48 / 457
Механики XXI веку. №15 2016 г.
48
30
50
70
90
110
0 25 50 75 100
n
Р
б
,Н .
P
уб
P
zб
30
50
70
90
110
0 25 50 75 100
n
Р
и
,Н .
P
yи
P
zи
а б
Рис. 3. Составляющие силы резания при шлифовании базовым Pуб, Pzб
(а) и импрегнированным Pуи, Pzи (б) кругами от числа ходов стола n
Согласно [20] предельно допустимая концентрация хлора в воздухе рабочей зоны составляет
1 мг/м
3
. Концентрация 1,2 мг/м
3
получена на расстоянии 30 мм от зоны шлифования. На расстоянии
300 мм от зоны шлифования концентрация хлора снижается в 30 раз и составляет около 0,04 мг/м
3
,
что является допустимым значением, не превышающим ПДК.
Для оценки эффективности предложенного импрегнатора проведены исследования эксплуа-
тационных показателей инструмента.
В связи с высокой адгезионной способностью титанового сплава процесс шлифования базо-
вым кругом с охлаждением содовым раствором отличается нестабильностью силы резания. На рис.
3а приведены диаграммы одного из параллельных опытов при шлифовании с подачей 0,005 мм/ход с
СОЖ. В интервале от 230 – 100 ходов вариационный размах составляющей Ру достигает 35 Н, Pz – 19
Н. При шлифовании импрегнированным кругом вариационный размах составляющих силы резания
уменьшается в 1,5 – 1,9 раза, что свидетельствует о более высокой стабильности процесса.
Средние арифметические значений Pyи и Pzи на установившемся этапе снижаются на 6 – 9 %,
шероховатость обработанной поверхности при шлифовании импрегнированным абразивным инстру-
ментом Raи почти в 1,4 раза меньше по сравнению с базовым. Наблюдается тенденция к некоторому
повышению коэффициента шлифования Kши (табл.).
Таблица
Относительные значения эксплуатационных показателей при шлифовании
базовым и импрегнированным кругами
Среда
СОЖ
Без СОЖ
Подача, мм/ход
0,005
0,005
Рzб/Рzи
1,06
0,97
Руб/Руи
1,09
0,98
Kшб/Kши
1,04
1,47
Raб/Raи
1,37
1,38
При шлифовании на тех же режимах без использования СОЖ в наибольшей степени возраста-
ет износ базового круга. Шероховатость обработанной поверхности для базового и импрегнирован-
ного инструментов увеличивается значительно, но в равной степени. В результате коэффициент
шлифования импрегнированным кругом без использования СОЖ Kши по сравнению с базовым Kшб
увеличивается более, чем на 40 %. У импрегнированного круга сохраняется преимущество по шеро-
ховатости, достигнутое при шлифовании с СОЖ.
Как следует из результатов газового анализа (см. рис. 2), при шлифовании происходит разло-
жение импрегнатора с образованием свободного хлора. В связи с высокой реакционной способно-
стью атомы хлора вступают во взаимодействие с активированной поверхностью титанового сплава,
тем самым, препятствуя его взаимодействию с абразивным материалом. В результате снижается из-
нос инструмента и шероховатость обработанной поверхности.
В результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы.
Процесс разложения исследуемого соединения состоит из четырех фаз: в интервале темпера-
тур 150 – 270°С потеря массы составляет 65%; замедление потери массы до 95% при температуре