1496

ловодостойкими абразивными лентами, установил двоякое влияние СОЖ на параметры шероховатости поверхности. СОЖ, создающие прочную масляную пленку, уменьшают глубину фактического внедрения зерна и способствуют уменьшению шероховатости поверхности. Цикл выхаживания сокращается с 55 до 30 ходов. СОЖ с большим охлаждающим эффектом и малой прочностью пленки увеличивает глубину внедрения абразивного зерна в обрабатываемую поверхность, в результате чего шероховатость увеличивается. Например, если при шлифовании всухую стали У7А фактическая глубина срезаемого слоя составляет 26 мкм, то охлаждение струей масла уменьшает фактическую глубину срезаемого слоя металла до 22 мкм, а охлаждение двуокисью углерода увеличивает глубину до 29 мкм.

Малоиспользуемым резервом повышения надежности и долговечности деталей машин является не только обеспечение необходимого параметра шероховатости, но и формирование характера рельефа поверхности. При ленточном шлифовании зерна податливы, резание сопровождается поверхностным пластическим микровыглаживанием и осуществляется управляемое формирование рельефа поверхности. Нами установлено различие в характере формирования микрорельефа инструментами с одинаковыми зернами, но разной жесткостью связки. Наиболее резкие отличия возникают в угле наклона сторон профиля и радиуса закругления вершин в размерах опорной площади и параметрах шероховатости поверхности.

С увеличением жесткости связок угол наклона профиля увеличивается, а радиус закругления вершин микронеровностей уменьшается. Они оказываются более острыми, снижается их опорная площадь и увеличивается параметр шероховатости поверхности. Это объясняется меньшей подвижностью зерен в отношении как их поворота, так и нивелирования по высоте в инструментах с более жесткой связкой.

Рядом исследователей установлена целесообразность формирования рельефа поверхности таким образом, чтобы при финишной обработке не снимались полностью неровности предыдущей шероховатости, а притуплялись только ее гребешки. Этим обеспечивается по-

351

вышение технико-эксплуатационных свойств деталей, работающих в условиях трения, так как достигается оптимальная маслоемкость поверхности с соответствующим микрорельефом и большой опорной площадью.

Врезультате исследования установлена рациональность создания достаточно грубой шероховатости поверхности, но с минимальной деформацией поверхностных свойств материала при обработке, предшествующей финишной. Этого можно достичь путем шлифования или хонингования достаточно крупными зернами или даже чистовая лезвийная обработка. А финишную обработку следует выполнять инструментами на эластичной основе – лентами, брусками и т.п.

снеполным снятием гребешков предыдущей обработки, т.е. производить плосковершинную обработку. Полное снятие первичных гребешков не только снижает маслоемкость впадин, но и иногда ухудшает свойства поверхностных слоев. Такое может произойти, если предшествующая обработка была более низкотемпературной, чем скоростная высокотемпературная финишная абразивная обработка. Очевидно, этим можно объяснить иногда более высокую усталостную прочность деталей с грубой обработкой поверхности, чем деталей с меньшим параметром шероховатости.

Втех случаях, когда финишная обработка является более «щадящей» и к детали предъявляют высокие требования в отношении усталостной выносливости, необходимо снятие не только гребешков исходной шероховатости, но и всего дефектного слоя.

Вобщем виде влияние основных параметров режимов и условий ленточного шлифования на параметры шероховатости поверхности определяется следующими факторами:

1. Чем меньше зернистость ленты, тем меньше параметр шероховатости обработанной поверхности.

2. Чем тверже связка и выше давление и твердость контактного элемента, тем грубее эта поверхность.

3. Чем выше скорость ленты, тем меньше шероховатость поверхности детали. По мере износа абразивного покрытия ленты параметр шероховатости поверхности улучшается.

352

4.Чем меньше продольная подача, тем меньше шероховатость поверхности детали.

5.Для улучшения условий работы деталей машин целесообразно формирование не только соответствующих свойств поверхностных слоев, но и соответствующего микрорельефа поверхности.

353

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Базров Б.М. Основы технологии машиностроения: учеб. для вузов. – М.: Машиностроение, 2007. – 275 с.

2.Старков В.К. Шлифование высокопористыми кругами. – М.: Машиностроение, 2007.

3.Кремень З.И., Юрьев В.Г., Бабошкин А.Ф. Выбор характеристик абразивных кругов для основных видов шлифования: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т машиностроения. – СПб., 2003. – 60 с.

4.Калинин Е.П. Теория и практика управления производительностью шлифования без прижогов с учетом затупления круга. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. политехн. ун-та, 2009. – 358 с.

