автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение режущих свойств алмазных кругов на металлической связке путем устранения их засаливания

На правах рукописи

084610075 Архипов Павел Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ РЕЖУЩИХ СВОЙСТВ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ ПУТЕМ УСТРАНЕНИЯ ИХ ЗАСАЛИВАНИЯ

Специальность: 05.02.07 Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

-7 0Н"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск-2010г.

004610075

На правах рукописи

А*

Архипов Павел Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ РЕЖУЩИХ СВОЙСТВ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ ПУТЕМ УСТРАНЕНИЯ ИХ ЗАСАЛИВАНИЯ

Специальность: 05.02.07 Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск-20 Юг.

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» Братского государственного университета

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Янюшкин Александр Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Попов Андрей Юрьевич

кандидат технических наук, доцент Брюхов Вячеслав Владимирович

Ведущая организация:

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет

Защита состоится 20 октября 2010 г. в 15 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.269.01 при Национальном исследовательском Томском политехническом университете по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Национального исследовательского Томского политехнического университета по адресу: 634050, г. Томск, ул. Белинского, 55.

Автореферат разослан «¿^»"сентября 2010 ]

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.269.01 кандидат технических наук, доцент '-7 Костюченко Т.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важной задачей машиностроения является повышение качества и эксплуатационных свойств изделий из высокопрочных материалов. Достигнуть высоких качественных показателей в процессе обработки не всегда возможно, поскольку современные материалы требуют создания прогрессивных технологий, позволяющих наиболее эффективно использовать возможности существующего технологического оборудования. Операции шлифования являются основными при финишной обработке изделий из инструментальных, а также труднообрабатываемых и композиционных материалов и сплавов. При плоском шлифовании обработка деталей ведется кругами на основе карбида кремния, электрокорунда и др. Применение таких инструментов в некоторых случаях приводит к снижению качества деталей с образованием прижогов, трещин и других дефектов за счет возникновения в локальных точках высоких температур и напряжений. Особенно это характерно для твердосплавных и сверхтвердых материалов. Алмазные круги на металлической связке имеют ряд преимуществ перед обычными абразивными кругами, но основной причиной, по которой они не находят широкого применения, является потеря режущей способности в процессе обработки из-за их засаливания, особенно при шлифовании композиционных твердосплавных материалов. Восстановление режущих свойств является длительной и трудоемкой операцией, требующей значительных затрат времени и средств. Это оказывает существенное влияние на качество изделий, производительность процесса, а также на себестоимость и конкурентоспособность готовой продукции.

В связи с этим актуальным является изучение механизмов и природы образования засаленного слоя, определение путей повышения режущих свойств алмазных кругов на металлической связке при обработке композиционных твердосплавных материалов комбинированным электроалмазным шлифованием.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой кафедры технологии машиностроения - «Теоретические основы комбинированной электроалмазной обработки высокопрочных и труднообрабатываемых материалов» при финансовой поддержке грантов в рамках проекта 2.1.2./5996 АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» - «Основные закономерности микроконтактных процессов комбинированной электроалмазной обработки композиционных и сверхтвердых материалов»; гранта по программе «У.М.Н.И.К.» - «Совершенствование технологической подготовки производства и методов обработки материалов», а также в рамках мероприятия 1.4. «Развитие внутрироссийской мобильности научных и научно-педагогических кадров путем выполнения научных исследований молодыми учеными и преподавателями в научно-образовательных центрах» федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России».

Цель работы. Повышение режущих свойств алмазных кругов на металлической связке при шлифовании твердых сплавов путем устранения их засаливания за счет реализации комбинированного электроалмазного метода.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:

• исследовать и теоретически обосновать механизм образования засаленного слоя на рабочей поверхности алмазных шлифовальных кругов на металлической связке при плоском шлифовании;

• исследовать процесс комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов алмазными кругами на металлической связке, получить математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Ra, удельного расхода шлифовального круга q и эффективной мощности резания Мэф от режимов комбинированного электроалмазного шлифования;

• определить рациональные режимы плоского комбинированного электроалмазного шлифования, обеспечивающие высокое качество обработанной поверхности и эффективность процесса обработки твердых сплавов;

• разработать рекомендации по модернизации плоскошлифовальных станков для реализации процессов комбинированного электроалмазного шлифования.

Методы исследования:

Теоретические исследования выполнены на основе классических законов электрофизики и электрохимии, научных основ машиностроения.

Экспериментальные исследования проведены на плоскошлифовальном станке модели ЗЕ711, модернизированном под процессы комбинированного электроалмазного шлифования с одновременной электрохимической правкой круга. Математические модели получены на основе теории планирования экспериментов.

Опытные образцы алмазного шлифовального круга и обработанная поверхность твердого сплава исследовались с использованием современной аппаратуры: рентгеновского дифрактометра ARL X'TRA, растрового электронного микроскопа Carl Zeiss EV050 со встроенным химическим анализатором EDS X-Act, оптического микроскопа Carl Zeiss Axio Observer Alm, а также оптического интерферометра Zygo New View TM 7300. Шероховатость обработанной поверхности исследовалась на профилограф-профилометре «Абрис - ПМ7».

Достоверность:

Основные научные положения, выводы и результаты, сформулированные в диссертационной работе, обоснованы и подтверждены результатами экспериментальных и производственных испытаний. Достоверность и воспроизводимость опытов - результатами статистической обработки экспериментальных данных.

На защиту выносятся:

• результаты исследования потери режущих свойств алмазных кругов на металлической связке при шлифовании твердых сплавов;

• разработанная методика расчета величины засаленного слоя и механизм его образования при обработке твердых сплавов алмазными кругами на металлической связке;

• математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Ra, удельного расхода шлифовального круга q и эффективной мощности резания N3rp от режимов комбинированной электроалмазной обработки при шлифовании твердых сплавов;

• результаты экспериментального определения рациональных режимов комбинированного плоского электроалмазного шлифования твердых сплавов;

• модернизированная конструкция плоскошлифовального станка ЗЕ711 для реализации процессов комбинированного электроалмазного шлифования.

Научная новизна:

• теоретически обоснован механизм образования засаленного слоя, основанный на классическом представлении о строении двойного электрического слоя, а также предложена методика расчета величины засаленного слоя при обработке твердых сплавов алмазными кругами на металлической связке;

• получены математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Ra, удельного расхода шлифовального круга q и эффективной мощности резания N3<p от режимов комбинированного электроалмазного шлифования твердого сплава ВК8;

• разработан и реализован метод автоматического управления процессом непрерывной электрохимической правки круга и устройство для его осуществления (Патент РФ № 2304504), позволившие повысить режущие свойства алмазных кругов на металлической связке.

Практическая ценность работы:

• определены рациональные технологические режимы плоского комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов алмазными кругами на металлической связке, позволяющие расширить технологические возможности оборудования и обеспечить высокое качество обрабатываемых деталей;

• разработаны рекомендации по модернизации плоскошлифовальных станков для реализации процессов комбинированного электроалмазного шлифования на оборудовании общего машиностроительного назначения.

Реализация и внедрение результатов работы:

Полученные результаты внедрены и используются на Братском алюминиевом заводе, ООО «Тимокс», ОАО «ЦРМЗ», в учебном процессе ГОУ ВПО «Братский государственный университет», а также использованы в написании отчетов при выполнении научно-исследовательских работ в рамках полученных грантов.

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях и семинарах с международным участием: «Механики XXI веку», г. Братск (2005г., 2006г., 2007г.); «Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири», г. Братск (2007г., 2008г.); Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», г. Новосибирск (2007г., 2008г., 2009г.); XII - XIII Международной научной конференции «Решетневские чтения», г. Красноярск (2008г., 2009г.); Международной научной конференции «Проблемы механики современных машин», г. Улан-Удэ (2009г.). Работа отмечена дипломом 1-й степени на Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых "НАУКА. ТЕХНОЛОГИИ. ИННОВАЦИИ" - НТИ-2007 (г. Новосибирск); дипломом лауреата Всероссийского конкурса «Ползуновские Гранты», г. Барнаул (2007г.); дипломом за участие в финальном туре конкурса по программе «У.М.Н.И.К.», г. Новосибирск (2008г.); золотой медалью международного конкурса «Качество товаров и услуг», ЕВРАЗИЯ - 2009. Работа обсуждена и одобрена на научно-методических семинарах кафедр: «Технология машиностроения» ГОУ ВПО «БрГУ», «Технология автоматизированного машиностроительного производства» Национального исследовательского Томского политехнического университета, а также факультета «Компьютерные технологии в машиностроении» Национального исследовательского Иркутского государственного технического университета.

Публикации: По материалам диссертационного исследования опубликовано 17 печатных работ, из них 2 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, а также 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Основной текст содержит 178 страниц, 61 рисунок, 10 таблиц, список литературы, включающий в себя 120 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность темы и представлена общая характеристика диссертации. Сформулированы цель, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проведен обзор научных работ, касающихся причин потери режущих свойств, шлифовальных кругов и физической природы их изнашивания при обработке композиционных твердых сплавов и сверхтвердых материалов; показаны недостатки и преимущества электроалмазного шлифования, а также основные аспекты качества при шлифовании, состав электролита и его влияние на процессы электроалмазного шлифования.

