Исключение необходимости изнашивания связка в зоне резаная дон оамоеатачявэняя круге путей дозируемого электрохимического растворения связки вне зоны резания, возможность задавая зернах максимальной высота выступания повышением алмавоудержания связки превращают процесс шлифования в независимый от свойств диспергированных частиц обрабатываемого материала, а следовательно, ооздают предпосылки доотихешгя высоких технологических показателей при обработке самых различных материалов. Это подтверждают зкспернмвяталыше зависимости для производительности и себестоимости шлифования с управлением режущим рельефом сверхтвердых поликристаллов АСПК и отожженной меди, микротвердость и прочность — пластичность которых близки к предельным значениям для широко применяемых в технике материалов. Только изменением силы тока в цепи управления достигается четырехкратное снижение производительности шлифования АСПК и десятикратное — меди. Увеличение силы тока при шлифовании меди с 25 до 45 А, АСПК до 45 А позволяет снизить удельную себестоимость обработки меди в 15 раз я АСПК в 1,5 раза. При обработке АСПК по мере увеличения тока в ценя управления возрастает удельный расход алмазов. В условиях шлифования меди в цепи управления ток также значительно больший, чем при обработке КНТ-І6 и ЗЙ-765, но в отличие от АСЦК в атом случае основные затраты алекгрической энергии связаны с удалением отходов шлифования комбинированным способом. На электрохимический съем связки затрачивается относительно меньшая часть энергия. Регулирование соотношения интенсивностей электрохимического съема связки и алектрофнэико-хииического удаления стружек обрабатываемого материала из межзеренного пространства круга осуществляется с поковьх автономного катодного устройства.
Высокие прочностные свойства связки позволяют применять при шлифовании АСПК алмазы мелких зернистостей с пониженным объемным содержанием в рабочем слое, добиваясь одновременно требуемого количества работающих зерен и сохраняя оптимальное соотношение между количеством работающих зерен и непрерывно поступающих из матрицы.
Положительна роль повышенного алмазоудерканяя и при шлифовании мягкой меди. Увеличенная высота выступания способствует образованию большего объема межзеренного пространства, необходимого для
і размещения и транспортирования из зоны резания Юдиных стружек. Создается предпосылки использования высоких концентраций алмазов /160 % я выше/, способствующих увеличению ксляиестве зерен в кокакте, уменьшению нагрузок на нхх и переход; иг снятия малого количества крупных к снятию большего количес’. а. і меньших стружек, которые легче транспортируются из межзеренг:о:л> пространства. Увеличением зернистости с 50/40 до 200/160 юэд достигается повышение производительности в 1,-8 pasa при сникевин удельного расхода алмазов в 1,5 раза.
Исследования состояния обработанной поверхности АСНК показали, что при шлифовании по жесткой схеме с управлением режущим рельефом, шероховатость несколько выше, чем при обработке кругом на связке ИМ в конце периода сглаживания режущего рельефа, но при этом количество мигрирующей на поверхность’ металлофааы существенно меяьве. ОС зтом свидетельствуют снижение температуря, вносило эксплуатационные показатели обработанной поверхности [112] .
При рентгеноструктурном анализе поверхностного слоя отожженной меди после шлифования обнаружены сжимающие напряжения 40 — 45 Ша.
Результаты выполненных исследований процесса шлифования с управлением режущим рельефом кругов на прочных металлических свивках указывают не его широкие технологические возможности. Основные выходные показатели обработки исследуемых материалов в сравнении с шлифованием кругами на связке МВ1 приведены в табл.’ 4tl.
Таблица 4.1-
Обрабатываемый {Повышение производитель-{Снижение удельного материал (наоти обработки 1распада алмазов
АСПК |
2,0…2,8 |
2,5. .’.3,0 |
Гексинит-Р |
2,0…2,5 |
2,5…3,0 |
КНТ-Ї6 |
1,5…2,0 |
1,8;..2,2 |
ВВ-20 |
1,3.;.1,5 |
1,5…1,7 |
В0К-60 |
1,4..Л,6 |
1,5…1,5 |
Корундовая керамика |
ЇД.-.Л. З |
1,1…1,2 |
ЭИ-765 |
1,5…2,0 |
1,5». .2,0 |
Медз |
2,5…3,0 |
1,5,..1,8 |
Согласно этим данным сравнительная эффективн#’" ь ишгфевання с управлением режущим рельефом выше при обработке трудношлифу — емых материалов синтетических сверхтвердых поликристаллов АСПК,
Оезвольфрамового твердого сплэва КИТ-16, режущей керамики ВОК-ЄО, жаропрочного сплава ЭИ-765, отожженной меди.
Основные выходные показатели управляемого процесса алмазного шлифования труднообрабатываемых материалов кругами на специально упрочненной металлической связке Ш Ті Н2 приведены в табл.4.2.
Рекомендации по заточке инструментов из сверхтвердых и твердо — сплавных инструментов даны в табл. 4.3.
Таблица 4.2
Обеспечение постоянно! или весьма длительно! устойчивости высоко! режущей способности алмазных кругов на металлических связках при обработке материалов, имегщхх существенные различия хяад — ческаго состава, структуры и физико-механических свойств, открывает новые возможности в расширении областей применения алмазного шлифования я аффективного яспольиования каждого карата алмаза. Такая устойчивость обеспечивается соблюдением ряда главных условий: максимальная прочность удержания алмазов связкой; высокая износостойкость, развитость тонкого рельефа и оптимальная высота выступания ахжазвкх зерен над связкой; соответствие интенсивности принудительного дозируемого удаления овяэки интенсивности размерного износа алмазных зерен.
Высокая прочность и износостойкость связки позволяет увеличить диапазон регулирования высоты зерен и соответственно уменьшить критическое значение заделки зерне в связке, т. е. предшествующую его выпадению из крута. Непрерывное освобождение межзеренного пространства от продуктов шлифования и удаление связки уменьшает вероятность иди исключает полностью возникновение ее контакта с обрабатываемым материалом, создает благоприятные условия для высокоскоростного воздействия собственно алмазных верен на шлифуемую поверхность. В этом — одна из главных предпосылок расширения технологических возможностей алмазного шлифования.
Предложенные способы влектрохимического / при обработке керамик, твердых сплавов, сверхтвердых материалов/ и совмещенного — ахвктрохямического и электроярояионного /при обработке цветных металлов, жаропрочных сплавов/ воздействия на рабочую поверхность круга при адаптивной связи надежно обеспечивают стабилизацию ее микропрофиля и управление параметрами режущего рельефа.
Таким образом, металлическая связка кругов наряду с основным функциональным назначением — прочно удерживать алмазные зерна — играет важную роль как объект дозируемого разрушающего воздействия, направленного на оптимизацию параметров режущего рельефа круга, их стабилизацию и непрерывное обеспечение требуемых выходных показателей алмазного шлифования.
Управление рельефом алмазных кругов дает исследователям новые методические возможности, позволяющие иэучаяь обрабатываемость различных материалов, износ алмазных зерен и связки, режущую спо
собность кругов при статистически постоянных высоте выступания зерен, интенсивности съема припуска и износе iqjyra, мощности резания, качестве обработанной поверхности.
Следовательно, алмазное шлифование с непрерывным управлением режущим рельефом кругов рассматрявантся как устойчивый процесс обработки, быстро переналаживаемый в соответствии со свойствами материала шлифуемых изделий и уровнем выходных показателей.
Дальнейшие исследования в sroft области несомненно дадут производству новые технологические возможнвсти.