны наиболее характерные представители каждой группы сталей, В качестве основных нами исследованы следующие марки:а) Р9К10 - кобальтовая сталь, имеющая в своем составе наибольшее количество кобальта из всех марок включенных в ГОСТ 9373-60;б) Р9Ф5 - быстрорежущая сталь с повышенным содержанием ванадия;в) Р10К5Ф5 - быстрорежущая сталь с повышенным содержанием ванадия дополнительно легированная кобальтом;Во всех опытах для сравнения исследовалась быстрорежущая сталь нормальной производительности" - Р18, имеющая лучшую шлифу-емость, наиболее полно изученная и наиболее широко применяемая из всех марок быстрорежущей стали, В отдельных экспериментах исследовалась быстрорежущая сталь Р18Ф2 - переходная от сталей нормальной производительности к сталям повышенной производительности.

На данных образцах производилось исследование удельного расхода алмазов, коэффициента работоспособности, производительности и мощности при шлифовании. Размеры шлифуемых поверхностей 213-240x60-88 мм.

После шлифования образца подвергались термической обработке в хлорно-бариевой ванне с предварительным раскислением ее для предотвращения обезуглероживания поверхностного слоя образцов. Данные по термической обработке образцов сведены в таблицу 3-3. После термической обработки,для получения более достоверных результатов, производилось шлифование образцов с цельюудаления обезуглероженного слоя. Снятие припуска производилось при очень мягких режимах, обильном охлаждении с последующим выхаживанием. Яри этом дефектный слой практически не обнаруживался.

4. Номенклатура шлифовальных кругов.

Эксплуатационные свойства алмазных кругов в значительной степени зависят от материала связки круга. Наиболее распространенными связками при изготовлении алмазных кругов являются: металлическая - Ml, органические связки -Б1,Б2,БЗ,Б4, которые различаются между собой только материалом наполнителя и керамические - К1,К5,К6/ЬК/. Металлическая связка считается самой прочной. Однако, наши исследования по шлифованию кругами на металлической связке быстрорежущих сталей показали, что наблюдается интенсивное засаливание кругов, а на обработанной поверхности появляются прижоги. В связи с этим они были исключены из дальнейших исследований. Как указывалось в главе П, аналогичные выводы о засаливании кругов на металлической связке были сделаны авторами работ [13,42,82,104,10?]. Мнения различных авторов по выбору связок противоречивы (см.главу П). Кроме того, в литературе отсутствуют данные по шлифованию быстрорежущих сталей кругами на ряде органических и керамических связок, а имеющиеся данные не содержат полных сведений по их применению. Поэтому выбору связок нами придано большое значение. Выбор связок производился с таким расчетом, чтобы при шлифовании обеспечить высокое качество обработанной поверхности при наименьшем износе кругов. Не менее важное значение было придано подбору кругов по зернистости и концентрации алмазов.

Номенклатура кругов, примененных при исследованиях, приведена в таблице 3-4.

5. Исследование фактической глубины резанияфактическая глубина резания при шлифовании отличается от нормальной подачи по лимбу. Результаты будут не достоверными, если при исследованиях учитывать не фактическую глубину резания, а номинальную подачу по лимбу.

Как указывалось выше, съем металла происходит неравномерно на протяжении снятия припуска и характеризуется тремя периодами:1. Период врезания.

2. Период установившегося резания. "3. Период выхаживания.

Повышение интенсивности-съема металла в период врезания имеет большое значение при проектировании циклов на автоматизированном шлифовальном оборудовании и позволит значительно сократить потери времени на первом этапе обработки. Важнейшим фактором влияющим на точность ж чистоту шлифованной поверхности, по мнению П.Й.Ящерицына flto], является выхаживание, при котором снижается интенсивность съема металла и упругая система возвращается в исходное состояние* Так как при выхаживании можно значительно улучшить чистоту обработанной поверхности, снять дефектный поверхностный слой, полученный на предыдущих периодах шлифования, и значительно повысить точность обработки,целесообразно врезание производить на более напряженных режимах; На основании вышеизложенного становится очевидным целесообразность исследования фактической глубины шлифования при обработке алмазными кругами. Нами проведено исследование двух периодов -врезания и выхаживания.

На рис.3-1 приведена зависимость фактической глубины шлифования от количества проходов при шлифовании с поперечной подачей 1,0 мм/ход кругами АС012Б1-50, скорость круга 22,6 м/сак,скорость стола 8 м/мин, охлаждение В% содовый раствор. Подача по лимбу одинакова на каждый проход. Сплошными линиями показа ны кривые изменения фактической глубины шлифования в зависимости от числа проходов при различных номинальных глубинах шлифования. Пунктиром показаны номинальные прямые,^которые имели бы место при абсолютно жесткой системе СПИД при тех же значениях номинальной подачи на врезание* Увеличение фактической глубины резания происходит в течение первых 2-4 проходов, затем съем металла стабилизируется и глубина резания остается практически постоянной, весьма близкой к номинальной Характер закономерностей по фактической глубине резания при шлифовании кругами на органических и керамических связках ТОО и 150$ концентрации алмазов различных зернистостей практичес ки одинаков с закономерностями, полученными при шлифовании кругами 50$ концентрации алмазов на органической связке Б1.

Зависимость фактической глубины шлифования в период врезания от числа двойных ходов при шлифовании без поперечной подачи периферией кругов приведена на рис. 3-2, Увеличение фактической глубины происходит в течение 8-10 двойных ходов. Затем глубина шлифования практически остается постоянной.' Мох но заметить, что даже после 8-Ю двойных ходов фактическая глубина резания значительно больше отличается от номинальной, чём при шлифовании с поперечной подачей. Шлифование кругами АС06,АС012,ЛС020 без поперечной подачи с глубиной свыше 0,02 приводит к образованию сетки трещин на поверхности образца. Появление сетки трещин связано с высокими температурами, возникающими в зоне шлифования, при работе без поперечной подачи что подтверждается нашими дальнейшими исследованиями. Значительное снижение фактической глубины происходит как за счет отжатий в системе СПИД, в виду возникновения больших усилийрезания, так и за счет значительного засаливания кругов.

