Износ инструмента
Температура
Температуру измеряли с помощью специальной термопары из хромель-копели. С целью исключения инерционности термопару с измерительным прибором тарировали. Полученные экспериментальные данные приведены втаблице.
№
|
d3
|
Угол
|
Глуби-
|
|
|
Темпера
|
|||||
|
MKM
|
Град.
|
На
|
Скорость
|
Показания
|
-
|
|||||
|
|
|
реза-
|
|
Прибора
|
тура
|
|||||
|
|
|
Ния
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Мм
|
|
|
°С
|
|||||
|
|
|
|
vct об/м
|
Укр м/с
|
Урез м/с
|
деление
|
МУ
|
|
||
1.
|
30
|
2,5
|
Од
|
12,5
|
39
|
39,1
|
21
|
21
|
340
|
||
2.
|
|
|
|
40
|
39
|
39,3
|
21
|
21
|
340
|
||
3.
|
|
|
|
80
|
39
|
40
|
22
|
22
|
350
|
||
4. 5.
|
40
|
2,5
|
0,2
|
12,5 40
|
39 39
|
39,1 39,3
|
24 24
|
24 24
|
400 400
|
||
6.
|
|
|
|
80
|
39
|
40
|
26
|
26
|
425
|
||
7.
|
40
|
2,5
|
0,3
|
12,5
|
39
|
39,1
|
28
|
28
|
470
|
||
8.
|
|
|
|
40
|
39
|
39,3
|
28,5
|
28,5
|
472
|
||
9.
|
|
|
|
80
|
39
|
40
|
30
|
30
|
490
|
||
10.
|
40
|
2,5
|
0,3
|
12,5
|
39
|
39,1
|
28
|
28
|
470
|
||
11.
|
|
|
|
40
|
39
|
39,3
|
28,5
|
28,5
|
472
|
||
12.
|
|
|
|
80
|
39
|
40
|
30
|
30
|
490
|
||
13.
|
40
|
2,5
|
0,8
|
80
|
39
|
40
|
32
|
32
|
520
|
||
Так как процесс шлифования высокоскоростной (динамический), то при переводе показаний прибора в градусы использовали динамическую кривую.
Из таблицы видно, что увеличение глубины шлифования с 0,1 до 0,2 мм приводит к повышению температуры примерно на 20% это связано с увеличением мощности теплового потока. Максимальная температура составила 520°С. Если полученные нами данные сравнить с ранее измеренными температурными данными, то можно сделать вывод, что с увеличением скорости температура пропорционально возрастает. Следует отметить, что в процессе проведения экспериментов вылетающая из зоны обработки стружка имела белый цвет, это показывает, что ее температура не превышала 600°С. На поверхности рельса после обработки полностью отсутствовали цвета побежалости. Шероховатость составила Rz =5 мкм.
Рис. 3.11.
Испытания показали, что новая схема шлифования позволяет вести обработку со снятием больших припусков (до 0,8мм) и высоких скоростях (до 100 м/с) при этом качество обработки улучшается, производительность резко увеличивается. На основе теоретического прогнозирования величины температуры на контакте зерна абразива с обрабатываемым материалом и зерна со связкой, как показателя износа, установлено:
а) температура на контакте зерна с материалом растет с ростом скорости резания (шлифования);
б) температура на контакте зерна со связкой с ростом скорости резания падает.
Следовательно, критериями выбора оптимальных по минимальному износу круга режимов резания являются значения температур диструкций материалов зерна и связки. Это меняет подход к выбору режимов резания при шлифовании.
Предложенная схема шлифования, с установкой плоскости круга к
вектору движения под углом а решает проблему качества шлифования (с d3 —> min, Rz -> min), несмотря на существенный рост подач S м > 9 (м/сек) = 32,4 (км/час), что несопоставимо с традиционной плоской схемой
d3 Dkp
шлифования, где SM < Sz • ZD • nи (S‘z ------- ; Za=---------------).
2 3 1,5 d3
При этом, увеличение подачи выше S M для традиционной схемы ведет к механическому выкрашиванию зерен, интенсивному износу, так как сила действующая на зерно F3 l,7 R D3 hH, и при необходимости съема больших припусков hи —> max: d3 —> max. Для предложенной схемы съем больших припусков не ведет к росту F3, так как припуск
B
δ=hH. Zb где Zi= ----------------
2.31,5.d3
В - ширина кольца расположения зерен на рабочей поверхности круга.
Эти положения были подтверждены экспериментально. Кроме того, экспериментально установлено, что в силу падения F3 падает и мощность теплового излучения, следовательно исключаются прижоги обрабатываемого материала, что подтверждено измерением поверхностной микро твердости материала рельсов до шлифования и после. Значения НВ остаются в пределах 390 единиц. Это же визуально наблюдается по следу обработки, который не имеет цветов побежалости.