автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Шлифование закаленных легированных сталей высокопористыми абразивными кругами без применения смазочно-охлаждающих жидкостей

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Особенности шлифования закаленных легированных сталей.

1.2. Обработка резанием без применения смазочно-охлаждающих сред.

1.3. Теплообразование при шлифовании без применения СОЖ и средства его управления.

1.4. Применение высокопористых абразивных кругов при шлифовании закаленных сталей.

1.5. Выводы.

1.6. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЛОСКОГО СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ВЫСОКОПОРИСТЫМИ АБРАЗИВНЫМИ КРУГАМИ.

2.1. Методика и условия проведения экспериментальных исследований.

2.2. Влияние характеристики абразивного инструмента и режима обработки на минутный съем материала и скорость изнашивания высокопористого абразивного инструмента при сухом шлифовании закаленных сталей.

2.3. Влияние характеристики абразивного инструмента и режимов обработки на обобщенные выходные параметры процесса сухого шлифования.

2.4. Влияние условий обработки на показатели термодинамического воздействия при сухом шлифовании.

2.5. Влияние характеристики абразивного инструмента и режима резания на стабильность выходных показателей процесса сухого шлифования.

2.6. Сравнительный анализ обрабатываемости закаленных легированных сталей высокопористыми абразивными кругами в условиях сухого шлифования с учетом различных схем обработки.

2.7. Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ОБРАБОТАННЫХ СУХИМ ШЛИФОВАНИЕМ ВЫСОКОПОРИСТЫМ АБРАЗИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

3.1. Формирование заданного геометрического профиля и микрогеометрии обрабатываемой поверхности детали.

3.2. Формирование поверхностного слоя при шлифовании закаленных легированных сталей без охлаждения.

3.3. Формирование остаточных напряжений при сухом шлифовании.

3.4. Выводы

ГЛАВА 4 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ВЫСОКОПОРИСТЫМ АБРАЗИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ И ИХ СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

4.1. Методика обработки результатов экспериментальных исследований.

4.2. Математические зависимости влияния условий обработки на минутный съем материала, скорость изнашивания круга и удельную производительность процесса сухого шлифования.

4.3. Математические зависимости влияния условий обработки на стабильность выходных показателей процесса сухого шлифования закаленных сталей.

4.4. Математические зависимости влияния условий обработки на токовую нагрузку привода главного движения и удельную энергоемкость процесса сухого шлифования закаленных сталей.

4.5. Математическая модель зависимости влияния механических свойств обрабатываемого материала и условий обработки на шероховатость обработанной поверхности.

4.6. Математические зависимости влияния условий обработки на показатели термодинамического воздействия при сухом шлифовании закаленных сталей.

4.7. Выводы.

ГЛАВА 5. ВЫБОР ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОПЕРАЦИИ БЕЗДЕФЕКТНОГО СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЕЙ

5.1. Стойкость высокопористого абразивного инструмента в условиях сухого шлифования.

5.2. Определение оптимальных условий обработки для обеспечения заданного характера микрогеометрии обработанной поверхности.

5.3. Выбор оптимального размера и характеристики высокопористого абразивного инструмента для операций сухого шлифования закаленных легированных сталей.

5.4. Выводы.

ГЛАВА 6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА НА

ОПЕРАЦИЯХ СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ

6.1. Результаты производственных испытаний и внедрение высокопористого абразивного инструмента на АО АК «РУБИН».

6.2. Результаты производственных испытаний и внедрение высокопористого абразивного инструмента на ММПП «САЛЮТ».

6.3. Результаты производственных испытаний высокопористого абразивного инструмента на АО «АВТОВАЗ».

6.4. Результаты производственных испытаний и внедрение высокопористого абразивного инструмента на АО МПО им. И. Румянцева.

6.5. Результаты производственных испытаний высокопористого абразивного инструмента в институте FhG IWU Chemnitz.

6.6.Вывод ы.

Большинство технологических процессов изготовления машин включает в себя различные процессы механической обработки, реализация которых осуществляется с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), являющихся источником загрязнения окружающей среды. В настоящее время отходы шлифовального производства складируются в местах захоронений без предварительной очистки и переработки. Переработка сжиганием и утилизация восстановлением и складированием отходов шлифовального производства является весьма сложным и дорогостоящим процессом, который недоступен многим производителям. Кроме того, смазочно-охлаждающие жидкости, содержащие различные химически активные соединения, оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая у работников производства профессиональные заболевания. Необходимо заметить, что 60.70% трудоемкости обработки деталей резанием приходится на шлифование.

На данном этапе развития научно-технического прогресса проблемы, связанные с уменьшением себестоимости изделий, повышения конкурентоспособности производства решаются в рамках различных подходов, продиктованных следующими тенденциями: сокращение объемов применения СОЖ, исключение СОЖ из операций обработки и др.

В ряде производств существуют отдельные технологические процессы абразивной обработки изделий, где по различным причинам применение смазочно-охлаждающих жидкостей недопустимо. Это связано как с конструктивными особенностями оборудования, так и с исключительностью требований, предъявляемых к изготавливаемым деталям для получения из них изделий заданного качества. К таким изделиям относятся: агрегаты гидравлических систем, режущий и измерительный инструмент, электрические машины специального назначения, а также многие другие изделия авиационной, инструментальной и машиностроительной промышленностей.

При сухом шлифовании пластическая деформация удаляемого материала и работа трения абразивных зерен об обрабатываемую поверхность служат основными источниками теплообразования. Поэтому одним из направлений снижения температуры в зоне резания, при отсутствии искусственного охлаждения, становится использование инструмента с минимальным количеством режущих зерен на элементарном рабочем профиле.