Период выхаживания оказывает значительное влияние на качество поверхностного слоя и шероховатость поверхности [6<j)L Эксперименты проведены для условий нормального выхаживания, при котором происходит съем металла только за счет натяга в системе СПИД, созданного в период врезания.

На рис. 3-3 приведена зависимость величины сь-ема металла при выхаживании от числа проходов для различных подач по лимбу в период врезания при шлифовании периферией кругов с поперечной подачей. Независимо от натяга в системе съем металла практически прекращается после 5-6 проходов.

Зависимость величины еъема металла при выхаживании от количества двойных ходов для различных подач по лимбу в период врезания при шлифовании периферией кругов без поперечной подачи представлена на рис.3-4. Из приведенного графика видно,что независимо от натяга в системе величина съема металла в период выхаживания после десяти двойных ходов не превышает 2 мк.

В процессе исследования установлено, что фактическая глубина шлифования,как при работе с поперечной подачей, так и без нее практически одинакова при шлифовании различных марок сталей. Характер съема металла от числа проходов и двойных ходов при шлифовании кругами других зернистоетей аналогичен приведенным выше.

Сравнивая характер зависимости фактической глубины шлнфо* вания в период врезания от количества проходов и числа двойных ходов при шлифовании кругами из синтетических алмазов и электрокорунда [32,33] можно отметить следующее:а) при шлифовании с поперечной подачей кругами из электрокорунда не наблюдается отличия фактической глубины шлифования от номинальной даже при первом проходе круга, как это имеетместо при шлифовании кругами из синтетических алмазов на органической связке Б1;б) величина съема металла при шлифовании алмазными кругами быстрорежущей стали без поперечной подачи отличается от величины съема абразивными кругами. Например, при равномерной подаче по лимбу 0,01 мм/дв.ход за пятый ход алмазным кругом снимается слой металла 0,0074-0,008 мм или 70-80$ от номинальной подачи, абразивным кругом - 0,004-0,005 мм или 40-50$* При шлифовании с равномерной подачей по лимбу 0,04 мм/д.ход, за пятый ход алмазным кругом снимается рлой металла 0,02*0,022 мм или 50-55$, абразивным кругом - 0,032+0,034 или 80-85$. Причиной пониженного съема металла алмазными кругами при шлифовании с большими глубинами без поперечной подачи является упругое отжатие в системе СПИД за счет появления значительных радиальных сил Р^ и повышенного засаливания кругов;в) характер съема металла в период выхаживания практически одинаков при шлифовании кругами из синтетических алмазов и из белого электрокорунда [32,33].

Краткие выводы1. При шлифовании периферией кругов из синтетических алмазов с поперечной подачей и без нее наблюдается отличие фактической глубины резания от номинальной (по лимбу) подачи в период врезания. Наиболее существенное отличие наблюдается при шлифовании без поперечной подачи (врезное шлифование) с глубиной более 0,02 мм. При таких условиях шлифования фактическая глубина резания не достигает номинальной даже после 10 двойных ходов круга. При шлифовании с поперечной подачей фактическая глубина резания приближается к номинальной уже после 3 прохода.

2. Отличие фактической глубины резания от номинальной происходит в основном за счет упругих отжатий в системе СПИД, апри шлифовании без поперечной подачи дополнительно за счет интенсивного засаливания круга»3. Для получения достоверных результатов при проведении исследований необходимо учитывать фактическую глубину резания, а не номинальную (подачу по лимбу),б. Методика шлифованияОпыты по шлифованию можно подразделить на пять групп.U Исследование температуры, возникающей при шлифовании.

2. Исследование качества поверхностного слоя и шероховатости поверхности.

3* Исследование стойкости режущих инструментов.

4. Исследование производительности, коэффициента работоспособности, удельного расхода алмазов и боразона.

5. Исследование усилий резания.

Принята следующая методика шлифования.

1. Установить шлифовальный круг,2. Исходя из диаметра круга, установить необходимое число оборотов для получения заданной скорости круга.

3. Установить необходимую скорость стола и поперечную подачу/.

4. Произвести приработку круга на выбранном режиме шлифования в течение 15-&0 минут, для чего произвести шлифование образца длиной 200 и шириной 30+50 мм.

5. Установить исследуемый образец на магнитный стол станка.

6. Очистить круг пемзой от засаливания.

7. Произвести шлифование:а) произвести предварительное шлифование за пять проходов с номинальной глубиной резания (по лимбу) на каждый проход равной заданной глубине шлифования;б) произвести измерение образца с точностью 0,001 мм;в) произвести рабочее шлифование аа один проход с той же подачей по лимбу, что и при предварительном шлифовании;г) вновь произвести измерение образца с точностью 0,001 мм. Разность результатов двух измерений составляет фактическую глубину резания.

Количество предварительных проходов круга принято, исходя из получения стаоильной фактической глубины резания.

Шлифование без поперечной подачи не производилось, так как даже при небольших глубинах шлифования в ряде случаев наблюдаются трещины на шлифованной поверхности образца.'Правка алмазных кругов осуществлялась только после первоначальной установки их на оправку, для вскрытия алмазных зерен. Биение рабочей поверхности круга допускалось не более 0,01 мм. Круги не снимались с оправки до их полного износа. Повторная установка круга на шпиндель станка производилась в строго фиксированном положении»Правка кругов производилась брусками К340СТ при рабочем режиме шлифования. Брусок закреплялся в тисках, устанавливаемых на магнитном столе станка. Круги на связке Б1 правили шли-. фованием заготовки из быстрорежущей стали, что позволяло сократить время правки в 4-5 раз.