Вопросам потери режущих свойств и эффективности применения кругов из сверхтвердых материалов посвящены работы Т.Н. Лоладзе, А.Н. Резникова, Г.В. Бокучавы, М.Ф. Семко, А.И. Грабченко, И.П. Захаренко, В.В. Рыжова, Ф.М. Седыкина, И.Х. Че-повецкого, В.П. Смоленцева, С.А. Попова, Л.Л. Мишнаевского, A.A. Панова, A.C. Янюшкина и др. Исследования показывают, что алмазные круги на металлических связках могут эффективно использоваться только в специфических условиях с использованием электрофизических методов обработки, в том числе и комбинированного электроалмазного метода шлифования.

Установлено, что режущая способность шлифовального круга снижается в процессе работы вследствие многочисленных факторов, из которых в числе основных можно выделить такие, как изнашивание зерен и засаливание его рабочей поверхности. Наиболее интенсивно шлифовальные круги на металлической связке теряют свою режущую способность вследствие засаливания.

Исследованию процессов засаливания посвящены работы Т.Н. Лоладзе, Г.В. Бокучавы, Ю.В. Полянскова, Ю.М. Правикова, С.Н. Корчака, И.Х. Чеповецкого, Л.В. Ху-добина, A.C. Янюшкина и других исследователей. Однако единой точки зрения на природу взаимодействия контактирующих поверхностей при шлифовании, в том числе и процесс засаливания, не выработано.

Основным механизмом изнашивания кругов из сверхтвердых материалов, по мнению многих авторов, является хрупкое разрушение алмазного зерна и вырывание из связки целых зерен. Если алмазные зерна недостаточно прочно удерживаются связкой, то они вырываются прежде, чем успевают затупиться, при этом в микрорезании участвует лишь малая доля режущих зерен, а экономическая целесообразность обработки кругами из сверхтвердых материалов снижается. Значительную роль в изнашивании кругов из сверхтвердых материалов играют также адгезионные, диффузионные и термоусталостные явления.

Таким образом, на основании оценочных характеристик процесса шлифования, а также путей повышения режущих свойств алмазных кругов на металлической связке можно сделать следующие выводы:

• проблема потери шлифовальными кругами режущей способности, в частности алмазными кругами на металлической связке, ввиду такого явления, как засаливание, по-прежнему остается актуальной;

• большинство традиционных методов правки и восстановления режущих свойств шлифовальных кругов либо устарели, либо далеки от совершенства;

• эффективным способом повышения режущих свойств алмазных кругов на металлической связке является применение современных электрофизических и электрохимических методов обработки твердых сплавов;

• наиболее перспективной для плоского шлифования твердых сплавов является комбинированная электроалмазная обработка кругами на металлической связке.

На основании вышеизложенного сформулированы цель и основные задачи исследования.

Вторая глава посвящена методикам проведения исследований и проблеме потери режущей способности алмазных кругов на металлической связке при шлифовании твердых сплавов, связанной с таким явлением, как засаливание.

На рис.1 представлено модернизированное оборудование, на котором выполнен основной комплекс экспериментальных исследований.

Источник тока Шпиндель станка ЗЕ711 Токосъемник

Рис.1. Станок ЗЕ711, модернизированный для реализации комбинированного электроалмазного шлифования Исследования образцов алмазного круга АС6 после шлифования твердого сплава ВК8 позволили определить очаги образования засаленного слоя (рис.2,а,б; рис.3).

Во время обработки твердый сплав образует навалы на боковой поверхности алмазных зерен и налипы (нарост) на вершинах, которые, взаимодействуя со связкой, способствуют развитию засаливания.

Такая поверхность шлифовального круга фактически теряет режущие свойства, а дальнейшая обработка приводит к росту засаленного слоя, который полностью скрывает алмазные зерна (рис.4, на котором приведен поперечный разрез алмазного круга).

Сформировавшийся на поверхности алмазного круга засаленный слой создает в зоне резания условия, при которых непосредственное резание алмазными зернами отсутствует, переходит в трение этого слоя о поверхность обрабатываемой детали, сопровождающееся появлением дефектов на твердом сплаве (рис.5, и рис.6).

частично или полностью

1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

1олная шкала 972 имп. Курсор: О.ООО кэВ

Далее за счет возрастания силовых и ударных нагрузок, а также теплового воздействия обрабатываемая поверхность покрывается сплошной сеткой трещин и в зависи-

VVD- 8.0mm Mag- 100X »h«o No = 65S6 ШЦ ff"" , , И !

а) увеличение х100 б) увеличение х 3500

Рис.2. Засаленный слой на поверхности круга АС6 М2-01

круг

а) увеличение ><5000 б) состав засаленного слоя

Рис.4. Засаленный слой на поверхности круга АС6 М2-01, поперечный разрез Как показывает спектральный анализ поверхности алмазного круга АС6, засаленный слой после 15 минут шлифования твердого сплава ВК8 состоит из вольфрама, который сосредоточен в зоне боковых поверхностей алмазных зерен. Рентгеноструктур-ный анализ поверхности алмазного круга АС6 после 15 минут шлифования твердого сплава ВК8 показал, что засаленный слой состоит из фаз карбида вольфрама WC и

Рис.3. Спектральный

круга АС6 после шлифования сплава ВК8

Эталон АС6

АС6 (15 мин)

АС 6 (30 мин)

Материал и время

Элемент

Весовой состав,

Атомный

состав,

%

сложного карбида Со3\\/зС. Свидетельством того, что засаленный слой частично скрывает поверхность алмазного круга, служит и наличие фаз углерода С (алмаза) и элементов, входящих в состав связки. Такими фазами являются твердые растворы меди и олова СиюБпз, Сш^Пп, Си5г,8п, Сиод^Поой« и меди Си.

а) обработанная поверхность, б) поперечный разрез,

увеличение х2500 увеличение х 6000

Рис.6. Дефекты на поверхности сплава ВК8 после 30 минут шлифования

а) обработанная поверхность, увеличение х 4500

б) шлиф поперечного разреза, увеличение х 200

Рис.7. Фазовый состав круга АС6 после 30 минут шлифования сплава ВК8 Проведенный спектральный анализ алмазного шлифовального круга АС6 после 30 минут шлифования твердого сплава ВК8 показал, что на поверхности образуется заса-

ленный слой, строение которого определяется наличием вольфрама и кобальта, входящих в состав обрабатываемого материала, а также оксидов и углерода (рис.3).

После 30 минут шлифования на рентгенограмме проявились фаза карбида вольфрама WС и фаза сложного карбида вольфрама Co3W3C, так называемой фазы г|, которая образуется при дефиците углерода и представляет собой двойной карбид вольфрама и кобальта (рис.7). Образование фазы Co3W3C может свидетельствовать о деструкции карбида вольфрама WC в поверхностном слое твердого сплава.

Проведенные исследования засаленного слоя и полученные экспериментальные данные, снимки и спектрограммы, а также рентгенограммы с поверхности алмазных кругов на металлической связке позволяют предположить, что процесс засаливания будет зависеть от структуры и состава связки кругов и обрабатываемого материала.

При исследованиях был спланирован и реализован полный факторный эксперимент типа 24. Уровни факторов и интервалы варьирования выбраны по результатам предварительных поисковых экспериментов. Эксперименты были поставлены по программе центрального композиционного планирования второго порядка. Проверка адекватности по критерию Фишера при 5%-ном уровне значимости показала, что зависимости следует признать адекватными. Обработка данных осуществлялась на компьютерной технике с использованием программ «Microsoft Excel - 2007» и «Mathcad -2000 Pro».

На основе теории планирования эксперимента и статистической обработки результатов получены математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Ra, удельного расхода алмазных шлифовальных кругов на металлической связке q, эффективной мощности N.r/l от режимов обработки при комбинированном электроалмазном шлифовании твердого сплава ВК8, зависимости представлены в табл.1.

Таблица 1

Регрессионные зависимости исследуемых параметров при комбинированном электроалмазном шлифовании _твердого сплава ВК8_

Материал Зависимости Ед.изм.

ВК8 R. = -5,61 +1,71S„, + l,68f+ 1,71/„р + 1Д7<„ -0,21S; -42,1 Ii2 -0 -4,2 £ q = 0,042+ 0,074S„, +15,5r +0,03ц +1,44g -0,01S*„ -38 Ш1 -ОДОЗ^ ~ШР N^ =-181489+69^6Knp+69246Si+695,2&mI,+69;99r„p-87,33^(,-173U7i2-34,76i^-n3Z47i'J, MKM MMs/MM3 Вт

Шероховатость обработанной поверхности образцов после шлифования измерялась с помощью профилограф - профилометра «АБРИС - ПМ7». Технические возможности прибора позволяют измерять профиль микронеровностей по нескольким параметрам одновременно-. Я2, Ятач, 8т, 1р и выполнить автоматический расчет усредненного значения, вывести на монитор или на печать результаты измерений.

Удельный расход алмазоносного слоя оценивался методом соотношения объемов абразивного Г с и обрабатываемого ('„ и материалов.

Определение мощности осуществлялось комплектом измерительным, позволяющим фиксировать изменение мощности резания Nр: Мэф = N р - Nх х ,[Вт\.