Опыт промышленного применения абразивного инструмента с нормальной структурой на операциях сухого шлифования деталей из закаленных сталей показывает, что использование данного инструмента малоэффективно. Кроме того, обработанные поверхности имеют низкое качество.

Разработанный в МГТУ «Станкин» под руководством д.т.н. В.К. Старкова принципиально новый класс высокопористого абразивного инструмента, на основе комбинации порообразователей, позволяет осуществлять бездефектную обработку различных материалов, решая технологические возможности высокопористого абразивного инструмента при исключении воздействия СОЖ на здоровье человека. 6

Использование высокопористого абразивного инструмента для реализации процессов сухого шлифования является одним из перспективных направлений развития технологий обработки резанием.

Обеспечение эффективной, экологически безопасной обработки закаленных легированных сталей за счет использования высокопористого абразивного инструмента и отказа от применения смазочно-охлаждающих жидкостей, исследование которого является темой данной диссертационной работы, становится актуальной научно-технической проблемой.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты диссертационной работы:

- анализ и обоснование применения высокопористого абразивного инструмента закрытой структуры на операциях сухого шлифования закаленных легированных сталей;

- влияние характеристики высокопористых абразивных кругов, режимов резания и схемы обработки на выходные показатели процесса сухого шлифования закаленных сталей;

- влияние характеристики абразивного инструмента, режимов обработки и вида обрабатываемой поверхности на показатели качества формирования поверхностного слоя деталей из закаленных сталей обработанных без применения СОЖ;

- разработанные рекомендации и результаты внедрения высокопористого абразивного инструмента на операциях сухого шлифования деталей из закаленных сталей.

Данная работа выполнена в МГТУ «Станкин» по плану международного научно-технического проекта EURIKA «Экологически безопасное шлифование

- сухое шлифование» (EU 1690 «ABRASIVE») совместно с университетами, научно-исследовательскими организациями и промышленными фирмами Германии, Австрии и Чехии.

Общие выводы

1. Выполненный комплекс лабораторных исследований, производственных испытаний и внедрение результатов работы позволили решить актуальную научно-техническую проблему обеспечения бездефектной, экологически безопасной обработки закаленных легированных сталей за счет использования высокопористого абразивного инструмента закрытой структуры и отказа от применения смазочно-охлаждающих жидкостей;

2. Внедрение бездефектного шлифования закаленных конструкционных, инструментальных сталей, а также сталей с особыми физико-механическими свойствами возможно при условии применения высокопористых абразивных кругов с закрытой структурой на основе электрокорунда белого зернистостью 10. 16, твердостью ВМ1.С2 и структурами 10. 16, изготовленных по оригинальной технологии, разработанной в МГТУ «Станкин»;

3. Процесс шлифования закаленных легированных сталей без принудительного охлаждения при использовании высокопористого инструмента закрытой структуры обеспечивается за счет снижения термодинамической напряженности в зоне резания и стабильной работы кругов в режиме самозатачивания;

4. На основе комплексных лабораторных и производственных испытаний был сделан вывод, что обеспечению высокой точности обработки способствует минимальная деформация детали после сухого шлифования, обусловленная равномерным характером процесса «нагрев-охлаждение» и однородным распределением температурного воздействия;

5. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований позволяет сделать вывод, что раскрытые закономерности и разработанные математические зависимости связей основных выходных параметров (минутный съем материала, износ круга, удельные производительность и энергоемкость, составляющие силы резания и температура детали) процесса сухого шлифования с размерами, характеристиками высокопористого абразивного инструмента и параметрами режима обработки адекватно отражают реальный процесс сухого шлифования деталей из закаленных легированных сталей;

6. На основе моделирования результатов исследования был сделан вывод, что более твердые высокопористые круги с крупным зерном обеспечивают более эффективное сухое шлифование по скорости съема металла и удельной производительности при высоких режимах обработки, а более высокая стабильность протекания процесса сухого шлифования обеспечивается применением мягких мелкозернистых высокопористых кругов на низких режимах обработки;

7. Установленные закономерности влияния технологических условий сухого шлифования на характеристики качества обработки (шероховатость обработанной поверхности, формирование свойств поверхностного слоя, включая изменение микроструктуры и микротвердости, наличие остаточного аусте-нита и др.) позволят расширить выбор оптимальных условий сухого шлифования с целью формирования бездефектного поверхностного слоя детали и обеспечении заданных технических требований;

8. Соблюдение выявленных рациональные условия сухого шлифования, обусловленных видом обрабатываемых поверхностей деталей, характеристикой и размером рекомендуемого инструмента, позволит обеспечить бездефектную обработку закаленных легированных сталей. В частности, выбор твердости шлифовального круга определяется схемой шлифования: для мягких кругов целесообразно использовать схему врезного шлифования, для твердых кругов - схему маятниковой обработки;

9. В ходе производственных испытаний на АО АК «Рубин» и АО НПО им. И. Румянцева был сделан вывод, что бездефектную обработку сухим шлифованием прецизионных деталей гидроагрегатов из сталей марок ЗОХЗВА, 16ХЗНВФМБ-Ш, Х12Ф1 при обеспечении особых технических требований (применение СОЖ недопустимо, непараллельность и отклонение от плоскостности в пределах 0.003-0.005/150мм, шероховатость обработанной поверхности Ra=0.16.0.32 мкм.), целесообразно производить при применении высокопористого абразивного инструмента закрытой структуры с характеристикой 25А 10-16П С2 12 К5;

10.Для производственных условий ММПП «Салют» бездефектное шлифование, в том числе без применения смазочно-охлаждающей жидкости, сложнофа-сонного режущего инструмента, - протяжек из закаленных быстрорежущих сталей марок PI8, Р6М5К5-МП, Р9М4К8-МП, Р12Ф2К5МЗ-МП представляется целесообразным производить при применении высокопористого абразивного инструмента закрытой структуры с характеристикой 25А 10-16П М1-МЗ 12 К5;