7. Оборудование.

Шлифование производилось на плоскоилифовальном станке 371 Mt с прецизионным: ^ шпинделем. Радиальное биение шпинделя-0,002 мм. Станок был переоборудован с целью получения различных чисел оборотов шпинделя. Вращение шпинделя производилось от двигателя постоянного тока мощностью 4,5 квт через ременную передачу. Число оборотов двигателя регулировалось реостатом. Число оборотов шпинделя проверялось тахометром. Заточка разверток по передней грани проводилась на универсально-заточном станке ЗА6ЧД. Радиальное биение шпинделя станка 0,005 мм» Шлифование разверток по цилиндрической части производилось на универсально-круглошлифовальном станке повышенной точности & ЗАИО. Биение шпинделя станка 0,002 мм,8. Частные методики исследований.

А. Методика исследования температур, возникающих при шлифовании.

Как указывалось ранее, основным источником возникновения дефектов в поверхностном слое является теплота, возникающая в зоне резания при шлифовании. Источником тепла служит круг, при резании которым возникают высокие температуры за счет работы деформирования металла и работы внешнего трения режущих зерен связки и наполнителя о поверхность металла. Основное влияние на качество поверхностного слоя оказывают: мгновенная темпера-т тура резания (температура резания отдельными зернами круга) и осредненная по ширине круга максимальная контактная температура (мгновенная контактная температура, осредненная по ширине круга) [45] • Нами исследовалась осредненная по ширине круга максимальная контактная температура,возникающая при шлифовании алмазными кругами быстрорежущих сталей, фТемпература шлифования измерялась с помощью нихромконстан-тансвой искусственной термопары. Сварка термопары производилась угольными электродами постоянным током напряжением 25 вольт в режиме короткого замыкания. Головка термопары расплющивалась и прокатывалась на токарном станке, пропусканием между роликами до толщины 0,08-0,02 мм для уменьшения инерционности. После прокатки головка подрезалась с таким расчетом, чтобы величина ее после шлифования с различными режимами в момент фиксирования температуры была одинаковой. Готовая термопара закладывалась между двумя образцами исследуемой марки стали и изолироваласьот них двумя слоями кальки. Головка термопары выводилась непосредственно на шлифуемую поверхность, чтобы срезание термопары производилось с первого прохода. Образцы с вмонтированной термопарой устанавливались в струбцину и закреплялись винтами. Концы термопар изолировались хлорвиниловыми трубками и припаивались к клешам. Сопротивление всех термопар с подводящими проводами выдерживалось в пределах 4^0,05 ома иэ расчета равенства сопротивления термопары сопротивлению шлейфа осциллографа, для полного использования чувствительности шлейфа.

После монтажа термопар производилась следующая проверка:а) целости изоляции авометром;б) выход головки на шлифуемую поверхность;в) сопротивления смонтированной термопары вместе с подводящими проводами мостиком сопротивления.

3. Сила тока 2 на,4. Щели: 1*2x4 (ширина на высоту).II-2x4III-0,25x8.

Для определения количества аустенита определялась интенсивность линий (til) / фазы и (110)of фазы путем планиметрирования полученных диаграмм»Для упрощенного расчета количества вторичного аустенита пользуются формулой [58] по отношению интенсивностейА « • \00%где: А - количество вторичного аустенита в %- высота максимума линии jf фазы- высота максимума линии о( фазыМетод рентгевоструктурного анализа имеет ряд преимуществпо сравнению с другими методами рентгеноструктурного и металлографического анализа:1» Возможность определения структурных превращений тогда, когда металлографическим методом их обнаружить невозможно [2В, 59].

2* Возможность проведения фазового анализа непосредственно на деталях без разрезки.

3. Не нужна специальная подготовка образцов и быстрота проведения анализа.

4. Простота обработки результатов.

К недостаткам следует отнести невозможность определения аустенита на сложных криволинейных поверхностях.

Вторым существенным недостатком является то, что этим методом нельзя определить малые количества аустенита, т.е. когда в поверхностном слое шлифованной детали количество аустенита меньше \0%.

Нами принята данная методика при условии, что результаты намерения: достаточно достоверны при наличии аустенита более 1052, при наличии аустенита менее 10$ - считается* что количество аустенита практически не изменяется, так как результаты находятся в пределах погрешностей измерения*В. Методика исследования глубины измененного поверхностного слоя Измерение глубины измененного поверхностного слоя возможно следующими способами:1. Измерением микротвердости поверхностного слоя на косых срегах.

2» Измерением микротвердости на прямых срезах царапанием. 3. Измерением глубины измененного слоя на металлографическом цнкроскопе.

4* Определенней количества аустенита с послойным стравливанием.

Нашими предварительными исследованиями по измерению микротвердости до и после шлифования установлено, что микротвердость поверхности после шлифования практически не изменяется. Незначительное изменений у нескольких образцов объясняется погрешностью измерения ее на приборе ШТ3 и не превышает 50-100 tr/мм2.

Металлографический анализ образцов в плоскости перпендикулярной поверхности обработки (рис.3-7) не обнаруживает структурных изменений в поверхностном слое» Исследование косого среза металлографическим методом позволяет обнаружить изменения в поверхностном слое только у образцов, шлифованных с грубыми режимами, в виде отдельных узких стреловидных участков, располагающих по границе резания отдельным зерном рис.3-7« Определение глубины измененного поверхностного слоя при таком методе измерения нельзя считать точным, так как нет уверенности, что косой срез проходит черев наиболее глубокую точку участка с измененной структурой.