Третья глава посвящена теоретическому обоснованию образования засаленного слоя алмазных шлифовальных кругов на металлической связке, основанному на термодинамике поверхностных явлений, протекающих на границе двух фаз. За толщину поверхностного слоя (промежуточной фазы) принято расстояние по обе стороны от границы раздела фаз, за пределами которого свойства слоя перестают отличаться от свойств объемных фаз. Практически вся поверхностная энергия сосредоточена в поверхностном слое толщиной в несколько ангстрем, поэтому связанные с ней процессы можно отнести к поверхностному слою.

В теоретическом плане возможно два подхода к обозначенной проблеме. С одной стороны, используя "метод избыточных величин", можно считать, что все изменения термодинамических параметров в поверхностном слое соотносятся в сравнении с параметрами объемной фазы к разделяющей поверхности, не имеющей объема или толщины. При таком рассмотрении поверхность характеризуется избыточными термодинамическими параметрами, непосредственно отражающими проявление поверхностной энергии. Объемные фазы считаются однородными вплоть до разделяющей поверхности. В соответствии с "методом избыточных величин" (Рис.8(1)) энергия системы равна сумме энергий О, и С,: объемных фаз 1 и 2 и поверхностной энергии о5, которая является избыточной:

С = й, + в 2 + о8,

где а - поверхностное натяжение, Н/м, 5 - площадь поверхности, см2

При использовании данного метода нет необходимости определять границы по-Поее \полттт веРхностного слоя. Этот метод оперирует сюй поверхностными избытками, что упрощает математические выражения, хотя избыточные параметры зависят от положения разделяющей поверхности. С другой стороны, при методе "слоя конечной толщины" по-ч верхностный слой рассматривается, как

\Р(пдемющая имеющий определенные размеры. Его термо-

пооерхность динамические параметры включают как

„ „ поверхностную, так и энергию объема слоя,

Рис.8. Термодинамические параметры г „

. г г г г имеющего те же свойства, что и объемные

I - по методу избыточных величин , „

^ .. фазы. При данном методе рассматривается

II - по методу слоя конечной величины „ „

1 поверхностный слои, имеющии определенные

размеры (Рис.8(11)). Его термодинамические параметры включают как поверхностную

энергию аЗ, так и энергию объема слоя СД, имеющего те же свойства, что и объемные

фазы = + С",). Границы объемных фаз совпадают с границами поверхностного

слоя. Энергия той же системы в методе "слой конечной толщины" при этом выразится

соотношением

О = в! + о; + 0„ = +С'2 + Сс, + ,

где и й'2 - энергия соответственно фазы 1 и фазы 2 до границы поверхностного слоя.

Так как при микрорезании алмазными зернами обрабатываемого материала в результате адсорбции происходит перераспределение компонентов между объемными фазами и поверхностным слоем, что влечет за собой изменение химических потенциалов в системе, этот процесс можно рассматривать как превращение поверхностной

энергии в химическую. По аналогии с химическим потенциалом, электрохимический потенциал заряженных частиц определяется производной от величины свободной электрохимической энергии по числу молей данного элемента.

При шлифовании происходит съем материала в виде мельчайших частиц, которые, в свою очередь, являются носителями зарядов. Частицы разных размеров обладают неодинаковыми химическими потенциалами, что создает движущую силу переноса вещества от мелких к более крупным частицам. Этот процесс ведет к исчезновению мелких частиц, уменьшению средней дисперсности (удельной поверхности) и снижению энергии поверхности.

В основе этих взаимодействий лежит соотношение между силами притяжения и отталкивания частиц. Существует единое мнение в отношении природы сил притяжения, которые обусловлены межмолекулярными силами. Силы же отталкивания между частицами могут иметь разную природу, зависящую от дисперсности частиц и вещества.

Описать поведение электронов в обрабатываемом материале и в металлической связке шлифовального круга можно согласно статистике Ферми — Дирака. То есть, если имеется система тел, которая находится в термодинамическом равновесии, то уровни Ферми всех тел системы совпадают. Это равнозначно выравниванию электрохимических потенциалов всех тел. Внешнее поле приводит к такому распределению потенциала, что вне поверхности он падает линейно. Поэтому на поверхности металла получается потенциальный барьер, а из квантовой механики известно, что электрон может проникать (переходить) сквозь такой барьер. Данный подход применим к операции шлифования для объяснения процесса засаливания круга, если в качестве фазы 1 рассматривать шлифовальный круг, фазы 2 - обрабатываемую деталь, а слой засаливания - как поверхностный слой. Очевидно, что процесс засаливания будет зависеть не только от термодинамических параметров, но и от атомно-молекулярных связей, которые формируют структуру взаимодействующих материалов. Поэтому засаленный слой предлагается рассматривать как двойной электрический слой.

Опираясь на теорию образования и строения двойного электрического слоя, представляется возможным выполнить расчет величины засаленного слоя круга.

Рассмотрим металлическую связку круга и обрабатываемый материал как два разнородных металла, сначала разведенных на бесконечно большое расстояние, а затем сближенных на расстояние, близкое к параметрам кристаллической решетки. Поверхностный заряд <7 определяется в соответствии с обозначенной теорией по формуле

?=!*>, (1)

где £0-постоянная электрическая, Ф/м; электрический потенциал, В; Я-величина засаленного слоя, мм (мкм).

В выражении (1), (р = Аср = -(А, -А2)/е- разность потенциалов между двумя контактирующими поверхностями; А - работа выхода электрона. Уровень или энергия Ферми определяет концентрацию свободных электронов в металле. С учетом энергий или уровней Ферми разность потенциалов примет следующий вид:

д <р = (^-ШГ:)1е, (2)

где IV,, ~ энергия Ферми, Дж (эВ), определяемая из выражения (3):

и^Й2'3. (3)

где /¡-постоянная Планка, Дж-с; те - масса электрона, кг.

Таким образом, в выражении (1) ц- плотность распределения заряда, определиться как

д = е( л2-«,)/£, (4)

где 51 - площадь контакта, мм2\ е - заряд электрона, Кл\ и, и щ - количество свободных электронов в обрабатываемом металле и в металлической связке алмазного круга соответственно, которое определяется из выражения

Ма

п*=-т-Р, (5)

А

где Ла- постоянная Авогадро, моль'1; А'-атомная масса, г/моль\ р- плотность материала, кг/м .

По выражению (3) и (5) определяются энергии для обрабатываемого материала и металлической связки алмазного круга и общее число свободных электронов с учетом процентного состава.

Преобразовав значения разности потенциалов Дср и поверхностного заряда д и подставляя их в выражение (1), получим выражение для определения величины засаленного слоя:

я^г/^у, (6)

е-(п2 -л,)

По выражению (6) просчитана теоретическая величина образовавшегося засаленного слоя на алмазном круге для различных твердых сплавов, равная порядка 30 мкм. Пример расчета величины засаленного слоя представлен в диссертационной работе.

Анализируя и сравнивая полученные экспериментальные данные (рис.4) с данными, представленными в литературе по исследованию контактных процессов шлифования кругами АСВ (АС6) на металлической связке различных твердых сплавов максимальная величина засаленного слоя составляет порядка 30.. .40 мкм, в зависимости от условий обработки и материала.

Из полученного выражения (6) можно сделать вывод, что величина засаленного слоя зависит от химической активности элементов, входящих в состав металлической связки шлифовального круга и обрабатываемой детали.

Таким образом, для решения проблемы засаливания при шлифовании необходимо создать условия в зоне резания, при которых связка и деталь будут нейтральными. Такими условиями может служить подвод технологической жидкости и периодическая правка шлифовального круга. При комбинированном электроалмазном шлифовании процесс засаливания блокируется (Патент РФ № 2304504), во-первых, за счет интенсивного анодного растворения обрабатываемой поверхности, во-вторых, непрерывной электрохимической правки шлифовального круга. На практике в качестве реализации таких условий может выступать создание новых видов связок для алмазных кругов, химически нейтральных к обрабатываемой детали.

Четвертая глава посвящена исследованию поверхности алмазных кругов после электрохимической правки и комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов на рентгеновском дифрактометре и растровом электронном микроскопе. Непрерывная правка осуществлялась по запатентованному методу (Патент РФ №

а) увеличение * 150 б) увеличение х 2000

1 14

! 2304504). На рис.9 показана поверхность алмазного круга после электрохимической правки. На фотографиях отчетливо видны выступающие над связкой алмазные зерна. При данном методе не наблюдается процесса засаливания, а поверхность круга остается развитой. Проведенный спектральный анализ такой поверхности позволил определить наличие только элементов, входящих в состав связки - медь и олово, углерод (алмаз), а также оксиды. Рентгеноструктурный анализ также подтвердил наличие только фаз твердого раствора, состоящих из элементов связки Cu0.932Sn0.068 и фазы углерода С (алмаза). ___

а) увеличение х 4000 б) увеличение х 2500

Рис.10. Поверхность круга АС6 после комбинированного электроалмазного шлифования твердого сплава ВК8 Спектральный анализ образцов алмазного круга АС6 показал, что после 30 минут шлифования поверхность круга остается развитой и постоянно обновляется, за счет поддержания режима самозатачивания. Снимки такой поверхности показаны на | рис.10. Химический анализ показал, что состав рабочей поверхности алмазного круга состоит из элементов связки с включениями углерода - алмазными зернами. |

Анализ спектра, снятого с точки на алмазном зерне, свидетельствует о наличии преимущественно углерода - алмаза и элементов связки, а также незначительного ко- I личества кислорода, который образует оксидные пленки. Химический анализ спектра возле алмазного зерна также показал наличие алмаза и элементов, входящих в состав i связки рис.11.