11.При бездефектном многопроходном профильном шлифовании прикатных зубчатых колес (ш=1-4мм) из закаленной быстрорежущей стали HSS по целому (Институт FhG IWU Chemnitz (ФРГ)) с комбинированием охлаждения (индустриальное масло, сухое шлифование) был сделан вывод, что обеспечение особых технических требований по точности и качеству обработки (получение апериодического характера шероховатости рабочей поверхности зуба) возможно при применении высокопористого абразивного инструмента типоразмера 4 100x14x32 с характеристикой 25А 10-16П ВМ2-М2 12К5;

12.Разработанные рекомендации по выбору оптимального сочетания размера, характеристики высокопористого абразивного инструмента, а также режимов резания и правки, предоставленные на АО АК «Рубин», ММПП «Салют» и FhG IWU Chemnitz, могут быть успешно применены для обработки аналогичных изделий на других машиностроительных предприятиях.

1. Айвазян С.А. Применение методов корреляционного и регрессионного анализов к обработке результатов эксперимента. -М.: Заводская лаборатория, N7,8, 1964. с. 973-995 и 832-851.

2. Алябьев А.Я. Определение критерия затупления шлифовальных кругов по качеству шлифованной поверхности. Киев, КИГВФ. 1959. -192с.

3. Ананьян В.А. Особенности эксплуатации абразивного, алмазного и эльборового инструмента. М.: Машиностроение, 1976,- 32 с.

4. Асланова М.С., Стеценко В.Я., Шустров А.Ф. Полые неорганические микросферы. Химическое производство за рубежом, 1981, N9, с. 33-51.

5. Байкалов А.К. Введение в теорию шлифования материалов. -Киев: Наукова думка, 1978.-207 с.

6. Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: Машиностроение, 1975. - 296 с.

7. Балкаров Т.С. Повышение эффективности шлифования магнито-твердых материалов за счет применения глубинной схемы обработки и высокопроизводительных абразивных кругов: дисс. канд. техн. наук, М., 1992. -138 с.

8. Болонова Е.В. Силовое и скоростное шлифование. В кн.: Резание металлов. Станки и инструмент. ВИНИТИ АН СССР. М.: 1971, с. 66-110.

9. Братчиков А.Я., Муцянко В.И. Особенности процесса шлифования пропитанными кругами. Абразивы. 1974, № 4, с. 14-17.

10. Ваксер Д.Б. Пути повышения производительности абразивного инструмента при шлифовании,- М.-Л.: Машиностроение, 1964.-123 с.

11. Васильев H.H. Определение качества шлифовальных кругов. В кн.: Высокопроизводительное шлифование. - М.: Изд. АН СССР, 1964. -186 с.

12. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.- 576 с.

13. Вольский Г.Н. Обрабатываемость металлов шлифованием. М.: Машгиз. 1989. - 62 с.

14. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985. 424 с.

15. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М., Металлургия, 1975. 584 с.

16. Коссович Г.А. Новые вольфрамомолибденовые быстрорежущие стали. Сб. трудов ВНИИ, 1965, №7.

17. Глаговский Б.А., Линдунен Л.И., Носов П.С., Ройтштейн Г.Ш. Определение и контроль динамических характеристик шлифовальных кругов. Обзор. М. НИИмаш, 1980,- 72 с.

18. Глейзер JI.А., Лурье Г.Б., Геллер Ю.А. Инструментальные стали. 4-е изд. М.: Металлургия. 1975. 584 с.

19. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов // Учебник для машиностроительных и приборостроительных вузов. -М.: Высш.шк., 1985,-304.с.

20. Гуляев А.П., Купалова И.К., Ланда В.А. Методика и результаты фазового анализа быстрорежущих сталей. «Заводская'лаборатория», 1965, №3

21. Гурегив A.C., Маркучиевич В.А. Формирование шлифовальных кругов повышенной прочности. Абразивы. М.: НИИМАШ, 1972, № 7, с. 9-11.

22. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ, книга 1 /пер. с анг. Ю.П. Адлера и Горского В.Г. М.: Финансы и статистика, 1986,- 366 с.

23. Друянов Б. А. О движении цилиндрического индентора по поверхности полупространства. Теория трения и износа. М.: Наука. 1965. 627 с.

24. Дунин-Барковский И.В. О статистических аспектах шлифования. Вероятно-статистические основы процесса шлифования и доводки. Л.: СЗПИ, 1974,- 125 с.

25. Евсеев Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1975, 127 с.

26. Еремин С. В. Разработка высокопористого абразивного инструмента для шлифования без применения смазочно-охлаждающих сред: дисс. канд. техн. наук, М., 1997,-130с.

27. Зубков А.Б. Повышение эффективности глубинного шлифования жаропрочных сплавов с использованием высокопористого абразивного инструмента специальной структуры: дисс. канд. техн. наук, М., 1992. 125 с.

28. Ипполитов Г.М. Абразивно-алмазная обработка. М.: Машиностроение. 1969.- 334 с.

29. Калинин Е.П., Шашков М.А. Анализ схемы расположения абразивных зерен в объеме шлифовального круга,- Изв. Вузов. N6, 1986. с. 136-140.

30. Карлин В.В., Хижняк Н.П. Электрокорундовые сферы перспективный абразивный и огнеупорный материал,- Труды ВНИИАШ, 1983. с. 8-11.

31. Ковальчук Ю.М. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: Машиностроение, 1984, 288 с.

