Актуальные проблемы в машиностроении №2 2015

22 / 460

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
22
Первоначально он нашёл своё применение при затачивании твердосплавного инструмента [2
– 5], однако дальнейшие исследования подтвердили возможность его применения и при
затачивании быстрорежущего инструмента. Положительные результаты получены при
шлифовании и затачивании инструменты, марки Р6М5 [6 – 8].
Методика экспериментального исследования
Изменение плотности тока правки показало (рис. 1), что при iпр = 0,083…0,25 А/см2
происходит снижение параметра шероховатости от 0,142 до 0,072 мкм. Это, очевидно,
объясняется тем, что при малом токе правки алмазный круг на металлической связке, марки
АСВ 80/63 М1 100%, недостаточно быстро восстанавливаются режущие свойства круга и
происходит его частичное засаливание [9 – 13]. При этом увеличивается радиальная сила Ру,
что и приводит к увеличению шероховатости поверхности. При токе правки превышающем
iпр = 0,25 А/см2 круг работает в режиме полного самозатачивания, а радиальная сила Ру имеет
постоянное значение [14, 15]. Дальнейшее увеличение iпр приводит к постепенному
увеличению шероховатости, что объясняется более интенсивной правкой и алмазными
зернами высоко выступающими из связки круга. Анализируя полученную зависимость
можно сделать вывод, что наиболее благоприятное воздействие на шероховатость
поверхности оказывает плотность тока правки в пределах от 0,17 до 0,25 А/см2.
При увеличении плотности тока травления (рис. 2) с 3,125 до 6,25 А/см2 происходит
снижение шероховатости поверхности в пределах 0,108…0,072 мкм. Это, очевидно,
объясняется малой плотностью тока травления, когда преобладает механическое резание
металла. На этих режимах радиальная сила Ру имеет большое значение, а это приводит к
увеличению шероховатости. При iтр = 6,25 А/см2 преобладают электрохимические процессы
шлифования, здесь происходит интенсивное растворение обрабатываемого материала и, как
следствие, сглаживание микронеровностей поверхности. С увеличением iтр до 9,375 А/см2
происходит увеличение шероховатости до 0,118 мкм. Это, вероятно, объясняется тем, что
происходит переход от электрохимической к электроэрозионной обработке [16 – 18].
Полученные данные о шероховатости обработанной поверхности от механических
режимов резания: скорости резания, подачи и глубины резания хорошо согласуются с
исследованиями, широко представленными в справочной литературе. Однако уровень
шероховатости при КЭАО значительно ниже. Это можно объяснить возникновением
дополнительного электрохимического растворения микрорельефа обработанной
поверхности. Как правило, исследованные образцы имеют однородный вид, близкий к
зеркальному, как при электрохимическом травлении.
Так с увеличением скорости резания от 17 м/с до 35 м/с (рис. 3), величина
шероховатости снижается с 0,142 мкм до 0,072 мкм . Это можно объяснить тем, что с
увеличением скорости резания уменьшается сечение срезов, производимых каждым
работающим зерном. Это снижает силы резания, как отдельных зерен, так и суммарную силу
резания, в результате чего уменьшаются сколы режущей кромки, а шероховатость и острота
ее улучшаются. Однако с увеличением скорости до 47 м/с возрастает ударное воздействие
алмазных зерен на режущую кромку, что приводит к повышению шероховатости до 0,086
мкм, здесь же сказываются вибрации станка и оснастки.
При увеличении глубины резания (рис. 4) от 0,01 до 0,03 мм/дв.ход происходит
увеличение параметра Ra от 0,06 до 0,118 мкм. Как известно, с увеличением глубины
резания, увеличивается глубина царапин от алмазных зёрен и, кроме того, происходит рост
суммарной силы резания и сколов кромки алмазных зёрен.