Рентгеноструктурный анализ подтвердил, что состав алмазного круга формируется из фаз твердого раствора Cuo.932Snoo68 и фаз углерода (рис.12). Поверхность круга после комбинированного шлифования твердого сплава ВК8 остается идентичной этало-

I

I

I

I

] 2 4 6 8 10 Полная шкала 972 ими. Курсор: Ü.0Q0

Рис.]). Спектральный анализ поверхности круга после комбинированного электроалмазного шлифования сплава ВК8_____

$«г«>1* П>: -. S«Hpl« naw: -, Itmg: 2S.04

lim 199 >18 Situ : S.OSO« InU«idtion Tin»: 9.000 ялпд*' 74 нот - tn.i.ma \t.ty N<-<n Hat.e: t .mm ¡ /да»)__

ну, следовательно, засаливания не происходит и круг работает в режиме постоянного обновления рабочей поверхности.

Таким образом, при комбинированном электроалмазном шлифовании процесс обработки протекает в благоприятных условиях, блокирующих возникновение засаленного слоя, что значительно повышает производительность, качество изделий и экономическую целесообразность данного вида обработки. Качество обработанной поверхности в данном случае в большей степени зависит от плотности анодного тока (тока травления), который и определяет шероховатость поверхности.

Рис.12. Рентгенограмма круга после комбинированного

а) б) в)

Рис.13. Качество поверхности твердого сплава после комбинированного электроалмазного шлифования

При установлении плотности тока травления в определенных пределах интенсивность анодного растворения увеличивается, а механическое воздействие со стороны круга становится незначительным. В результате обработанная поверхность практически не имеет дефектов (рис. 13,а). Это связано с тем, что при таких значениях тока происходит равномерное растворение материала, обработанная поверхность не имеет выраженных дефектов, отмечается равномерный рельеф по всей поверхности (рис.13,б). Шероховатость в этом случае достигает 0,1 мкм (рис.13,в).

В то же время, для обеспечения высокого качества готовых изделий и эффективности процесса необходимо дополнительно исследовать влияние электрических и механических режимов с целью уточнения рациональных условий комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов.

Пятая глава посвящена подтверждению теоретических исследований и определению рациональных технологических режимов обработки при комбинированном электроалмазном шлифовании.

В ходе исследования влияния электрических составляющих процесса электроалмазного шлифования на шероховатость обработанной поверхности было установлено, что при низких значениях или полном исключении тока правки наблюдается засаливание алмазного круга, наиболее благоприятное воздействие на нее оказывает плотность тока правки /„/=0,17..0,25 А/см2 (рис. 14,а) и плотность тока травления /,„,,=10... 15 А/см2 (рис.14,6). Здесь следует отметить, что, несмотря на увеличение механических режимов (( и 5), наиболее сильное влияние на шероховатость оказывает плотность тока травления

R„,mkm

Ra, мы

Rh ' 0,0214/mp - 0.1246iwip * 0,306 \ |

Ha - 0,02[4impJ - О Ш'.чт? - 0.364 0 2;

5 io is 2o 3o imp,AICM

♦ r = 0,01.i™/детей, Srr = 2м / мин , /„,, = SA/см1 *' ♦ t = 0,01.\f.\i/de,xoöj Snp = 2м/мин , l„p =0,1/1/Ol2', И t-0,02мм/de. ход, Snp = 4м/мчи > = [ОЛ/слг > E 1 = 0,02лш/де.юд, S„=4.w/.u™> f„p = 0,2,4/cil2; к 1 = 0,03мм/дв.ход, Sv=6m/muhi imr = \5A/cM-- Д I = 0,03.ч.и / дв.ход , S„, = / мин, i„p c.viJ

а) 6)

Рис.14. Зависимость шероховатости обработанной поверхности сплава ВК8 Исследование удельного расхода круга позволило определить, что при глубине i = 0,01... Д025лш / двлод наблюдается меньший расход алмазоносного слоя. Однако при дальнейшем увеличении глубины шлифования возрастает степень пластических деформаций, которые способствуют повышению расхода (рис. 15,а). Работа при низких значениях плотности тока правки приводит к засаливанию, а при повышенной плотности тока правки связка интенсивно растворяется, что приводит к повышенному выпадению алмазных зерен (рис. 15,6). Меньший износ наблюдается при плотности тока правки /„^=0,17..0,25 А/см2.

д,мм' /мм'

0.01 0.02 0.03 0,04 , MMU)t¡X0<¡ 0.1 0.2 0.3 0,4 Í^A/cm'

* S,p = 2м/мин, imp = 5 Al см2, i,p = 0,\A/cm2', ♦ i = 0,01мм/двход, Sv = 2м I мин, ;mp =5 Al см-',

US„p=4m/muh, imp=\0A/cM2, ív=0,2A!cm-', В i = 0,02мм I óe.xod, 5т=4.иЛшш> t^.miafl

ASnp =вм/мин, imp =\5А/см2, i„p =0,3AJcm2 • Ai = 0,03мм/óa.xoó, S^-вм/мин, ¡тр-\ЬА/см2 •

a) 6)

Рис.15. Зависимость удельного расхода шлифовального круга АС6 М2 - 01 Исследования влияния электрических режимов на эффективную мощность показали, что при увеличении плотности тока травления в пределах imp=\Q...2QAIсм1 (рис. 16,а) в зоне резания интенсивность протекания электрохимических процессов значительно выше и при этом удаление припуска требует меньших затрат энергии, но это приводит к повышению шероховатости и снижению качества обработанной поверхности в целом.

780

650 « 690 • ■ II.«9«/'. А 530 ♦ 731> А 610 * 590

Л 480

&20 . 800 790 V 750

\ S** - 700J________

-<^.620 А 580 620 550

490 ^

зо i А/см2

* I = О.ОЪш I дв.хоо, S„p -2м/мин, i„p =0,1 А/см2', 4 1 = 0,01ми/дв.ход> sv -2м/мин, i_r=5A/CM2',

а I = 0,02мм/двмд, S,p=4m/muh, i„p =0,2 А/см2', М I = 0,02мм/двход, Sv = 4мГмин, i., = 10 л/см2',

А t = 0,03лш / дв.ход, Sv=6m/muh, i,p = 0.3А/см2', Jk. t = 0,03мм/дв.ход, S.p=(,m/muh, i.,=15A/cm■■

а) б)

Рис.16. Зависимость эффективной мощности шлифования твердого сплава ВК8 Снижение эффективной мощности наблюдается при плотности тока правки, равной / = 0,25....0,35.-1 /см2. При дальнейшем повышении плотности тока правки происходит интенсивное растворение связки, поверхность шлифовального круга постоянно обновляется, т.е. он работает в режиме самозатачивания. В результате эффективная мощность резания стабилизируется и принимает минимальное значение для соответствующих режимов, но при этом возможен повышенный расход алмазоносного слоя (рис. 16,6).

Полученные экспериментальные результаты и данные о шероховатости обработанной поверхности, эффективной мощности шлифования и удельном расходе шлифовального круга хорошо согласуются с исследованиями, представленными в литературе. Однако уровень шероховатости при комбинированном электроалмазном шлифова-

нии значительно ниже. При данном методе шлифования твердых сплавов группы ВК процесс засаливания устраняется за счет непрерывной электрохимической правки и выравнивания электрохимических потенциалов контактирующих поверхностей, вследствие чего алмазный круг на металлической связке не теряет своих режущих свойств и работает в режиме самозатачивания во время обработки; удается получать более низкую шероховатость обработанной поверхности, чем при обычном алмазном шлифовании при тех же режимах обработки; метод также является экономически эффективным за счет снижения эффективной мощности в 1,5...2 раза и удельного расхода алмазоносного слоя до 30%.

Исходя из условий получения высокого качества обработанной поверхности, устойчивого режима самозатачивания алмазных кругов, при экономически выгодном расходе круга и мощности резания, рациональными для комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов группы ВК следует считать следующие режимы резания: глубина шлифования - < = о,01...о,оз мм/дв.ход\ продольная подача -

=1,5....з,5.ч/лшн; плотность тока травления - ¡тр =ю....15л/см2', плотность тока правки -

= 0,25... Д35Л/слГ.

В приложении диссертации представлены акты внедрения полученных результатов на предприятиях, в учебный процесс; дипломы и свидетельства, полученные при выполнении работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Процесс шлифования твердых сплавов без СОЖ затруднен, т.к. сопровождается интенсивным засаливанием алмазоносного слоя. В первые минуты шлифования на поверхности алмазного круга возникают локальные очаги образования засаленного слоя, который формируется из компонентов обрабатываемого материала и связки и частично скрывает алмазные зерна. При дальнейшей обработке засаленный слой полностью скрывает алмазные зерна и состоит в основном из элементов обрабатываемого материала и вновь образованных структур с участием внешней среды, что приводит к снижению эффективности обработки и качества обработанной поверхности.