Исследованиями микротвердости поверхностного слоя на косых срезах н царапанием на пряных срезах [92,58] установлено, что при малых глубинах изменений в поверхностном сдое оба метода не обеспечивают получения достаточно достоверных данных.

Для определения удельного расхода алмазов при шлифовании алмазными кругами на керамических связках была принята следующая методика;1, Измерить длину и ширину образца с точностью 0,01 мм. Рассчитать шлифуемую площадь.

К « 1,317 при 150$ концентрации алмазов в круге.

10. Рассчитать удельный расход алмазов по формуле:9 = gгде: с^- удельный расход алмазов в мг/г;Ра - вес израсходованных алмазов при шлифовании в мг;Рм * вес с ошлифованного металла в г.

11. Пункты 4-Ю повторить для всех заданных режимов и характеристик кругов при шлифовании всех марок сталей*Методика исследования удельного расхода боразона подобна описанной.

Д. Методика определения, производительности шлифования.

Производительность шлифования может быть выражена £17J.

1» Объемом снятого металла за единицу времени.

2. Отношением объема металла, снятого за единицу времени, к единице мощности электродвигателя /^j^^Sr/.

3. Определенной скоростью проникания режущих элементов круга в обрабатываемое изделие, отнесенной к сопротивлению ре8ан11я /се*7*г/4. Удельным износом шлифовального круга или отношением объема израсходованного абразива к объему сошлифованного метал»да» / Ммз/се*/Мнения различных авторов по выбору критерия производительности шлифования противоположны. А.Н.Резников [&t] ж Д.Б.Вак-серр [19] считают критерий н!" одним из важнейших показателей эффективности работы круга» По мнению Е.В.Болоновой [17^крите-рии производительности шлифования «1" и «2й не отличаются объективностью, поскольку не учитывают расход абразива и режущую способность абразивного инструмента.

Определение производительности по скорости проникания режущих зерен круга в обрабатываемое изделие, отнесенной к сопротивлению реэания, возможно при наличии прибора для измерения усилий резания.

Наиболее объективной характеристикой,учитывающей режущую способность и расход абразива,будет производительность шлифования определяемая по отношению объема израсходованного в единицу времени абразива к объему сошлифованного металла* На практике определяют не удельный износ круга, а величину обратную ему и называемую удельной производительностью*По нашему мнению, все указанные выве критерии оценки производительности не могут полностью характеризовать сущность процесса шлифования, так как ни один из них не отражает качества обработанной поверхности, которое является главным применительно к инструментам. Однако при установлении для данной операции режимов шлифования, отвечающих требованиям по точности и качеству шлифованной поверхности, необходимо учитывать такие важные для производства показатели, как объемная производительность и удельная производительность максимально возможные при этих условиях* Поэтому данные критерии исследовались нами для использования максимально возможных результатов при назначении оптимальных режимов шлифования.

Нами определялась производительность шлифования объемом снятого металла (мм8) в единицу времени (мин) по следующей методике:а) Измерить длину и ширину образца с точностью 0,01 мм* Рассчитать шлифуемую площадь*б) Измерить высоту образца в 8 точках с точностью 0,005 мм.в) Произвести шлифование при заданных режимах.г) Промыть образец и измерить высоту в 8 точках с точностью 0,005 мм.д) По данным пунктов вая,*б",»г* рассчитать объем сошлифованного металла,е) Определить машинное время, затраченное на шлифование по формуле: ит — * и1 м ЮОО Vu 6--L'К микгде: Н - величина перемещения круга в направлении поперечной подачи в мм.

Н - В8 + В + 5 юс В8 - ширина шлифуемой поверхности в мм-, В - ширина круга в мм; Л - длина продольного хода стола в мм;

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Курицин, А. М.

КРАТКИЕ ВЫВОДЫ :

1» Проведенная экспериментальная проверка подтвердила гипотезу о том, что износ кругов зависит от отношения силы резания Р^. к силе удержания зерна связкой IJ. » Высокое значение коэффициента корреляции указывает на наличие тесной корреляционной связи мезду коэффициентом износа и удельным расходом алмазов»

2. Силы удержания зерна зависят от Материала связки и эернистости кругов. Чем крупнее зерно, тем больше сила удерживающая зерно*

3. Исследование сил удержания зерен методом «пропахивания" может характеризовать качество изготовления кругов.

4» Силы резания, возникающие при шлифовании, зависят от материала связки круга, зернистости и режимов шлифования» С увеличением глубины шлифования, скорости стола и поперечной подачи силы резания возрастают»*

5.' Удельный расход алмазов зависит от отношения силы резания Рг к силе удержания зерна Рс . С увеличением этого отношения (коэффициента износа) удельный расход алмазов возрастает.

У1» ОБЩИЕ вывода И РЕКОМЕНДАЦИЙ

1. Одним из основных преимуществ шлифования алмазными кругами и кругами из боразона, по сравнению с обычным абразивным шлифованием, следует считать значительное снижение температуры в зоне резания» В зависимости от режимов резания и характеристик кругов температуры шлифования алмазными кругами находятся в пределах 150-1500°С, при абразивном шлифовании снизить температуру в зоне резания за счет изменения режимов резания и характеристик кругов ниже 1350°С, как правило, не удается»

2» Важным преимуществом алмазного шлифования является также возможность подучения практически одинаково низких температур^ как при шлифовании стали Р18, кобальтовой Р9К10, так и при шлифовании ванадиевой Р9Ф5 и ванадиево-кобальтовой стали Р10К5Ф5» При обычном абразивном шлифовании выявляется разница в температурах шлифования разных марок сталей, наибольшие температуры в зоне резания возникают при шлифовании сталей Р9Ф5 и Р10К5Ф5»