32. Ковальчук Ю.М. Развитие производства абразивного, алмазного и эльборового инструмента.- М.: Машиностроение, 1976,- 32с.

33. Коротков А.Н. Повышение работоспособности шлифовальных инструментов на основе эффективного использования свойств зерен. Автореф. дисс. докт. техн. наук, М., 1993. 38 с.

34. Кравченко Ю.Г. Работоспособность высокопористых кругов при заточке быстрорежущего инструмента. Абразивы. М.: НИИМАШ, 1977, № 12, с. 9-10.

35. Кремень З.И., Дугин В.И., Карпова Е.И. Высокоскоростные круги для желобов колец подшипников. Абразив, 1974, вып. 5,- с. 1-6.

36. Кремень З.И., Зайцева М.А., Федотова С.М. Специализированные абразивные инструменты,- М.: Машиностроение, 1986,- 40 с.

37. Кудасов Г.Ф. Абразивные материалы и инструменты. Л.: Машиностроение, 1967,- 160 с.

38. Кудасов Г.Ф. Плоское шлифование,- Л.: Машиностроение, 1967. 107 с.

39. Кудряшов Б.П. Разработка абразивных кругов со специальной структурой для шлифования быстрорежущих сталей: Дисс. канд. техн. наук. М., 1983. -181с.

40. Курдюков В.И., Кудряшов Б.П., Влияние параметров Структуры абразивного круга на производительность шлифования. //Семинар: Алмазно-абразивная обработка при изготовлении деталей машино- и приборостроения.-М.: НТЦ Информтехника, 1993. с. 23-27.

41. Курдюков В.И., Кудряшов Б.П., Андреев A.A., Божко В.Н. Оптимизация процесса шлифования по параметрам режима обработки. //Семинар: Алмазно-абразивная обработка при изготовлении деталей машино- и приборостроения.-М.: НТЦ Информтехника, 1993. с. 19-23.

42. Латышев В. Н. Повышение эффективности СОЖ. М.: Машиностроение. 1985. 65 с.

43. Лукьянов С.И., Панов А.Н. Обработка экспериментальных данных.-Магнитогорск: МГМИ, 1992. 75 с.

44. Лурье Г.Б. Абразивные инструменты и их эксплуатация. М.: Машиностроение, 1971.-63 с.

45. Лурье Г.Б. Шлифование металлов. -М.: Машиностроение, 1969. 127с.

46. Маслов Е.Н Теория шлифования материалов- М.: Машиностроение, 1974. -320 с.

47. Маслов E.H., Постникова Н.В. Основные направления в развитии теории резания абразивным, алмазным и эльборовым инструментом. М.: Машиностроение, 1975,- 48 с.

48. Матвеевский P.M. Повышение экологической чистоты смазочных масел // Трение и износ 1994. Т. 15. № 5. с. 843—848.

49. Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Справочник в пяти томах. Под общей ред. И.В. Кудрявцева. Том 3. Специальные стали и сплавы под ред. Ф.Ф. Химушина. М., Машиностроение 1968. 446с.

50. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. Издательство физико-математической литературы. -М., 1961. 863с.

51. Мурдасов A.B. и др. Оценка прочности керамической связки. Абразивы. М.: НИИМАШ, 1976,N4, с. 8-10.

52. Муцянко В.И. Основы выбора шлифовальных кругов и подготовка их к эксплуатации. Л.: Машиностроение,!987, 163 с.

53. Муцянко В.И. Правка абразивных кругов. Справочник по абразивно-алмазной обработке. М., «Машиностроение», 1978.

54. Островский В.И. Оптимизация условий эксплуатации абразивного инструмента. Обзор. М.: НИИМАШ, 1984. 56 с.

55. Островский В.И. Импрегнированный абразивный инструмент: Обзор информ. Сер. С-2. (Инструментальная и абразивно-алмазная промышленность). М.: НИИМАШ, 1983, - 92 с.

56. Островский В.И. Основы теории и оптимизации процесса шлифования импрегнированным абразивным инструментом. Автореф. докт. дисс. ЛПИ им. Калинина, Л., 1981.

57. Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981,- 142 с.

58. Панайотти В.А. Исследования процесса шлифования быстрорежущих сталей с нанесением твердых смазочных материалов на режущую поверхность эльборных кругов. Канд. дисс. М., МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1980.

59. Папуловский В.Ф. Планирование эксперимента в промышленности : Учеб. пособие,- М., 1992.-68 с.

60. Пицына Л.Г. Мурдасов A.B. Изучение поверхности разрыва абразивного черепка на керамической связке,- М. НИИМАШ, науч.-техн.реф. сб. Абразивы, 1973, N8, с.8-11.

61. Подзей A.B. Технологические остаточные напряжения. М., Машгиз, 1973 г.

62. Попов С.А., Ананьян Р.В. Шлифование высокопористыми кругами. М.: Машиностроение, 1980. - 79 с.

63. Попов С.А., Ананьян Р.В. Эксплуатационные свойства высокопористых абразивных кругов. Станки и инструмент 1977. - N3. - с. 22-23.

64. Редько С.Г. Расположение режущих зерен в рабочей поверхности шлифовального круга ,- Станки и инструмент, 1976, N 5. с. 40-44.

65. Кривоухов В.А., Петруха П.Г. и др. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. М.: Машиностроение, 1967. 654 с.

66. Резников А. Н. Теплофизика резания. -М.: Машиностроение, 1969,- 288 с.

67. Резников А.Н. Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. М.: Машиностроение, 1977. - 391 с.

68. Романенко А.М. Повышение производительности обработки подшипниковых сталей высокопористыми кругами закрытой структуры: Дисс. канд. техн. наук,- М., 1992. 136 с.

