Актуальные проблемы в машиностроении Том 4 №3 2017

56 / 126

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 3. 2017 Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
56
УДК 621.922.3: 621.922.025
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ЗЁРЕН В ШЛИФОВАЛЬНОМ КРУГЕ
НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО ШЛИФОВАНИЯ
В.А. КОРОТКОВ, канд. техн. наук, доцент
Е.М. МИНКИН, инженер
(КузГТУ, г. Кемерово)
Коротков В.А. – 650000, г. Кемерово, ул. Весенняя 28,
Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачёва,
e-mail:
Эффективность работы шлифовальных кругов снижается из-за использования при их
изготовлении зёрен с произвольной формой и хаотичной ориентацией. Предлагается
повысить работоспособность шлифовальных кругов за счет целенаправленной ориентации
зёрен в их теле. Описывается конструкция экспериментального шлифовального круга, в
состав которого входят зёрна, ориентированные с помощью электростатического поля.
Экспериментальный круг тестируется в сравнительном испытании со стандартным кругом на
специальном стенде, смонтированном на базе шлифовального станка модели 3Г71.
Комментируются результаты испытаний, главное содержание которых состоит в том, что
эксплуатационные возможности шлифовальных кругов могут быть существенно улучшены
при дифференцированном подходе к выбору формы и ориентации зёрен, используемых при
их изготовлении.
Ключевые слова: плоское шлифование, шлифовальные круги, ориентированные
шлифовальные зёрна, форма зёрен, силы резания, мощность и производительность при
шлифовании
Введение
Установлено, что шлифовальные круги лишь частично используют свои эксплуатаци-
онные возможности. Одна из основных причин этого недостатка состоит в том, что зерна,
используемые для изготовления данных инструментов, имеют произвольную форму и хао-
тичное расположение в их теле. Исследованиями, проведенными на кафедре «Металлоре-
жущие станки и инструменты» показано, что форма зерна значительно влияет на эффектив-
ность шлифования [1 - 3]. В частности, установлено, что форма зерна, изменяющаяся в стан-
дартных шлифовальных кругах от изометрических до пластинчатых разновидностей, суще-
ственно влияет на режущую способность, износ и стойкость инструментов, шероховатость
обработки поверхностей, температуру резания [4]. Сепарировать зерна по признаку формы
для последующего использование их в шлифовальных кругах можно различными способами.
Одним из наиболее продуктивных и точных способов является вибрационный, основанный
на рассеве исходной массы абразива на вибродеке [5]. Показано, что для повышения эксплу-
атационных возможностей шлифовальных кругов их целесообразно изготавливать из зёрен с
определенной, контролируемой формой, которую следует выбирать в зависимости от по-
ставленных задач обработки [6].
Другим, не менее влиятельным фактором для эффективной обработки шлифованием,
является расположение зёрен в теле инструмента. Если, например, зерно располагается на
рабочей поверхности шлифовального круга параллельно плоскости резания, то оно будет
скользить по металлу, деформировать и нагревать его без срезания стружки. Расположение
зерна перпендикулярно или наклонно к плоскости резания даст другой результат по съёму