2. Рентгеноструктурный анализ после 15 минут шлифования показал, что засаленный слой состоит из фаз карбида вольфрама WC и сложного карбида Со3^/3С. На то, что засаленный слой частично скрывает поверхность алмазного круга, указывает наличие фаз углерода С (алмаза), твердых растворов меди и олова СиюБпз, Си^Бпц, Си565п, Cu0.932Sn0.068 и фаза меди Си, входящих в состав связки. После 30 минут шлифования установлены только фазы карбида вольфрама и так называемой фазы г], которая образуется при дефиците углерода и представляет собой двойной карбид вольфрама и кобальта. Образование фазы Со3\¥3С может свидетельствовать о деструкции карбида вольфрама \УС в поверхностном слое твердого сплава.

3. Предложены теоретический подход, объясняющий процесс образования засаленного слоя, методика расчета его величины при шлифовании твердого сплава, основанная на классическом представлении образования и строения двойного электрического слоя. Такой подход позволит в дальнейшем выйти на создание перспективных технологических сред и не склонных к засаливанию новых видов связок для алмазных кругов на металлических связках.

4. Получены математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Яа, удельного расхода алмазного шлифовального круга д и эффективной мощ-

ности резания Ыэф от режимов (S„P, t, imp, inp) комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов.

5. Определены рациональные режимы обработки твердого сплава ВК8 при комбинированном электроалмазном шлифовании, позволяющие получить высокое качество поверхности Ra = 0,09...0,2мкм, а также добиться снижения эффективной мощности резания в 1,5...2 раза и удельного расхода алмазного круга до 30%.

6. Предложенный и реализованный метод комбинированного электроалмазного шлифования на плоскошлифовальном станке ЗЕ711 позволяет эффективно использовать алмазный инструмент на металлической связке для обработки изделий из твердых сплавов.

7. Разработан метод автоматического управления процессом непрерывной электрохимической правки круга и устройство для его осуществления (Патент РФ № 2304504), позволяющий поддерживать развитую поверхность и режим самозатачивания алмазных кругов на металлической связке на протяжении всего периода обработки.

8. Разработанные рекомендации по модернизации плоскошлифовальных станков для реализации метода комбинированного электроалмазного шлифования используются в производстве на оборудовании общего машиностроительного назначения, а также в учебном процессе Братского государственного университета по специальности «Технология машиностроения».

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Научные статьи в изданиях из перечня ВАК России:

1. Янюшкин, A.C. Атомно-молекулярные процессы в зоне алмазного круга и обрабатываемого материала [Текст] /A.C. Янюшкин, П.В. Архипов //Технология метал-лов.-2010.-№ 1.-С. 25-34.

2. Янюшкин, A.C. Механизм процесса засаливания шлифовальных кругов [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов, В.А. Торопов// Вестник машиностроения - 2009. - № 3. -С. 62-69.

3. Патент РФ на изобретение № 2304504, МПК В23Н 53/00, В23Н 3/00. Метод автоматического управления процессом непрерывной электрохимической правки круга и устройство для его осуществления /Янюшкин A.C., Сурьев A.A., Якимов С.А., Архипов П.В., и др. - Опубл. 20.08.2007 Бюл. №23.

Статьи в других изданиях:

4. Янюшкин, A.C. Исследование работоспособности алмазных кругов при обработке композиционных материалов [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов и др.// Системы. Методы. Технологии. - 2010. - № 3(7). - С. 87 - 91.

5. Янюшкин, A.C. Механизм образования защитных пленок на поверхности алмазных кругов с металлической связкой [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов и др.// Системы. Методы. Технологии.-2010.-№ 1(5).-С. 132- 138.

6. Янюшкин, A.C. О механизме разрушения зерен алмаза в процессе электроалмазного шлифования [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов и др.// Системы. Методы. Технологии. - 2009. - № 1. - С. 34 - 36.

7. Янюшкин, A.C. Исследование поверхности безвольфрамового твердого сплава, шлифованного комбинированным методом [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов и др. // Системы. Методы. - 2009. - №2. - С. 69 - 76.

8. Янюшкин A.C. Перспективный метод обработки твердого сплава на плоскошлифовальном станке [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов и др.// Системы. Методы. - 2009. - №4.-С. 71 - 74.

9. Янюшкин, A.C. К вопросу о кристаллическом строении засаленного слоя [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов // Решетневские чтения: материалы XIII Меж-дунар. науч. конф., посвящ. 50-летию Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та имени академика М.Ф. Решетнева (10 - 12 нояб. 2009, г. Красноярск): в 2 ч.; под общ. ред. Ю.Ю. Логии-нова / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2009. - Ч. 1. - С. 362 - 363.

10. Архипов, П.В. О проблеме засаливания при электроалмазном шлифовании [Текст] / П.В. Архипов, A.C. Янюшкин // Современные проблемы в технологии машиностроения. Материалы всероссийской научно-практической конференции: сборник трудов. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. - С. 42 - 45.

11. Архипов, П.В. Особенности режущих свойств алмазных кругов и их влияние на качество деталей машин [Текст] / П.В. Архипов, A.C. Янюшкин, Н.П. Петров // Проблемы механики современных машин: Материалы четвертой международной конференции / ВСГТУ. - Улан-Удэ, 2009 - Т.4. - С. 10 - 14.

12. Янюшкин, A.C. Концепции применения электроалмазного шлифования [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов // Решетневские чтения: материалы XII Междунар. науч. конф., посвящ. памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева (10 - 12 нояб. 2008, г. Красноярск); под общ. ред. И.В. Ковалева / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2008. - С. 247 - 248.

13. Архипов, П.В. О природе засаливания шлифовальных кругов [Текст] / П.В. Архипов, A.C. Янюшкин, C.B. Ковалевский // Труды Братского государственного университета: Серия Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири. - В 2 т. - Т.2. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ». - 2008. - С. 169 - 174.

14. Архипов, П.В. Достижения и перспективы электроалмазного шлифования [Текст] / П.В. Архипов, A.C. Янюшкин и др. // Наука. Технологии. Инновации // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых в 7-ми частях. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. часть 3 - С. 5 - 9.

15. Янюшкин, A.C. Контактное взаимодействие инструментального и обрабатываемого материалов при комбинированном электроалмазном затачивании режущих инструментов [Текст] / A.C. Янюшкин, B.C. Шоркин, П.В. Архипов и др. // Труды Братского государственного университета. Юбилейный выпуск к 50-летию высшего образования в г. Братске. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. - С. 86 - 93.

16. Янюшкин, A.C. Определение величины засаленного слоя при комбинированном методе шлифования [Текст] / A.C. Янюшкин, П.В. Архипов, Е.Д. Лосев // Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. - С. 135 - 136.

17. Архипов, П.В. К вопросу о совершенствовании и модернизации [Текст] / П.В. Архипов, A.C. Янюшкин и др. // Механики XXI веку.VI Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием: сборник докладов. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. - С. 269 - 270.

Подписано к печати 06.09.2010. Формат 60><84 . Бумага офсетная.

Печать трафаретная. Тираж 100 экз. Заказ №411 Отпечатано в издательстве ГОУ ВПО «БрГУ» 665709, Братск, ул. Макаренко, 40

Введение

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ ШЛИФОВАНИЯ.

1.1 Основные положения о причинах потери режущей способности шлифовальных кругов.

1.2 Физическая природа изнашивания шлифовальных кругов.

1.3 Современные твердые сплавы на основе тугоплавких соединений углерода.

1.4 Обработка спеченных твердых сплавов и сверхтвердых материалов с абразивным воздействием.

1.5 Сущность электроалмазного шлифования.

1.6 Основные аспекты качества шлифования.

1.7 Состав электролита и его влияние на процессы электроалмазного шлифования.

Выводы к первой главе. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАСАЛИВАНИЯ И ДЕФЕКТОВ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ШЛИФОВАНИИ КРУГАМИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Основные положения.

2.1. Методы исследования.

2.2. Планирование и обработка результатов эксперимента при равномерном дублировании опытов.

2.3. Исследование шероховатости обработанной поверхности твердого сплава ВК8 при комбинированном электроалмазном шлифовании.

2.4. Определение удельного расхода круга при комбинированном электроалмазном шлифовании твердого сплава ВК

2.5. Определение эффективной мощности при комбинированном электроалмазном шлифовании твердого сплава ВК8.

2.6. Исследование образцов алмазного шлифовального круга на металлической связке.

2.6.1.Исследование эталона АС6 80/63 - 100% М2-01.

2.6.2. Исследование поверхности АС6 80/63 - 100% М2-01 после 15 минут шлифования твердого сплава ВК8 без СОЖ.

2.6.3. Исследование поверхности АС6 80/63 - 100% М2-01 после 30 минут шлифования твердого сплава ВК8 без СОЖ.

2.7. Исследование дефектов обработанной поверхности твердого сплава ВК8.

2.7.1. Определение дефектов после 15 минут шлифования кругом АС6 без СОЖ.

2.7.2. Определение дефектов после 30 минут шлифования кругом

АС6 без СОЖ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН И МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАСАЛЕННОГО СЛОЯ.