69. Сахаров Г.И., Арбузов О.Б., Боровой Ю.А., Гречишников В.А. Металлорежущие инструменты. -М.: Машиностроение, 1989. 328 с.

70. Смирнов М.П, Карпова Е.И. Пропитка абразивных керамических инструментов парафином, серой и коллоидным графитом. Абразивы, 1969, № 2, с. 11-13.

71. Современные виды абразивных инструментов. Сборник научных трудов.(ВНИИмаш). М.: ВНИИТЭМР, 1991. - 117 с.

72. Соломенцев Ю.М., Старков В.К., Босов Д.Ю., A.C. N 1457313. Абразивный инструмент.

73. Соломенцев Ю.М., Старков В.К., Neugebauer R., Harzbecker С. Высокопроизводительное шлифование без применения смазочно-охлаждающих средств. -Труды конгресса: Конструкторско-технологическая информатика -2000. -М.: Изд-во «Станкин», 2000. Т. 2, с.156-158.

74. Справочник по технологии резания материалов, п/р Шпура Г., Штефле Т. кн.2. М.: Машиностроение, 1985. - 688 с.

75. Старков В. К., Макаров О. В. Критерии конкурентоспособности высокопористого абразивного инструмента // Сборник трудов конференции: «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы» Волжский, 1998. с. 48-51.

76. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. М.: Машиностроение, 1989. -296 с.

77. Старков В.К. Условия эффективного использования алмазных и абразивных кругов. // Новое в абразивно-алмазной обработке: Обзор информ. Сер. с II (инструментальная и абразивная промышленность). - М.: ВНИИМАШ, 1969. - с. 26-32.

78. Старков В.К., Босов Д.Ю., Пуцов А.Ф. Новые высокопроизводительные абразивные инструменты повышенной производительности. // Сб.: Прогрессивные режущие инструменты часть I. Рига, 1989. с. 149 153.

79. Старков В.К., Кавин Д.Б. • Оптимизация технологических свойств высокопористого абразивного инструмента.// Семинар: Алмазно-абразивная обработка при изготовлении деталей машино- и приборостроения,- М.: НТЦ Информтехника, 1993. с. 12-16.

80. Старков В.К., Балкаров Т.С. Повышение производительности шлифования деталей из магнито-твердых материалов. // Семинар: Алмазно-абразивная обработка при изготовлении деталей машино- и приборостроения.-М.: НТЦ Информтехника, 1993. с. 16-19.

81. Старков В.К., Балкаров Т.С. Пути повышения производительности обработки магнито-твердых материалов. // Материалы семинара «Повышение эффективности машиностроительного производства» Н.Новгород, 1993. с.21 -22.

82. Старков В.К., Кавин Д.Б. Эксплуатационные свойства высокопористого абразивного инструмента закрытой структуры. // Материалы научно-технического семинара: Повышение эффективности машиностроительного производства.// Н.Новгород, 1993. - с. 145-146.

83. Старков В.К., Пуцов А.Ф., Балкаров Т.С. Высокопроизводительное шлифование магнито-твердых материалов. // Труды конференции Intergrind' 91, часть II, Л. 1991 с. 145-150.

84. Старков В.К., Пуцов А.Ф., Босов Д.Ю., Карев H.B. A.C. N 1823349. Масса для изготовления абразивного инструмента.

85. Старков В.К., Трофимов Н.К., Босов Д.Ю., Карев И.В. A.C. N 1501427 Способ изготовления абразивного инструмента.

86. Старков В.К.,Босов Д.Ю., Новый абразивный инструмент повышенной работоспособности: //Nastroje 1989. Bratislava, 1989.94-95.

87. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник,- М.: -Машиностроение, 1985. 232 с.

88. Судзуки И. Разрыв шлифовальных кругов и оборудование для их испытания. Пер. с яп. № П 13360. М.: ВЦП, 1973, - 19 с.

89. Технологические рекомендации по шлифованию пропитанными кругами. Минстанкопром, ВНИИАШ, 1978.

90. Трент Е. М. Резание металлов. Пер. С англ. Г. И. Айзенштока. М., Машиностроение, 1980. 230 е..

91. Третьяков И.П., Тимофеев В.Н., Кудряшов Б.П., Ивашников В.Г. Шлифовальный круг. Авт. A.c. 1073082. Бюл. №6, 15.02.84.

92. Федотов A.A. Повышение эффективности операции шлифования стальных заготовок за счет подачи СОЖ в замороженном состоянии, дисс. канд. техн. наук, Ульяновск: УПИ, 1991, -222с.

93. Федотова С.М., Казанская В.В. Высокопористый абразивный инструмент на керамической связке с применением различных порообразующих наполнителей,- Абразивы, вып. 12, 1980. с.5-8.

94. Багайсков Ю.С. Носенко В.А., Лежнева A.B., Придорогина Л.В. Физико-механические и эксплуатационные свойства высокопористых фасонныхинструментов для заточки лезвийного инструмента. // Труды конференции Intergrind 91, часть I, Л. 1991. с. 82-87.

95. Филимонов JI.H. Степаненко В.Г. Статистический анализ распределения режущих кромок по рабочей поверхности шлифовального круга // Абразивы.-1976.-N 10.-с. 10-13.

96. Филимонов JI.H. Стойкость шлифовальных кругов. -J1: Машиностроение, 1973.-130с.

97. Хрульков В.А. Особенности шлифования жаропрочных и магнитных сплавов. «Технология машиностроения», ЦИНТИМАШ, 1969, N 9.

98. Худобин JI.B. Смазочно-охлаждающие средства, применяемые при шлифовании. -М.: Машиностроение, 1971. 216 с.

99. Хусу А.П., Витенберг Ю.Р., Пальмов В.А. Шероховатость поверхностей. Теоретико-вероятностный подход. М., Наука 1975г. 342с.