3. Увеличение скорости стола, поперечной подачи, глубины шлифования приводит к увеличению ©средне нн ой по ширине круга максимальной контактной температуры» Повышение концентрации алмазов и увеличение размеров зерен приводит к снижению температуры шлифования» Оптимальной концентрацией алмазов в круге следует считать 100$;

4«Применение кругов из синтетических алмазов на керамических связках позволяет снизить температуру, возникающую при шлифовании, по сравнению с алмазными кругами на органической связке»

5. Вследствие значительного снижения температур в зоне резания при шлифовании кругами из синтетических алмазов на керамических связках во всем исследованном диапазоне режимов шлифованон и характеристик кругов независимо от марки стали не наблюдается изменений структуры поверхностного слоя» Вторичный аустенит возникает в поверхностном слое быстрорежущих сталей при шлифовании кругами на органической связке Б1-100 только при жестких режимах; при шлифовании с оптимальными режимами - вторичный аустенит практически отсутствует. Шлифование обычными абразивными кругами во всех случаях приводит к образованию вторичного аустенита, количество его при шлифовании стали Р9Ф5 с оптимальными режимами менее 20$ получить не удается.

5. При шлифовании периферией кругов из синтетических алмазов с поперечной подачей и без нее наблюдается отличие фактической глубины резания от номинальной (по лимбу) подачи в период врезания. Наиболее существенное отличие наблюдается при шлифовании без поперечной подачи (врезное шлифование) с глубиной более 0,02 мм. При таких условиях шлифования фактическая глубина резания не достигает номинальной даже после 10 двойных ходов круга. При шлифовании с поперечной подачей фактическая глубина резания приближается к номинальной уже после 3 прохода. Отличие фактической глубины резания от*.1 номинальной происходит в основном ва счет упругих отжатий в системе СШЩ. При шлифовании без поперечной подачи - дополнительно за счет интенсивного засаливания круга.

7. При выхаживании за счет натяга в системе СПИД, с оздаи-ного в период врезания, происходит значительный съем металла. Независимо от натяга в системе, созданного в период врезания, при работе с поперечной подачей съем металла практически прекращается после 5-6 проходов круга; при работе без поперечной подачи в период выхаживания величина съема металла после десяти двойных ходов не превышает 2 мк« За период выхаживания интенсивность съема металла неравномерна: при шлифовании с поперечной i I подачей интенсивность7 съема резко уменьшается с увеличением количества зачистных проходов, при шлифовании без поперечной подачи снижение интенсивности съема металла с увеличением числа уф двойных ходов происходит более ревномерно.

Установлено, что фактическая глубина резания как при работе с поперечной подачей, так и без нее практически одинакова при шлифовании различных марок сталей.

В. При проведении исследований и производственных условий, особенно при работе с малым числом проходов круга, необходимо . учитывать фактическую глубину резания*1 а не номинальную по лимбу.

9. Шероховатость поверхности в значительной степени зависит от режимов шлифования и характеристик кругов. Увеличение глубины шлифования, скорости стола, поперечной подачи, размеров зерна приводит к ухудшению ее. Повышение скорости круга практически не оказывает влияния, а повышение концентрации несколько улучшает шероховатость. Применение кругов из синтетических алмазов на керамических свяэках несколько ухудшает шероховатость по сравнению с шлифованием кругами на органических связках,что, невидимому, объясняется меньшей пористостью кругов и большей полирующей сяр-еобностью органической связки. ф 10. Коэффициент работоспособности при шлифовании алмазными

I кругами на керамических свяэках выше удельной производительности шлифования абразивными кругами в 10 и более раз. Шлифование кругами на органических связках обеспечивает несколько меньшие коэффициенты работоспособности по сравнению с кругами на керамических связках^

11. Коэффициент работоспособности при шлифовании кругами из боразона выше удельной производительности шлифования абразивными кругами в 105-216 раз. Наиболее высокий коэффициент работоспособности обеспечивается при шлифовании быстрорежущей стали Р9Ф5,что является важным преимуществом шлифования кругами иэ боразона, так как при обычном абразивном шлифовании самая низкая удельная производительность наблюдается именно при обработке этой стали*

12. С увеличением скорости круга, зернистости и концентрации коэффициент работоспособности повышается, а увеличение глубины шлифования, скорости стола и поперечной подачи приводит к снижению его. Наиболее высокий коэффициент работоспособности получается при шлифовании кругами на синтетических алмазов быстрорежущей стали Р18*

13. Производительность шлифования повышается при увеличении скорости стола, поперечной подачи, глубины шлифования, зернистости кругов и концентрации алмазов. Наибольшая производительность обеспечивается при шлифовании кругами из боразона и алмазными кругами на керамической связке Кб, наиболее низкая - при шлифовании кругами на органической связке Б2.

14. Заточка алмазными кругами, по сравнению с обычной абразивной заточкой, обеспечивает повышение стойкости инструментов из быстрорежущих сталей Р18 в 1,5 раза; Р№> - 1,6 раза; Р9К10 и РЮК5Ф5 - 1,75 раза при фрезеровании легированной стали, причем нанос пластинок по задней поверхности, заточенных алмазными кругами, меньше. При обработке жаропрочного сплава стойкость инструментов из сталей Р9Ф5,Р10К5®5 повысилась в 1,5 и Р9К10 в 1,75 раза. Заточка алмазными кругами быстрорежущей стали Р13 в этом случае не дает повышения стойкости* Этот факт еще раз подтверждает преимущество инструментов из быстрорежущих сталей повышенной производительности по сравнению с инструментами иэ быстрорежущих сталей нормальной производительности. Повышение стойкости инструментов происходит в результате получения качественного поверхностного слоя при алмазной заточке, в данном случае количество вторичного аустенита в поверхностном слое равно У количеству аустенита исходной структуры*

15«Предложенный метод исследования сил удержания зерен связкой (прочность связки) является надежной характеристикой качества изготовления алмазных кругов, так как дает возможность исследования непосредственно самого круга, а не образца, условия спекания и прессования которого отличаются от условий изготовления круга, кроме того, условия исследования наиболее полно соответствуют условиям работы круга*

16* Силы удержания зерен связкой (прочность связки) зависит от материала связки и размеров зерна* Чем крупнее зерно, тем прочнее связка, т.е. тем большие усилия требуются для вырывания зерна.

