ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРАВЯЩЕГО ИНСТРУМЕНТА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

  • Сергей Викторович Мурашкин Тольяттинский государственный университет
  • Александр Сергеевич Селиванов Тольяттинский государственный университет
  • Владимир Ильич Малышев Тольяттинский государственный университет
Ключевые слова: ультразвуковая правка круга, абразивные зерна, микросколы, сила правки, износ правящего инструмента, рельеф рабочей поверхности круга

Аннотация

Разработана методика исследования влияния осевых ультразвуковых колебаний стержневого алмазного правящего инструмента (ПИ) в процессе правки шлифовального круга: на нормальную составляющую Py силы правки, на износ алмазов ПИ, на формирование рельефа рабочей поверхности круга (РПК). Параметры рельефа РПК изучали методами: ощупывания на специальном профилографе при помощи алмазной иглы (параметры – относительная опорная длина tр на фиксированном уровне р и средний шаг между зернами); оптической микроскопии с помощью микроскопа модели МБС-2 (параметр – относительная опорная поверхность η шлифовального круга). Параллельно проводили фрактографическое исследование рельефа РПК на сканирующем электронном микроскопе LEO 1455VP.

Показано, что в условиях ультразвуковой правки (УЗП) круга износ ПИ практически не оказывает влияния на изменение относительной опорной поверхности η рельефа РПК. Из этого следует, что УЗП способна обеспечить более высокую стабильность режущей способности круга, а ПИ способен работать вплоть до полного износа.

Приведены рекомендации по выбору параметров ультразвуковой правки:

  1. Частоту колебаний рекомендуется выбирать из определенных по ГОСТ 16165-80 частот: (18±1,26) кГц; (22±1,54) кГц; (44±3,08) кГц; (66±4,62) кГц.
  2. Амплитуду А вынужденных колебаний ПИ нецелесообразно назначать свыше 15…20 мкм.
  3. При выборе глубины правки tп следует учитывать условие обязательного периодического прерывания контакта ПИ с РПК в соответствии с неравенством 0≤tп≤2A.

Биографии авторов

Сергей Викторович Мурашкин, Тольяттинский государственный университет

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»

Александр Сергеевич Селиванов, Тольяттинский государственный университет

кандидат технических наук, доцент, заместитель ректора – директор Института машиностроения

Владимир Ильич Малышев, Тольяттинский государственный университет

кандидат технических наук, профессор

Литература

Hashimoto F., Gallego I., Oliveira J.F.G., Barrenetxea D., Takahashi M., Sakakibara K., Stalfelt H.D., Staadt G., Ogawa K. Advances in centerless grinding technology // CIRP Annals – Manufacturing Technology. 2012. Vol. 61. № 2. P. 747–770.

Wegener K., Bleicher F., Krajnik P., Hoffmeister H.W., Brecher C. Recent developments in grinding machines // CIRP Annals – Manufacturing Technology. 2017. Vol. 66. № 2. P. 779–802.

Zhanga Y.Z., Xu X.P. Influence of surface topography evolution of grinding wheel on the optimal material removal rate in grinding process of cemented carbide // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2019. Vol. 80. P. 130–143.

Palmer J., Ghadbeigi H., Novovic D., Curtis D. An experimental study of the effects of dressing parameters on the topography of grinding wheels during roller dressing // Journal of Manufacturing Processes. 2018. Vol. 31. P. 348–355.

Kadivara M., Azarhoushang B., Shamaray S., Krajnik R. The effect of dressing parameters on micro-grinding of titanium alloy // Precision Engineering. 2018. Vol. 51. P. 176–185.

Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей. М.: Машиностроение, 1974. 275 с.

Malkin S., Grinding Technology: Theory and Applications of Machining with Abrasives. New York: John Wiley & Sons, 1989. 290 p.

Malkin S., Guo C. Grinding Technology. Theory and application of machining with abrasines. 2nd ed. New York: Industrial Press, 2008. 372 p.

Богачев Ю.Ю., Бабенко М.Г. Исследование стойкости рабочей поверх-ности шлифовального круга и правящего алмазного инструмента // Вестник Пермского национального исследовательского политехниче-ского университета. Машиностроение, материаловедение. 2015. Т. 17. № 2. С. 21–29.

Малышев В.И., Мурашкин С.В., Попов А.Н. Влияние ультразвуковой правки круга на качество шлифованных поверхностей в условиях автоматизированного производства // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2010. № 3. С. 101–105.

Yanga Z., Zhang S., Zhang Z., Zhang Y., Hu J., Li K., Zhao B., Zhang Y. Experimental research on laser-ultrasonic vibration synergic dressing of diamond wheel // Journal of Materials Processing Technology. 2019. Vol. 269. P. 182–189.

Wegener К., Hoffmeister H.W., Karpuschewski B., Kuster F., Hahmann W.C., Rabiey M. Conditioning and monitoring of grinding wheels // CIRP Annals – Manufacturing Technology. 2011. Vol. 60. № 2. P. 757–777.

Berlyaev B.V. The Effect of Ultrasonic Wheel Dressing on the Grinding Process // Machines & Tooling Melton Mowbray. 1978. Vol. 49. № 11. P. 53–54.

Tawakoli T., Westkaemper E., Rasifard A. Ultrasonic Assisted Dressing of Vitrified CBN Grinding Wheel // 40th CIRP International Seminar on Manufacturing Systems. Liverpool: Liverpool University, 2007. P. 121–125.

Киселев Е.С. Интенсификация процессов механической обработки рациональным использованием энергии ультразвукового поля. Ульяновск: УлГТУ, 2003. 186 с.

Малышев В.И., Мурашкин С.В., Селиванов А.С. Ультразвуковая правка, как средство повышения эффективности шлифования в условиях массового производства // Сборник научных трудов SWorld. 2012. Т. 7. № 3. С. 52–60.

Малышев В.И., Мурашкин С.В. Определение количества объёмно-разрушаемых абразивных зёрен шлифовального круга при ультразвуковой правке // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2011. № 3. С. 60–65.

Григорян М.А. Разрушение зерен, взаимодействующих абразивных инструментов при правке // Машиностроитель. 2007. № 6. С. 30–34.

Fedoseev O.B. The Effect of Noise on Grinding Cycles // Journal of Engineering for Industry. 1991. Vol. 113. № 4. P. 474–476.

Schwarz K.E. Zerspanungsvorgauge und Schleifergebnis beim Abrichten von Grinding // Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2001. Vol. 123. P. 319–324.

Опубликован
2019-03-30
Выпуск
Раздел
Технические науки

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>