100. Эльянов В.Д. Эксплуатационные возможности шлифовальных кругов: Обзор информ. Сер. С-2 (Инструментальная и абразивно-алмазная промышленность). М.: НИИмаш, 1976. -52 с.

101. Эфрос М.Г., Миронюк B.C. Современные абразивные инструменты, п/ред. Кремня З.И. Д.: Машиностроение , 1987,- 158с.

102. Якимов A.B. Оптимизация процесса шлифования,- М.: Машиностроение, 1975. 176с.

103. Ящерицын П.И., Караим И. П. Скоростное внутреннее шлифование. -Минск: Наука и техника, 1980. 280с.

104. Ящерицын П.И. и др. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. Минск: Вышэйшая школа, 1990. 512с.

105. Ящерицын П.И. Повышение эксплуатационных свойств шлифованных поверхностей. Минск: Наука и техника, 1966,- 384 с.

106. Amin und borsaurefreie Kuhlsehmiertoffe // Maschine. 1994. N 7—8. Р. 24.

107. Brinksmeier-E; Brockhoff-T; Walter-A. Minimalmengenkuhlschmierung und Trockenbearbeitung beim Schleifen. // Zeitschriftenaufsatz: Harterei-Techmsche Mitteilungen HTM, Band 52. 1997. Heft 3, Seite 166-170.

108. Bruckner K. Jndustrie Anzeiger. 1960. N36. P. 533-558.

109. Dahlmanns-F. Trockenschleifen unter industrialen Randbedingungen // Konferenz-Einzelbericht: Umweltvertragliches Schleifen. Ökologie als olconomie der Zukunft. Schleiftechnisches Kolloquium Aachen, D, 18.-19. Mai, 2000, Seite 233246.

110. Don- I., Sahm A. Erfahrungen mit Minimalmengen-Schmierung // Werkstatt und Betrieb. 1999.132, N 4.C. 39-48.

111. Em Schnapsglas ist genug // Produktion. 1997. N 25-26. C. 17.

112. Glasson Thomas J. Cloudy forecast for dry machining // Amer. Mach. 1997. N3.C.41.

113. Heidtman-W. Optimierung beim Bandschleifen. // Zeitschriftenaufsatz: Metalloberflache, Band 52. 1998. Heft 8, Seite 609-613.

114. Lubrication: I'assurer sans hjlluer, un realite // Mach. prod. 1993. N 597. P. 72-73.

115. Maier Dietmar. Tracken gewinnsebohren // Werkstatt und Betr. 1995. N 3. S 193—194.

116. Movla-sade-V; Alijew-R. Drehwerkzeuge mit neuen Kinematiken schleifen. Verringerung der beim Schleifen auftretenden Temperatur // Zeitschriftenaufsatz: Drehteil und Drehmaschine, Band 11. 1999. Heft 6, Seit 68-78.

117. Nonchlorinated coolant easily recycled // Amer. Mach. 1994. N 11. C. 89.

118. Schiele Luftman Karin. Hanter krankungen musen nicht sein // Produktion 1993. N6. S. 8.

119. Tonsshoff-H-K; Wobker-H-G; Brunner-G; Kroos-F. Möglichkeiten und Grenzen des Trockenchleifens gehärteter Stahle // Zeitschriftenaufsatz: Harterei -Technische Mitteilungen HTM, Band 50. 1995. Heft 2, Seite 78-85.

120. Tso-P-L. Zum Schleifen von Inconel 718. // Zeitschriftenaufsatz: Journal of Materials Processing Technology, Band 55. 1995. Heft 3-4, Seite 421-426.

121. Volcker-G; Kohl-J. Sinterkorund-Schleifscheiben zum Federenden-Schleifen. Mikrokristallite-Korund-Kornungen für das Federendenschleifen im Trockenschliff. // Zeitschriftenaufsatz: Draht, Bamberg, Band 47. 1996. Heft 4/5, Seite 289-290.

122. Исследованный диапазон параметров режимов шлифования: скорость круга 27 м/с; скорость продольной подачи стола 4000.8000 мм/мин; поперечная скорость подачи стола 0,25. 1 мм/ход; глубина резания 0,002.,0,05мм.

123. В соответствии с заводской технологией удаление припуска производилось последовательно с изменением режима шлифования отфорсированного до мягкого за счет изменения скорости подачи стола и глубины обработки.

124. Эффективность применения нового инструмента сравнивалась с результатами шлифования применяемым на заводе кругом характеристики 25А25ПСМ26К5.

125. Испытаниями установлено, что применение высокопористых кругов МГТУ "Станкин" позволяет реализовать процесс сухого шлифования ответственных деталей из закаленных легированных сталей с обеспечением повышенных требований по точности и качеству обработки.

126. По результатам проведенных испытаний можно сделать следующие выводы и рекомендации:

127. Применение высокопористых кругов МГТУ "Станкин" позволяет реализовать процесс сухого шлифования ответственных деталей иззакаленных легированных сталей с обеспечением повышенных требований по точности и качеству обработки.

128. От МГТУ «Станкин» Директор Центра

129. Удаление стружки из зоны шлифования производилось с помощью вентиляционной вытяжной установки.

130. Рекомендации по режимам шлифования и правки даны применительно к условиям обработки на плоскошлифовальных станках мод. 80-120 (фирма «Ьпез-ЗЫртап»), ВЯ И-20АТ08, ОШ-550.