17. Силы резания, возникающие при шлифовании, в значительной степени зависят от характеристик кругов и режимов шлифования. Увеличение глубины шлифования, скорости стола, поперечной подачи, зернистости кругов приводит к увеличению сил резания. Наибольшие силы резания возникают при шлифовании кругами из синтетических алмаэов на органической связке Б2, наименьшие -при шлифовании кругами на керамической связке* Шлифование pas-личных марок быстрорежущих сталей, при1 прочих равных условиях, приводит к возникновению практически равных сил резания*

18* Износ кругов зависит от отношения силы резания R , возникающей при шлифовании, к силе удержания зерна ¥с связкой* Чем больше это отношение, тем больше и ен ос кругов* Отношение сил резания Р£ к силе удержания зерна увеличивается при повышении концентрации алмазов, скорости стола, поперечной подачи и глубины шлифования, износ кругов (удельный расход алмазов! при этом также возрастает* Износ кругов в значительной степени зависит от материала режущих зерен, связки круга и от вида наполнителя* Круги на связке Б2 практически не пригодны для плоского шлифования быстрорежущих сталей, так как дают очень высокие удельные расходы алмазов, повышенные температуры и не обеспечивают получения поверхностного слоя без изменения структуры. Наименьшие удельные расходы обеспечиваются при шлифовании алмазными кругами на керамических связках К1 и Кб.

19. Применение в качестве абразивного материала - боразона позволяет значительно снизить износ по сравнению с кругами из синтетических алмазов. Сдельный расход боразона в 13 раз меньше удельного расхода алмазов, возникающего при шлифовании стали Р9Ф5 кругами из синтетических алмазов на керамической связке К1. Для внедрения кругов из боразона при шлифовании быстрорежущих сталей необходимо проведение дополнительных исследований, так как нами проведены только выборочные исследования этими кругами*

20. Экспериментальная проверка подтвердила нашу гипотезу о том, что износ кругов зависит от отношения силы резания P2 к силе удержания зерна Vc . Математическая обработка результатов исследований позволила количественно связать износ кругов с коэффициентом износа, представляющим отношение сил ревания Р, к сис— лам удержания зерен Рс .Высокое значение коэффициента корреляции ( Ь » 0,82) указывает на наличие тесной корреляционной связи между удельным расходом алмазов и коэффициентом износа. С увеличением коэффициента износа удельный расход алмазов увеличивается^

21. На основании результатов исследований могут быть предложены следующие рекомендации в отношении характеристик кругов и режимов плоского шлифования для всех исследованных сталей: а) скорость круга 30-35 м/сек; б) глубина шлифования 0,01-0,03 мм; в) скорость стола 6-1Ь м/мин; г) поперечная подача 0,5-1,5 мм/ход; д) зернистость кругов 12-40 в зависимости от требований к шероховатости; е) концентрация алмазов 100$; ж) связка кругов К!,Кб*

В случае отсутствия кругов на связках К1 и Кб возможно шлифование кругами на связках К5-150$, Б1-100$ или Б3~150$. Шлифование следует производить обязательно с охлаждением»

22* Данные рекомендации, с корректировкой режимов резания на изменение вида шлифования, позволили внедрить процесс алмазного шлифования на заводе им* Дзержинского при круглом шлифовании, заточке и доводке разверток из быстрорежущих сталей диаметром от 2 до 20 мм* Результаты внедрения процесса в производство подтвердили изложенные выше теоретические и экспериментальные выводы* .

УП* ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований различных показателей шлифуемости быстрорежущих сталей кругами из синтетических алмазов выявлено их значительное преимущество перед обычными абразивными кругами* При шлифовании алмазными кругами при оптимальных режимах резания и характеристиках кругов возникают более низкие температуры в зоне резания* В результате значительного снижения температур поверхностный слои, шлифуемых деталей практически не подвергается структурным изменениям* Вследствие получения качественного поверхностного слоя стойкость режущих инструментов заточенных алмазными кругами по шшается*

В результате математической обработки результатов исследований получены обобщающие формулы для подсчета температур, возникающих в зоне резания и удельного расхода алмазов* Установлена корреляционная зависимость между удельным расходом алмазов и коэффициентом износа*

Всего проведено свыше 10000 опытов.

На основании исследований даны рекомендации в отношении: а) оптимальных режимов резания и характеристик кругов, обеспечивающих низкие температуры шлифования, высокое качество поверхностного слоя и повышенную стойкость инструмента; б) необходимости учета фактической глубины резания при шлифовании; в) методики контроля прочности связки кругов.

Указанные рекомендации могут быть использованы при выборе марки быстрорежущей стали» разработке технологического процесса изготовления, заточки режущих инструментов, изготовлении и контроле алмазных кругов*

Список литературы диссертационного исследования Курицин, А. М., 1967 год

1. Л.В.Альтшуллер, М.П.Сперанская, Структурные превращения в поверхностных слоях закаленной стали под влиянием шлифовки. "Вестник металлопромышленности", 1940, № 1.

2. Г.П.Афанасьева, Б.М.Фальковский. Влияние некоторых свойств кругов на органических связках на чистоту шлифованной поверхности. "Абразивы", 1963, выпуск 5(37),

3. В.Н.Бакуль и др. Опыт применения алмазного инструмента на Харьковском заводе "Серпж Молот". Киев, Йти, 1963г.