3.1. Описание термодинамики поверхностных явлений на границе двух фаз.

3.2. Электрохимический и химический потенциалы на границе раздела фаз.

3.3. Сущность диспергирования твердых тел.

3.4. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем

3.5. Распределение Ферми - Дирака.

3.6. Строение двойного электрического слоя.

3.7. Механизм образования засаленного слоя на алмазном круге с металлической связкой.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ АЛМАЗНОГО КРУГА АС6 И ТВЕРДОГО СПЛАВА ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ПРАВКИ И КОМБИНИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОГО ШЛИФОВАНИЯ.

4.1. Исследование поверхности АС6 80/63 - 100% М2-01 после шлифования твердого сплава ВК8 с непрерывной правкой круга.

4.2. Исследование поверхности АС6 80/63 - 100% М2-01 после комбинированного электроалмазного шлифования твердого сплава ВК8.

4.3. Исследование качества обработанной поверхности твердого сплава ВК

4.3.1. Качество обработанной поверхности твердого сплава ВК8 после обработки с непрерывной правкой алмазного круга.

4.3.2. Качество обработанной поверхности твердого сплава ВК после комбинированного электроалмазного шлифования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОМ ШЛИФОВАНИИ.

5.1. Основные положения.

5.2. Исследование шероховатости обработанной поверхности при комбинированном электроалмазном шлифовании.

5.3. Исследование удельного расхода алмазного круга при комбинированном электроалмазном шлифовании.

5.4. Исследование эффективной мощности при комбинированном электроалмазном шлифовании.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Важной задачей машиностроения является повышение качества и эксплуатационных свойств изделий из высокопрочных материалов. Достигнуть высоких качественных показателей в процессе обработки не всегда возможно, поскольку современные материалы требуют создания прогрессивных технологий, позволяющих наиболее эффективно использовать возможности существующего технологического оборудования. Операции шлифования являются основными при финишной обработке изделий из инструментальных, а также труднообрабатываемых и композиционных материалов и сплавов. При плоском шлифовании обработка деталей ведется кругами на основе карбида кремния, электрокорунда и др. Применение таких инструментов в некоторых случаях приводит к снижению качества деталей с образованием прижогов, трещин и других дефектов за счет возникновения в локальных точках высоких температур и напряжений. Особенно это характерно для твердых и сверхтвердых материалов. Алмазные круги на металлической связке имеют ряд преимуществ перед обычными абразивными кругами, но основной причиной, по которой они не находят широкого применения, является потеря режущей способности в процессе обработки из-за их засаливания, особенно при шлифовании композиционных материалов. Восстановление режущих свойств является длительной и трудоемкой операцией, требующей значительных затрат времени и средств при обычных способах правки. Это оказывает существенное влияние на качество изделий, производительность процесса, а также на себестоимость и конкурентоспособность готовой продукции.

В связи с этим актуальным является изучение механизмов и природы образования засаленного слоя, определение путей повышения режущих свойств алмазных кругов на металлической связке при обработке композиционных материалов комбинированным электроалмазным шлифованием.

Целью данной работы является повышение режущих свойств алмазных кругов на металлической связке при комбинированном электроалмазном шлифовании твердых сплавов.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:

• исследовать и теоретически обосновать механизм образования засаленного слоя на рабочей поверхности алмазных шлифовальных кругов на металлической связке при плоском шлифовании;

• исследовать процесс комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов алмазными кругами на металлической связке, получить математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Яа, удельного расхода шлифовального круга д и эффективной мощности резания АТэф от режимов комбинированного электроалмазного шлифования;

• определить рациональные режимы плоского комбинированного электроалмазного шлифования, обеспечивающие высокое качество обработанной поверхности и эффективность процесса обработки твердых сплавов;

• разработать рекомендации по модернизации плоскошлифовальных станков для реализации процессов комбинированного электроалмазного шлифования.

Теоретические исследования выполнены на основе классических законов электрофизики и электрохимии, научных основ машиностроения. Также использованы положения математической статистики.

Исследования проводились с учетом достижений современной техники и компьютерной обработки полученных данных.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• теоретически обоснован механизм образования засаленного слоя, основанный на классическом представлении о строении двойного электрического слоя; предложена методика расчета величины засаленного слоя при обработке твердых сплавов алмазными кругами на металлической связке;

• получены математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Ra, удельного расхода шлифовального круга q и эффективной мощности резания Ыэф от режимов комбинированного электроалмазного шлифования твердого сплава ВК8;

• разработан и реализован метод автоматического управления процессом непрерывной электрохимической правки круга и устройство для его осуществления (Патент РФ № 2304504), позволившие повысить режущие свойства алмазных кругов на металлической связке.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

• определены рациональные технологические режимы плоского комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов алмазными кругами на металлической, связке, позволяющие расширить технологические возможности оборудования и обеспечить высокое качество обрабатываемых деталей;

• разработаны рекомендации по модернизации плоскошлифовальных станков для реализации процессов комбинированного электроалмазного шлифования на оборудовании общего машиностроительного назначения.

Полученные результаты внедрены и используются на Братском алюминиевом заводе, ООО «Тимокс», ОАО «ЦРМЗ», в учебном процессе ГОУ ВПО «Братский государственный университет», а также использованы в написании отчетов при выполнении научно-исследовательских работ в рамках полученных грантов.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Во введении изложена актуальность темы и представлена общая характеристика диссертации. Сформулированы цель, задачи исследования, научная новизна и практическая ценность работы. В первой главе проведен обзор вопросов, касающихся причин потери режущих свойств шлифовальных кругов и физической природы их изнашивания при обработке композиционных твердых сплавов и сверхтвердых материалов, показаны недостатки и преимущества электроалмазного шлифования, а

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

• Процесс шлифования твердых сплавов без СОЖ затруднен, т.к. сопровождается интенсивным засаливанием алмазоносного слоя. В первые минуты шлифования на поверхности алмазного круга возникают локальные очаги образования засаленного слоя, частично скрывающего алмазные зерна, который формируются из компонентов обрабатываемого материала и связки. При дальнейшей обработке засаленный слой полностью скрывает алмазные зерна и состоит в основном из элементов обрабатываемого материала и вновь образованных структур с участием внешней среды, что приводит к снижению эффективности обработки и качества обработанной поверхности.

• Рентгеноструктурный анализ после 15 минут шлифования показал, что засаленный слой состоит из фаз карбида вольфрама и сложного карбида Соз\¥зС. На то, что засаленный слой частично скрывает поверхность алмазного круга:, указывает наличие фаз углерода С (алмаза), твердых растворов меди и олова Сию8п3, Оиц^Пц, Си5.б8п, Cu0.932Sn0.068 и фаза меди Си, входящих в состав связки. После 30 минут шлифования проявились только фазы карбида вольфрама и так называемой фазы т), которая образуется при дефиците углерода и представляет собой двойной карбид вольфрама и кобальта. Образование фазы Со3\У3С может свидетельствовать о деструкции карбида вольфрама в поверхностном слое твердого сплава.

• Предложен теоретический подход, объясняющий процесс образования засаленного слоя и методика расчета его величины при шлифовании твердого сплава, основанный на классическом представлении образования и строения двойного электрического слоя. Такой подход позволит в дальнейшем выйти на создание перспективных технологических сред и не склонных к засаливанию новых видов связок для алмазных кругов. в Получены математические зависимости шероховатости обработанной поверхности Яа, удельного расхода алмазного шлифовального круга <7 и эффективной мощности резания Иэф от режимов Ь, 1тр, ¿,,р) комбинированного электроалмазного шлифования твердых сплавов.

• Определены рациональные режимы обработки твердого сплава ВК8 при комбинированном электроалмазном шлифовании, позволяющие получить высокое качество поверхности Ra = 0,09.0,2л«си, а также добиться снижения эффективной мощности резания в 1,5.2 раза и удельного расхода алмазного круга до 30%.

• Предложенный и реализованный метод комбинированного электроалмазного шлифования на плоскошлифовальном станке ЗЕ711, позволяет эффективно использовать алмазный инструмент на металлической связке для обработки изделий из твердых сплавов.

• Разработан метод автоматического управления процессом непрерывной электрохимической правки круга и устройство для его осуществления (Патент РФ № 2304504), позволяющий поддерживать развитую поверхность и режим самозатачивания алмазных кругов на металлической связке на протяжении всего периода обработки.

• Разработанные рекомендации по модернизации плоскошлифовальных станков для реализации метода комбинированного электроалмазного шлифования используются в производстве на оборудовании общего машиностроительного назначения, а также в учебном процессе ГОУ ВПО «Братский государственный университет» по специальности «Технология машиностроения».

159

1. Артамонов Б.А., Волков Ю.С., Дрожалова В.И. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов: В 2 т. / Под ред. В.П.Смоленцева. М.: Высшая школа, 1983. 247с.

2. Ахматов A.C. Молекулярная физика граничного трения. М., Физматиздат, 1963.-472с.

3. Алейникова М.А. Повышение эффективности процесса плоского шлифования на основе увеличения скорости резания и анализа влияния динамических факторов: Дис. канд. техн. наук: 05.03.01. СПб., 2004 - 186с.