131. Для бесприжоговой прецизионной обработки деталей гидроагрегатов из легированных сталей 95X1ЗМКЗБ2Ф-ВЧ (НЯСэ 59), Х12Ф1-Ш (НЯСэ 56.61), 16ХЗНВФМБ-Ш (НЯСэ 60). • Предварительное шлифование:

132. Типоразмер круга Характеристика круга Скорость круга

133. Чистовое шлифование: Типоразмер круга Характеристика круга Скорость круга

134. Скорость продольной подачи стола Скорость поперечной подачи стола Глубина обработки Величина правки Периодичность правки

135. Обработка деталей 95X1ЗМКЗБ2Ф-ВЧ, Х12Ф1-Ш, поставки).• Предварительное шлифование: Типоразмер круга Характеристика круга Скорость круга

136. Чистовое шлифование: Типоразмер круга Характеристика круга Скорость круга

137. Скорость продольной подачи стола- 1 250x20x76, -25А 12П С2 12 К5,- 27 м/с,- 6.9 м/мин,

138. Скорость поперечной подачи стола 0,4. 0,6 мм/ход,

139. Глубина обработки Величина правки Периодичность правкипосле 1000. 1500 проходов при обработке с максимальной глубиной и после 2000.4000 проходов при обработке с минимальной глубиной.-0,001. 0,01 мм/ход, -0,01.0,015 мм,

140. От МГТУ «Станкин» От АО АК «Рубин»1. Директор Центра

141. Новые технологии и инструменты»1. В.К. Старков1. Ведущий инженер-технолог

142. Начальник тех. бюро цеха №461. А.Б. Феоктистов1. В.И. Маркович1. УТВЕРЖДАЮ» ;тный инженер1. Салют»2000г.1. АКТпроизводственных испытаний высокопористых абразивных кругов при профильном шлифовании протяжек из быстрорежущей стали Р12Ф2К5МЗ МП.

143. Режимы шлифования изменялись в следующем диапазоне: скорость круга 25 30 м/с; скорость подачи стола 30 - 9000 мм/мин; глубина резания 0,005 - 1 мм/ход.

144. Испытаниями установлено, что на форсированных режимах шлифования протяжек при принятых схемах крепления заготовки и подвода СОЖ возможно появление прижогов и микротрещин на обработанных поверхностях (см. табл.).

145. В дальнейшем испытания высокопористых абразивных кругов при обработке протяжек производились только методом маятникового шлифования с глубиной резания 0,005 0,01 мм/ход при скорости подачи стола 7-9 м/мин.

146. Для предварительного профилирования протяжек могут быть использованы высокопористые шлифовальные круги зернистостью 16 с твердостью М2 МЗ и номером структуры 12 - 16, которые обеспечивают более высокую производительность шлифования;

147. Шлифование высокопористыми кругами протяжек из быстрорежущей стали Р12Ф2К5МЗ МП с глубиной резания от 0,05 до 1 мм/ход не гарантирует бездефектной обработки на вертикальных участках профиля.от МГТУ «СТАНКИН»

148. Директор НИЦ «Новые т€кнологии и инструменты» V -<" В.К. Старков1. Вед. ищкенер-.А.Б. Феоктистов1. Вед. и:1. С.А. Рябцевот ММПП «Салют»

149. Рекомендуемые типоразмеры шлифовальных кругов:• 1 120*14*51 иЛ 200*16*76 для обработки сложных многосекционных протяжек,• 1 400*16*127 и 1 400*25*127 для обработки крупногабаритных или простых односекционных протяжек.

150. Для бесприжоговой обработки протяжек с площадью поперечного сечения зуба у основания гребня 25. 80 мм2 рекомендуются следующие характеристики высокопористых кругов, параметры режима шлифования и правки инструмента:

151. Обработка протяжек из быстрорежущих сталей Р18 (HRC-, 63.65) и Р12Ф2К5МЗ-МП (HRC366.68) Предварительное шлифование: Характеристика круга -25А 10.12П М2 12 К 599ВА 120. 100 I 12 V Скорость круга 27 м/с,

152. Скорость подачи стола 8. 10 м/мин, Глубина обработки - 0,01. 0,02 мм/ход,

153. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,015. 0,02 мм,

154. Периодичность правки после 10.20 проходов при обработке смаксимальной глубиной и после 30.40 проходов при обработке с минимальной глубиной.1. Чистовое шлифование:

155. Характеристика круга 25А 10П М2 12 К599ВА 120 I 12 V, Скорость круга 25 м/с,

156. Скорость подачи стола 7. 9 м/мин, Глубина обработки - 0,001. 0,007 мм/ход,

157. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,01. 0,015 мм,

158. Периодичность правки после 40. 50 проходов при обработке смаксимальной глубиной и после 60.70 проходов при обработке с минимальной глубиной.

159. Обработка протяжек из быстрорежущих сталей Р6М5К5МЗ-МП (ШСЭ 63. 66) и Р9М4К8-МП (ШСЭ 63. 66) Предварительное шлифование: Характеристика круга 25А 10. 12П МЗ 12 К599ВА 120. 100 . 12 V,1. Скорость круга 27 м/с,

160. Скорость подачи стола 10. 12 м/мин, Глубина обработки - 0,01. 0,02 мм/ход,

161. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,025. 0,03 мм,

162. Периодичность правки после 10.20 проходов при обработке смаксимальной глубиной и после 40. 50 проходов при обработке с минимальной глубиной.1. Чистовое шлифование:

163. Характеристика круга 25А 10П МЗ 12 К599ВА 120 J 12 V, Скорость круга 25 м/с,

164. Скорость подачи стола 9. 11 м/мин, Глубина обработки - 0,001 .0,01 мм/ход,

165. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,01. 0,015 мм,

166. Периодичность правки после 50. 60 проходов при обработке смаксимальной глубиной и после 80. 100 проходов при обработке с минимальной глубиной.