4. В.Н.Бакуль и др. Рекомендации по доводке режущего инструмента из быстрорежущей стали кругами ив синтетических алмазов и боразона. Киев, УкрНШССМИ, 1966*

5. В.Н.Бакуль, Я.А.Кункин. Эффективность алмазной доводки режущего инструмента из быстрорежущих сталей, Киев, техника, 1966.

6. Г.В.Бокучава. Ивнос абразивных зерен шлифовального круга. Сб. "Высокопроизводительное шлифование", М.,АН СССР, 1962.16* Г.В.Бокучава. Об основных критериях оценки качества материала абразивных зерен. Абразивы, 1963,5(37).

7. Б.А,Январская и др. Повышение качества алмазного инструмента металлизацией алмазов карбонильным методом^ Тезисы докладов П Московской молодежной научно-технической конференции

8. Алмаз в промышленность". М.,НИАТ,1965.

9. А.И.Грабченко. Особенности качества поверхностного слоя после алмазного шлифования. Тезисы докладов П Московской молодежной научно-технической конференции. "Алмаз в промышленность". М., НИАТ, 1966.

10. А.И.Грабченко. Особенности алмазной обработки быстрорежущего инструмента. "Машиностроение", Киев, 1966, ® 3.

11. Р.С.Гутер и Б.В.Овчинский. Численные методы анализа. М., Физматгиз, 1963»

12. Н.С.Дегтяренко. Заточка реаущего инструмента ив быстрорежущей стали. "Высокопроизводительный режущий инструмент". М., Машгиз, 1961.

13. Н.С.Дегтяренко. Алмазная заточка и доводка режущего инструмента. "Алмазный инструмент и процессы алмазной обработки". М., ЦДНТП, 1964.

14. Б.П.Демидович и др. Численные методы анализа, М., Фиэматгиз, 1963*

15. В.А.Дмитриев, Л.Й.Железников. Алмазная обработка инструментов из инструментальных сталей» "Станки и инструмент", 1963, Ш 3. ч

16. М.С.Дьячков.Шлифуемость быстрорежущих сталей повышенной производительности,- Диссертация, Пермь, 1964.

17. М.С«ДьячкоВуО.Б;Серебренник. Фактическая глубина ре-заняяпри плоском шлифовании периферией и торцем круга» Пермь, ЦБТИ ЗУ СНХ,1963, Ш 42 (185)»

18. М.С.Дьячков. Метод динамического тарирования аппаратуры для измерения температуры при шлифовании. Сб."Устройства для контроля размеров деталей и механических и технологических испытаний". М.,Г0СШТИ, 1964,Ш 2, 64-740/18.

19. М.С.Дьячков. Зависимость стойкости инструментов из быстрорежущих сталей от качества поверхностного слоя* Сб."Передовой научно-технический и производственный опыт", М.,Г0СШТИ, 1964, № 24-64-1042/336,

20. М.С.Дьячков. Динамическое тарирование аппаратуры применяемой для измерения температуры шлифования. Пермь, ЦБТИ ЗУСНХ, 1964, № 32 (109).

21. М.С.Дьячков и др. Влияние вторичного аустенита на стойкость инструментов из быстрорежущих сталей. Пермь, ЦБТИ, ЗУ СНХ, Ш 34(111).

22. ЮДИ.Иванов, Г.Р.МКртычьянц. Установка для записи профиля алмваных кругов, "Станки и инструмент". 1966» В

23. Г.М.Ипполитов. О внедрении алмазных инструментов в народное хозяйство. "Станки и инструмент", 1966,№ 3.

24. А.И.Йсаев, С.С,Силин. Исследование сил и температур при шлифовании. Сб."Исследование процессов высокопроизводительной обработки металлов резанием". М.,0боронгиз, 1959.

25. А.И.Ясаев, С.С.Силин. Исследование температур при шлифовании сталей и сплавов."Машиностроитель", 1957, № 2*

26. М.Е.Каминский и др. Рациональная эксплуатация алмазного инструмента* М., Машиностроение, 1965.

27. М.Е.Каминский. О физико-химических свойствах алмаза. "Станки и инструмент". 1966, Ш 3.

28. А.М.&аратыгин, Б.С.Коршунов. Заточка и доводка режуще го инструмента. М., Машгнз, 1963*49*' С.Н.Ковалев. Технология производства алмазно-абразивного инструмента на органической связке. Киев, ИТИ, 1963.

29. С.Н.Ковалев и др. Алмазно-абразивные инструменты и перспективы их применения* Сб."Материалы I научно-техническойлконференции инструментальщиков Западного Урала, Пермь,1965,ч.1

30. Б.И.Костецкий и др. О физической сущности процесса шлифования закаленной стали. Сб."Высокопроизводительное шлифование". М.,АН СССР, 1962.55* Л.А.Кругляк, В.М.Левин. Шлифование режущего инструмента* М.,ЦЙНТИАМ, 1964i

31. Я.А.Дункин и др. Алмазная обработка мелкоравмерных быстрорежущих разверток. "Машиностроитель", 1964, Ш 10.

32. Я.А.Кункин и др. Тонкое алмазное шлифование криволинейной поверхности стальной закаленной кулачковой шайбы* "Машиностроение". Киев, 1965, S 3*

33. В*А*Ланда. Исследование структурных превращений,возникающих при шлифовании инструментальных сталей. Диссертация,1961.

34. В.А.Ланда и др. Рентгеноструктурный контроль качества шлифования и заточки инструмента из быстрорежущей стали. "Заводская лаборатория", 1964, № 6.

35. С. А»Попов. Анализ схем с тружк о образования в связи с геометрией рабочей поверхности шлифовального круга» Сб."Основные вопросы высокопроизводительного шлифования"» М., Машгиэ, 1960.