4. Авилов A.B. Повышение эффективности плоского глубинного шлифования с непрерывной правкой круга путем стабилизации рельефа рабочей поверхности абразивного инструмента: Дис. канд. техн. наук: 05.03.01. Волгоград, 2005 - 158с.

5. Борн М. Атомная Физика.-2-e изд. под ред. В.В. Медведева. Издат. «Мир» Москва, 1967. - 484с.

6. Баранчиков В.И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А. Обработка специальных материалов в машиностроении: Справочник. — М.: Машиностроение, 2002. 264с.

7. Базров Б.М. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 2005. - 736с.

8. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М., «Машиностроение», 1975. -344с.

9. Бокучава Г. В. Трибология процесса шлифования. Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1984. - 238с.

10. Богодухов С.И. В.Ф. Гребенюк, А.Д.Проскурин Обработка упрочненных поверхностей в машиностроении и ремонтном производстве. -М.: Машиностроение, 2005. 256с.

11. П.Боровский Г.В. С.Н.Григорьев А.Р.Маслов. Справочник инструментальщика. М.: Машиностроение, 2005. — 464с.

12. Вытчиков Ю.В., Бурда М.И. Электроэрозионная обработка твердосплавных элементов пресс-форм // Станки и инструмент. 1983. № II. с 29-30.

13. Гродзинский Э.Я., Стебаев А.И. Катодная активация твердых сплавов//Электрохимическая обработка металлов. Кишинев: Штиинца, 1971. с.57-60.

14. Гостев В.В. Алмазно-электрохимическое шлифование твердых сплавов. Харьков: Вища школа, 1974. 104с.

15. Гурвич P.A. Алмазно-электролитическое сверление отверстий в твердых сплавах. Киев: Наукова думка, 1977. 264с.

16. Гордон М.Б., Янюшкин A.C. Высокоэффективная электрохимическая обработка твердых сплавов в режиме самозатачивания алмазного круга и одновременного травления поверхности изделий // Вестник машиностроения. 1984. -№3.- 78с.

17. Дамаскин Б.Б., Петрий O.A. Основы теоретической электрохимии. М.: Высш. школа, 1978. 239с.

18. Детлаф A.A. Курс физики/А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2002. - 718с.

19. Евсеева М.А. Исследование процесса размерной электрохимической обработки сплава ВК8: Автореф. дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1967-20с.

20. Жилин В.А. Субатомный механизм износа режущего инструмента. Ростов-на-Дону, изд-во Ростовского университета. 1973. — 165с.

21. Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей. М.: Машиностроение, 1974. -280с.

22. Колесников К.С., Баландин Г.Ф., Дальский A.M. и др. Технологические основы обеспечения качества машин / Под ред. К.С. Колесникова.-М.: Машиностроение, 1990. -256с.

23. Киселев М.Г., Ю.Ф. Лящук, B.JI. Габец Электроэрозионная обработка материалов. Мн.: Технопринт,2004. - 111с.

24. Коваленко B.C. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Киев: Вища школа, 1975. 233с.

25. Королев A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки. Ч. 1./А.В. Королев, Ю.К. Новоселов. Саратов: Изд-во Сарат. унта, 1989. - 191с.

26. Королев A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки. Ч. 2. Взаимодействие инструмента и заготовки при абразивной обработке/А. В. Королев, Ю. К. Новоселов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989.- 191с.

27. Лоладзе Т.Н., Бокучава Г.В. Износ алмазов и алмазных кругов. М.: Машиностроение, 1967. - 112с.

28. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1982. 320с.

29. Лоладзе Т.Н. Износ алмазов и алмазных кругов/ Т.Н. Лоладзе, Г.В. Бокучава. М.: Металлургия, 1972. - 543с.

30. Лоладзе Т.Н., Бокучаева Г.В. Исследование износа алмазного абразивного инструмента // Труды ТПИ. 1965. вып. 3.

31. Лазаренко Б.Р. Электрические способы обработки металлов и их применение в машиностроении. М.: Машиностроение, 1978. 40с.

32. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электроискровая обработка металлов в воде и электролитах//Электронная обработка материалов; 1980. № I. с.5 — 8.

33. Мишнаевский Л.Л. Износ шлифовальных кругов. Киев: Наукова думка, 1982.- 192с.

34. Муха Н.М. Твердые сплавы в мелкосерийном производстве. Киев: Наукова думка, 1986. 165с.

35. Никифоров А.Д., Ковшов А.Н., Назаров Ю. Ф., Схиртладзе А.Г. Высокие технологии размерной обработки в машиностроении. М.: Высш. шк, 2007. - 327с.

36. Островский В. И. Теоретические основы процесса шлифования. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1981. 144с.

37. Паршутин B.B. Влияние состава и соотношения карбидной и связующей фаз на процесс анодного растворения металлокерамических твердых сплавов/УЭлектронная обработка материалов. 1977. № 5. с. 27 34.

38. Паршутин В.В., Бородин В.В. Технико-экономические вопросы электрохимического формообразования. Кишинев: Штиинца, 1981. 128с.

39. Паршутин В.В., Береза В.В. Электрохимическая размерная обработка спеченных твердых сплавов. Кишинев: Штиинца. 1987. 193с.

40. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов: Справочник. М.: Машиностроение, 1982. — 400с.

41. Панов A.A., Аникин В.В., Бойм Н.Г. и др. Обработка металлов резанием//Под ред. A.A. Панова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2004. - 784с.

42. Попов С .А:, Малевский Н.П., Терещенко JI.M. Алмазно-абразивная обработка металлов и твердых сплавов. -М.: Машиностроение, 19771 263с.

43. Попов С.А. Критерии работоспособности алмазных кругов//Пёредовая технология и автоматизация управления процессом обработки деталей машин. Л.: Машиностроение, 1970. -е. 464-470.

44. Попов С.А. Электроабразивная заточка режущего инструмента/ С.А. Попов, В Л. Белостоцкий. -М.: «Высшая школа», 1988. — 175с.

45. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов/ Л.Я. Попилов. М.: «Машиностроение». 1982. - 400с.

46. Правиков Ю.М1 Повышение эффективности операций шлифования путём снижения засаливания рабочей поверхности шлифовального круга (на примере алюминия): Автореф. Дис. канд. техн. наук/ Ю.М. Правиков. -Саратов, 1983. -24с.

47. Попов В.Ю., Янюшкин A.C., Сурьев A.A. Исследование силы Ру при шлифовании методом двойного травления//Новые материалы и технологии в машиностроении: Сборник научных трудов. Вып. 1. — Брянск, 2002.-е. 80-86.

48. Рыбицкий В.А. Алмазное шлифование твердых сплавов. Киев: Наукова думка, 1980. 224с.

49. Резников А.Н. и др. Абразивная и алмазная обработка материалов: справочник. М.: Машиностроение, 1977. - 391с.

50. Рогов В.А. Методика и практика технических экспериментов/В.А.Рогов, Г.Г. Позняк. — М.: Академия, 2005. — 288с.

51. Смагленко Ф.П. Остаточные напряжения в твердых сплавах, группы ВК после алмазного шлифования//Сверхтвердые материалы. 1981. — № 2. с.61 -64.

52. Семко М.Ф. и др. Электроалмазное шлифование инструментальных материалов. Киев: Вища шк., 1974. - 120с.

53. Семко М.Ф., Беззубенко Н.К., Михайлуца Э.Б. Электроэрозионный метод правки алмазных кругов на металлических связках с применением жидкостей на водной основе//Синтетические алмазы. 1974. -№ 4. - с. 14-17.

54. Семко М.Ф., Внуков Ю.Н., Грабченко А.И. и др. Высокопроизводительное электроалмазное шлифование инструментальных материалов. — Киев: Вища шк., 1979. — 232с.

55. Семенов А.П, Трение и адгезионное взаимодействие тугоплавких материалов при высоких температурах. М., «Наука», 1972. 160с.

56. Суслов А.Г., Дальский A.M. Научные основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 2000. - 684с.

57. Суслов А.Г., Горленко А.О., Сухарев С.О. Электромеханическая обработка деталей машин: Справочник // Инженерный журнал. 1998. - № 1(10). — с.15-18.

58. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. — М.: Машиностроение, 2000. 320с.

59. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. - 184с.

60. Салем P.P. Теория двойного слоя. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 104с.

61. Солоненко В.Г. Резание металлов и режущие инструменты / В.Г. Солоненко, A.A. Рыжкин. — М.: Высш.шк., 2007. 414с.

62. Сурьев A.A. Повышение качества поверхностного слоя деталей за счет совершенствования процесса комбинированного электроалмазного шлифования: Дис. канд. техн. наук: 05.02.13. Братск, 2005 - 146с.

63. Сорокина Н.В. Повышение эффективности профильного врезного алмазного шлифования на основе оптимизации технологических режимов обработки: Дис. канд. техн. наук: 05.02.08. Пенза, 2005 - 131с.

64. Фальковский В.А. Исследование работоспособности твердых сплавов для тяжело-нагруженного инструмента холодной штамповки: Автореф. дис. канд. техн. наук. Куйбышев, 1972. 24с.

65. Фальковский В.А. Твердые сплавы для обработки металлов давлением. М.: НИИмаш, 1978. 44с.