167. Скорость подачи стола 7. 9 м/мин, Глубина обработки -0,01. 0,02 мм/ход,

168. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,015.0,02 мм,

169. Периодичность правки после 10.20 проходов при обработке смаксимальной глубиной и после 30.40 проходов при обработке с минимальной глубиной.1. Чистовое шлифование:

170. Характеристика круга 25А 10П М1 12 К599ВА 120 H 12 V, Скорость круга 25 м/с,

171. Скорость подачи стола 6. 8 м/мин, Глубина обработки - 0,001 .0,007 мм

172. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,01. 0,015 мм,

173. Периодичность правки после 40.50 проходов при обработке смаксимальной глубиной и после 60. 70 проходов при обработке с минимальной глубиной.

174. Обработка протяжек из быстрорежущих сталей Р6М5К5МЗ-МП (ЬЖСЭ 63. 66) и Р9М4К8-МП (Ш1СЭ 63. 66) Предварительное шлифование: Характеристика круга 25А 10. 12П М2 12 К599ВА 120. 100 1 12 V, Скорость круга 27 м/с,

175. Скорость подачи стола 9. 10 м/мин, Глубина обработки -0,01.0,02 мм/ход,

176. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,025. 0,03 мм,

177. Периодичность правки после 10.20 проходов при обработке смаксимальной глубиной и после 40. 50 проходов при обработке с минимальной глубиной.1. Чистовое шлифование:

178. Характеристика круга 25А 10П М2 12 К599ВА 120 I 12 V, Скорость круга 25 м/с,

179. Скорость подачи стола 7.9 м/мин, Глубина обработки - 0,001 .0,01 мм/ход,

180. Скорость алмазного ролика 20,4 м/с, Величина правки - 0,01. 0,015 мм,

181. Периодичность правки после 50.60 при обработке с максимальной глубиной и после 80. 100 проходов при обработке с минимальной глубиной.

182. При шлифовании протяжек без подачи СОЖ (водный раствор) зону резания необходимо охлаждать сжатым воздухом, а глубина обработки в этом случае не должна превышать 0,005мм/ход.

183. Указанные рекомендации обеспечивают бездефектное шлифование (при качественной предшествующей термообработке) протяжек из закаленных быстрорежущих сталей указанных марок с шероховатостью обработанных поверхностей Ra = 0,16. 0,32 мкм.

184. Глаямшигехнолог ОЩ^Сг В.Н. Харитонов t О £оаш1. Вед. инженер-технолог

185. Начальник тех. бюро ц. № 411. Г. Полканов1. АКТпроизводственных испытаний и внедрения процесса профильного шлифования протяжек из закаленных быстрорежущих сталей Р6М5К5-МП, Р12Ф2К5МЗ-МП высокопористыми абразивными кругами.

186. Для испытаний и внедрения в МГТУ «Станкин» были разработаны специальные рецептурные составы шлифовальных кругов с широким диапазоном технологических свойств на основе различных порообразующих наполнителей.

187. Режимышлифования изменялись в следующем диапазоне:скорость круга 25-30м/с;скорость подачи стола 6000-8000 мм/мин; ' глубина резания 0,005-0,01 мм/ход.

188. Циклическая правка шлифовальных кругов осуществлялась алмазными роликами PCD производства фирм STRON DIAMANTWERKZEUGE или DROKAISER по мере необходимости восстановления профиля рабочей поверхности с величиной съема от 0,005 до 0,27 мм. Зона шлифования

189. Утверждаю» Главней инженер Г1 «Салют»1. Покладохлаждалась водным раствором эмульсии «Укринол», подаваемой под давлением 6,5 бар с расходом до 20 л/мин. Условия охлаждения зависили от формы обрабатываемого профиля протяжки, режимов и схемы шлифования.

190. На предварительных этапах испытаний были определены оптимальные характеристики высокопористого абразивного инструмента и режимы резания для профильного шлифования протяжек узкими кругами. Обработка каждого ручья протяжки производилась в отдельности.

191. На настоящем этапе испытаний определялась возможность шлифования полного рабочего профиля протяжки, что сокращает машинное и вспомогательное время необходимое для его изготовления до 3-5 раз.

192. Укринол» с расходом 10. 12 л/мин.

193. Директор НИЦ «Новые технологии и инструменты» В.К. Старков1. Вед. инженер-технолог1. А. Б. Феоктистов1. Зам. главного инженераб.'Н. Сидоруков Начальник^1. Г. Полканов

194. Начальник техбюро ц. 41 I. И. Ермаковолог ц. 41 О. С. Кискин1. АКТпроизводственных испытаний высокопористых шлифовальных кругов специальной структуры

195. В процесе подготовки к совместным производственным испытаниям нового инструмента:

196. МГТУ «Станкин» изготовлены опытные шлифовальные круги типоразмера ПП 250x32x7 6 четырех рецептур с различными комбинациями лорообразующих наполнителей для отбора оптимальной характерисики для различных номеров структур и зернистостей.

197. АО МПО им. И.Румянцева предоставлены оборудование и детали для испытания.

198. Испытания проводились на операции плоского шлифования на двух видах деталей для различных материалов.

199. Оборудование плоскошлифовальный станок модели ВР /ЧССР/. Правящий инструмент - алмазный карандаш. Обработка велась без применения охлаждающей жидкости /3-х% водный раствор СОЖ-1/.

200. Обработка детали «Крышка» Обрабатываемый материал сталь 14Х17Н2, твердость

201. НРчСэ 30. 35, заготвка имела габариты: длина 50мм, ширина - 25мм, высота - 1,5мм, количество одновременно обрабатываемых деталей - 4, припуск на обработку составлял0, Змм.

202. Режимы обработки детали «Крышка» опытными шлифовальными кругами