36. С.Г.Редько. Процессы теплообразования при шлифовании-тметаллов. Саратов, 1962,

37. С.Г.Редько, Процесс теплообразования при шлифовании металлов. Сб."Высокопроизводительное шлифование", М.,АН СССР, 1962.

38. А.А.Сагарда, Л.Л.Мишнаевский. Шлифование закаленной стали 1ИХ15 кругами из боразона.Киев, УКРНШССМИ, 1965.87» А.А.Сагарда и др. Шлифование стали кругами из синтетических алмазов на керамической связке. "Машиностроение", Киев, 19б$г Г5»

39. М.Ф.Семко и др. Влияние связки на работу алмазных кругов» "Машиностроение", Киев, 1965,. Ш 5.

40. М.Ф.Семко и др.Алмазные инструменты и их применение в машиностроении. Харьков, Прапор, 1965.

41. Р»В.Симонян,АЗ.Филлипов. Алмазное шлифование закаленных сталей. "Станки и инструмент". 1966, S3.

42. И.3.Табачников. Шлифование и доводка инструмента из инструментальных сталей алмазными кругами. "Машиностроение". Киев, 1965, k 1»

43. И.И.Тимофеев. Вопросы теплообразования при шлифовании» Сб. "Высокопроизводительное шлифование". М.,АН СССР, 1962»99» Е.Б.Троицкий» 0 качестве поверхностного слоя деталей при плоском шлифовании. Сб."Высокопроизводительное шлифование". М», АН СССР, 1962.

44. М.Д.Узунян. Об износе алмазных кругов. Тезисы докладов П Московской молодежной научно-технической конференции"Алмаз в промышленность". М., НИАТ, 1966.

45. С.М.Федотова. Создание алмазного инструмента на керамической связке. Тезисы докладов П Московской молодежной научнотехнической конференции "Алмаз в промышленность". М., НИАТ,1966.

46. Г.В.Чайка. Алмаэное резьбошлифование. "Машиностроитель", 1964, V 10.

47. М.И.Шаварина. ЕЬбор кругов и режимов шлифования новых быстрорежущих сталей. "Абразивы и алмазы". 1964, выпуск 4.

48. И.С.Штейнберг. Заточка и доводка быстрорежущего, и твердосплавного инструмента алмазными кругами на металлических связках с абразивной смазкой. Сб."Абразивно-алмазная обработка и доводочные процессы". М», МДНТП, 1966.

49. В.С«Щедров, Г.И.Трояновская. К вопросу о расчете температуры в процессе шлифования» Сб."Высокопроизводительное шлифование". М.,АН СССР, 1962.

50. Эффективность промышленного применения синтетических алмазов. Киев, ИТИ, 1965.

51. П.А.Кйковский.и др. Алмазная доводка режущего инструмента из быстрорежущей стали. "Станки и инструмент", 1966* ffi 6.

52. М.О.Якобсон» Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке. М.,Машгиз, 1956.109» П.И.Ящерицын, Ш.А.Жалнерович. Шлифование металлов. Минск, Беларусь, 1963»

53. П.Й.Ящерицын* Повышение эксплуатационных свойствг •'шлифованных поверхностей. Шшск, 1966.

54. П.И.'Ящерицын. Скоростное шлифование. М., Машгив, 1953

55. Материалы работы доложены:1• На Всесоюзном семинаре по основным вопросам обработки материалов алмазным инструментом в Институте Машиноведения АН СССР, Москва, октябрь 1964 г.

56. На семинаре "Обрабатываемость металлов резанием". Пермь, декабрь Л966 г.

57. Основные положения диссертации опубликованы в следующих статьях:

58. А.М.Курицин. Шероховатость поверхности при алмазном шлифовании быстрорежущих сталей. Пермь, ЦБТЙ ЗУ СНХ, 1965,® 43 <126).2* Ю.Б.Серебренник, А.М.Курицин, М.С.Дьячков. Алмазное плоское шлифование быстрорежущих сталей* Пермь, ЦБТИ ЗУ СНХ,1965, 1 56 (173)»

59. Ю.Б.Серебренник, А.М.Курицин, М.С»Дьячков. Выбор харзк теристик кругов из синтетических алмазов при шлифовании быстро режущих сталей. Пермь, ЦБТИ ЗУ снх,1965, щ 58(175).'

60. Ю.Б.Серебренник, А.М.Курицин. Алмазное шлифование быст рорежущих сталей. Сб."Материалы Ш научно-технической конференции инструментальщиков Западного Урала". Пермь, 1965, ч.1.

61. А.М.Курицин. Фактическая глубина резания при плоском шлифовании периферией кругов из синтетических алмазов. "Передо вой научно-технический и производственный опыт". М.,ГОСИНТИ,1966, В 6-66-271/84.

62. К). Б .Серебренник, А.М.Курицин. Алмазное шлшрование быст рорежущих-и борированных деталей. Сб."Обработка машиностроительных материалов алмазным инструментом". АН СССР ИМАШ. М., Наука, 1966.

63. Получены удостоверения о регистрации из Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР.

64. Ш 50151 "Исследование количества аустенита образующего-ся в поверхностном слое при шлифовании ванадиевых, кобальтовых и ванадиево-Кобальтовых быстрорежущих сталей кругами из синтетических алмазов", с приоритетом от 22 декабря 1964 г.

65. Э 50155. "Фактическая глубина резания при шлифовании быстрорежущих сталей и угле борированных деталей кругами из синтетических алмазов", с приоритетом от 22 декабря 1964 г.

66. В 50157, "Контактные температуры при шлифовании быстрорежущих сталей кругами из синтетических алмазов в зависимости от режимов шлифования", с приоритетом от 22 декабря 1964 г.