19 / 457
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
19
разработки в области электроэрозионной обработки уже сегодня позволяют получать высокую точ-
ность обрабатываемых изделий.
Известно, что одним из главных требованием к современным инструментальным материалам
является высокая твёрдость, что в случае восстановления их режущих свойств шлифованием или и
затачиванием влечёт за собой значительные временные затраты. настоящие методы правки, не позво-
ляют достигать требуемых характеристик деталей машин и шлифовальных кругов, которые обраба-
тывают эти изделия [7 – 10].
Здесь прослеживается слабая связь науки с производственными условиями, что, очевидно,
связано с отсутствием достаточно простых и надёжных способов управления процессами, протекаю-
щими в зоне обработки. Это в свою очередь является следствием недостаточного использования ком-
бинированных электроалмазных методов обработки и также учёта условий контактного взаимодейст-
вия между современным инструментальным и обрабатываемым материалами. Так, при обработке из-
делий из высокопрочных наноупрочненных инструментальных материалов, в процессе затачивания
металлорежущего инструмента или шлифования ответственных поверхностей деталей машин, прак-
тически не применяют шлифовальные алмазные круги на металлической связке. Известная справоч-
ная литература не рекомендует обрабатывать инструментальные стали алмазным инструментом, за
исключением лишь чистовой, окончательной обработки. В первую очередь это связано с интенсив-
ным засаливанием шлифовального круга и как следствие потерей его режущей способности. Итогом
является появление на обрабатываемой поверхности разнообразных дефектов в виде прижогов, мик-
ротрещин, изменений в структуре материала и т.п. [11 – 15].
Однако, проведённые на кафедре «Технология машиностроения» экспериментальные иссле-
дования, однозначно доказывают: если создать соответствующие специфические и. главное, недоро-
гие в эксплуатации условия, то алмаз и алмазные инструменты при такой обработке показывает вы-
сокие режущие способности. Так, было доказано [16 – 21], что в процессе шлифования образуется
граница контакта, которая одновременно принадлежит инструментальному и обрабатываемому мате-
риалам. Протекающие здесь контактные процессы и реакции ответственны за засаливание круга, об-
разование дефектного слоя и работоспособность инструмента в целом.
На стадии исследования внешней картины алмазоносной поверхности шлифовальных кругов
и дефектного слоя заточенных пластин из инструментальных сталей, чётко проявились преимущества
комбинированной электроалмазной обработки. Круг имеет развитую режущую поверхность, а заса-
ливание практически отсутствует, о чём говорит равная вскрытость режущих зёрен и развитый рель-
еф поверхности алмазного круга (рис. 1).
Если же рассматривать обычное алмазное шлифование инструментальных материалов алмаз-
ными кругами, то в данном случае происходит постепенное засаливание круга. Однако, вопреки сло-
жившемуся мнению, что поры круга и алмазные зёрна всего лишь забиваются компонентами обраба-
тываемого материала, в засаленном слое наблюдаются элементы как самой связки круга, так и вто-
ричных соединений, образующимися в результате адгезионно-диффузионных явлений, химических
реакций и рекристаллизации.
Рис. 1. SEM-фотография алмазных зёрен на поверхности шлифовального круга
На рис. 2 показано алмазное зерно, непродолжительное время участвовавшее в процессе
обычного шлифования, в результате чего на его грани образовался налип.
Для исключения большинства диффузионных процессов, возникающих при алмазной обра-
ботке тех материалов, в которых содержится углерод, следует, в первую очередь, создать наиболее
благоприятные условия для алмазного инструмента, обеспечить ему условия, при которых абразив-