66. Филимонов JL Н. Высокоскоростное шлифование. -М. -Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1979. — 248с.

67. Филимонов Л! Н. Стойкость шлифовальных кругов. — М. — Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1973. — 136с.

68. Федорова Л.А. Исследование некоторых особенностей электроалмазного шлифования и качества обработанной поверхности твердых сплавов вольфрамокобальтовой группы: Автореф. дис. канд. техн. наук. Воронеж, 1974. 22с.

69. Фотеев Н.К. Технология электроэрозионной обработки. М.: Машиностроение, 1980. 184с.

70. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: 3-е изд., стереотипное, испр. перепеч. с изд. 1989г. -М: ООО ТИД «Альянс», 2004. - 464с.

71. Худобин, Л. В. Минимизация засаливания шлифовальных кругов / Л. В. Худобин, А. Н. Унянин; под. ред. Л. В. Худобина. Ульяновск: УлГТУ, 2007.-298с.

72. Чеповецкий И.Х. Механика контактного взаимодействия при алмазной обработке. — Киев: Наумова думка, 1978. 228с.

73. Якимов A.B. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей. М.: Машиностроение, 1984. 312с.

74. Ящерицын П.И. Химические явления в процессе шлифования/ П.И. Ящерицын, А.К. Цокур, A.M. Драевский // Вестник АН БССР, серия физ.-техн. наук, 1986. № 2. - с. 43 - 48.

75. Ящерицын П.И. Электроэрозионная правка алмазно-абразивных инструментов/ П.И. Ящерицын, В.Д. Дорофеев, Ю.А. Пахалин. Минск: «Наука и техника», 1981. - 232с.

76. Ящерицын П.И., Зайцев А.Г., Барботько А.И. Тонкие доводочные процессы обработки деталей машин и приборов. Минск, «Наука и техника», 1976.-328с.

77. Янюшкин A.C. Заточка инструментов методом двойного травления // Теория трения, смазки и обрабатываемости металлов: Сборник. Чебоксары, 1981.-с. 85-87.

78. Янюшкин A.C., Попов В.Ю. Шероховатость поверхности после шлифования по методу двойного травления // Объединенный научный журнал. М.: Тезарус, 2002. — № 21. — с. 65-67.

79. Янюшкин A.C., Попов В.Ю. Поверхность алмазного круга после электроалмазного шлифования быстрорежущей стали // Труды Братского гос. техн. ун-та: В 2 т. Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2002. - Т. 2. - с. 146-151.

80. Янюшкин A.C., Викторов М.Н. Приспособление для определения износа шлифовального круга // Информационный листок № 98 83/ Чув. ЦНТИ. - Чебоксары, 1983. - Зс.

81. Янюшкин A.C., Лосева Н.Р., Федоров Б.В. Применение электроалмазной технологии для обработки труднообрабатываемых материалов композиционных и твердосплавных инструментов // Информационный листок № 90-14 Иркутского ЦНТИ, 1990. 4с.

82. Янюшкин A.C., Шведов М:А., Трифонов В.П., Смирнова Н.Р. Исследование зоны контакта при затачивании твердых сплавов кругами на металлической связке // Теория трения, смазки и обрабатываемости металлов. Чебоксары, 1983. — с. 62-67.

83. Янюшкин A.C. Использование комбинированного метода обработки для обеспечения качества поверхностного слоя деталей машин // Проблемы механики современных машин: Материалы международной конференции / ВСГТУ. Улан-Удэ, 2000. - Т. 2. -с. 101-105.

84. Янюшкин A.C. Влияние контактных процессов при шлифовании на качество машиностроительной продукции/ A.C. Янюшкин, Н.Р. Лосева// Пути повышения качества машиностроительной продукции. Сборник докладов НТК. Саранск, 1989. - с. 31-32.

85. Янюшкин A.C. Заточка инструментов методом двойного травления/ A.C. Янюшкин// Теория трения, смазки и обрабатываемости металлов. -Чебоксары: ЧТУ, 1981. с. 85 - 87.

86. Янюшкин A.C. Исследование засаливания алмазных кругов на металлической связке/ A.C. Янюшкин// Справочник. Инженерный журнал,2003.-№7.-с. 15-18.

87. Янюшкин A.C. Исследование поверхностного слоя алмазных кругов на металлической связке при различных методах заточки/ A.C. Янюшкин// Теория трения, смазки и обрабатываемости металлов. Чебоксары, 1982. - с. 56-59.

88. Янюшкин A.C. Исследование силы Ру при шлифовании методом двойного травления/ A.C. Янюшкин, В.Ю. Попов, A.A. Сурьев// Новые материалы и технологии в машиностроении. Сборник научных трудов. Выпуск 1. Брянск, 2002. - с. 83-86.

89. Янюшкин A.C. Конструкция- катода для непрерывной правки шлифовального круга/ A.C. Янюшкин, В.Ю. Попов, P.A. Янюшкин// XXI НТК БрГТУ: Материалы конференции. — Братск: БрГТУ, 2000. — с. 166 — 167.

90. Янюшкин A.C. Контактное взаимодействие при комбинированном электроалмазном затачивании твердосплавных инструментов: Дис. докт. техн. наук/ A.C. Янюшкин. Иркутск, 2004.

91. Янюшкин A.C. Контактные процессы при электроалмазном шлифовании/ A.C. Янюшкин, B.C. Шоркин. М.: «Машиностроение-1»,2004.-230с.

92. Янюшкин A.C. Модернизация оборудования под процессы электроалмазной обработки/ A.C. Янюшкин, В.Ю. Попов, P.A. Янюшкин // XXI НТК БрГТУ: Материалы конференции. -Братск: БрГТУ, 2000.С. 168-170.

93. Янюшкин A.C. Повышение качества твердосплавного инструмента путём совершенствования процесса электроалмазного затачивания: Дис. канд. техн. Наук/ A.C. Янюшкин. Чебоксары, 1984. - 124с.

94. Янюшкин A.C. Проблемы и решения количественной оценки процесса засаливания шлифовальных кругов на металлической связке/ A.C. Янюшкин, B.C. Шоркин// Справочник. Инженерный журнал, 2004. №5. - с. 56-62.

95. Янюшкин A.C. Роль адгезии и диффузии в процессе засаливания алмазных кругов на металлической связке/ A.C. Янюшкин, B.C. Шоркин// Справочник. Инженерный журнал, 2004. № 7. - С. 32 - 40.

96. Янюшкин A.C. Технология алмазной обработки неэлектропроводных материалов/ A.C. Янюшкин, JI.A. Мамаев, A.A. Сурьев, С.П. Ереско// Горные машины и автоматика, 2003. №11. - с. 43 - 46.

97. Янюшкин A.C. Технология комбинированного электроалмазного затачивания твердосплавных инструментов/ A.C. Янюшкин. — М.: «Машиностроение-1», 2003. 242с.

98. Янюшкин A.C. Шероховатость поверхности после шлифования по методу двойного травления/ A.C. Янюшкин, В.Ю. Попов// Объединенный научный журнал. М.: Тезарус, 2002. - № 21. - с. 65 - 67.

99. Янюшкин A.C. Электроалмазное затачивание твердосплавных инструментов/ А.С. Янюшкин, А.А. Сурьев, С.П. Ереско// Труды Братского государственного технического университета. Том 2. - Братск: ГОУВПО «БрГТУ», 2003. - с. 100 - 111.

100. D.J. Lim, H.D. Jeong, A study characteristics of die finishing using conductive elastic tool, Proceedings of the ISAAT Conference, Seoul, 6-8, November, 2000, pp. 430-437.

101. B. Bhattacharya, B.N. Doloi, S.K. Sorkhel, Experimental investigations into electrochemical discharge machining (ECDM) of nonconducting ceramic materials, Journal of Material Processing Technology 95 (1999) 145-154.

102. K.L. Bhondwe, V. Yadava, G. Kathiresan, Finite element prediction of material removal rate due to electro-chemical spark machining, International Journal of Machine Tools and Manufacture 46 (2006) 1699-1706.

103. Chunhe Zhang Yung, C. Shin, Wear of diamond dresser in laser assisted truing and dressing of vitrified CBN wheels, International Journal of Machine Tools & Manufacture 43 (2003) 41-49.

104. J. Xie, J. Tamaki, A. Kubo, T. Iyama,- Application of electro-contact discharge dressing to a fine-gained* diamond grinding wheel, Journal of the Japan Society for Precision Engineering 67 (11) (2001) 1844-1849.

105. J. Xie, Y. Tang, J. Tamaki, A study on surface generation of metal-bonded diamond grinding wheel dressed by electro-contact discharge, Key Engineering Materials 304/305 (2006) 76-80.

106. P. Koshy, V.K. Jain, G.K. Lai, Mechanism of material removal in electrical discharge diamond grinding, Int. J. Mach. Tools Manuf. 36 (1996) 1173-1185.

107. H. Ohmori, T. Nakagawa, Analysis of mirror surface generation of hard and brittle materials by ELID (electrolytic in-process dressing) grinding with superfine grain metallic bond wheels, Ann. CIRP 44 (1) (1995) 287- 290.

108. H.K. Tonshoff, T. Friemuth, In-process dressing of fine diamond wheels for tool grinding, Precision Eng. 24 (1) (2000) 58-61.171