5.Зубарев Ю.М., Титов В.Б., Ревин Н.Н. Основы повышения эффективности шлифования сверхтвердых материалов. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. политехн. ун-та, 2005. – 170 с.

6.Зубарев Ю.М., Приемышев А.В. Теория и практика повышения эффективности шлифования материалов: учеб. пособие. – СПб.:

Лань, 2010. – 304 с.

7.Зубарев Ю.М. Современные инструментальные материалы:

учеб. – СПб.: Лань, 2008. – 224 с.

8.Муцянко В.И. Основы выбора шлифовальных кругов и подготовка их к эксплуатации. – Л.: Машиностроение, 1987. – 134 с.

9.Якимов А.В. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей. – М.: Машиностроение, 1984. – 312 с.

10.Орлов П.Н., Сагателян Г.Р. Доводка труднообрабатываемых материалов свободным абразивом с наложением ультразвуковых колебаний. – М.: Машиностроение, 1983. – 80 с.

11.Смирнов В.А. Шлифование прерывистыми кругами с упругодемпфирующими элементами. – СПб.: Политехника, 2009. – 91 с.

12.Захаров О.В. Минимизация погрешностей формообразования при бесцентровой абразивной обработке: моногр. – Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2006. – 152 с.

13.Шлифование фасонных поверхностей / А.И. Исаев [и др.]. – М.: Машиностроение, 1980. – 152 с.

354

14.Масловский В.В. Технология обработки на доводочнопритирочных станках: учеб. – М.: Высшая школа, 1979. – 159 с.

15.Михайлов А.А. Обработка деталей с гальваническими покрытиями. – М.: Машиностроение, 1981. – 144 с.

16.Технология шлифования валов бумагоделательных машин / А.М. Кучер [и др.]. – М.: Лесная промышленность, 1978. – 96 с.

17.Абразивная резка стальных заготовок: метод. рек. / А.П. Курносов [и др.]; УралВНИИАШ; ВНИИИТЭМР. – М., 1988. – 32 с.

18.Технология обработки конструкционных материалов: учеб. С.Д. Кугультдинов [и др.]. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 672 с.

19.Резание материалов. Режущий инструмент: учеб. пособие / В.М. Кишуров [и др.]. – М.: Машиностроение, 2009. – 492 с.

20.Макаров В.Ф. Резание материалов: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 364 с.

21.Макаров В.Ф., Кирчанов В.П., Доронин Ю.В. Опыт внедрения акустического метода контроля абразивного инструмента для глубинного шлифования // Intergrind-91: материалы 8-й междунар. науч.-техн. конф. – Л.: Изд-во ЛДНТП, 1991. – С. 47–49.

22.Выбор оптимальных характеристик высокопористых кругов для глубинного шлифования / В.Ф. Макаров, А.Н. Попов, В.П. Кирчанов, В.В. Семиколенных // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-98: сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. (г. Волжский, 9–10 сент. 1998 г.) / Волгогр. гос. техн. ун-т. – Волжский, 1998. – С. 21–23.

23.Макаров В.Ф., Кочепанова Н.К. Повышение эффективности ленточного шлифования лопаток ГТД новым абразивным материалом «Компакт Корн» // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2000: сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. (г. Волжский, 11–12 сент. 2000 г.) / Волж. инж.-стр.

ин-т. – Волжский, 2000. – С. 17–19.

24.Макаров В.Ф., Кирчанов В.П., Юрова Г.П. Применение по- лимер-абразивных щеток для финишной обработки деталей ГТД / Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и мате-

355

риалы. Шлифабразив-2001: сб. ст. междунар. науч.-техн. конф. (Волжский, 12–13 сент. 2001 г.) / Волгогр. гос. техн. ун-т. – Волго-

град, 2001. – С. 27–31.

25.Макаров В.Ф., Юрова Г.П. Шлифование износостойких покрытий // Шлифабразив-2005: сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. (г. Волжский, 12–14 сент. 2005 г.). – Волжский, 2005. – С. 5–7.

26.Пат. 2217730 РФ, МКИ G 01 N 3/32. Способ выбора шлифовального круга / Макаров В.Ф., Попов А.Н., Семиколенных В.В., Титаренко Н.В. – Опубл. 27.11.03, Бюл. № 33.

27.Макаров В.Ф., Кочепанова Н.К., Кочепанова Е.Н. Исследования эффективности применения высокопористых эластичных кругов на эпоксикаучуковой основе при полировании лопаток // Вестник Рыб. гос. авиац. технол. акад. им. П.А. Соловьева (РГАТА). – Ры-

бинск, 2007. – № 1(11). – С. 18–19.

28.Макаров В.Ф., Бычина Е.Н. Исследование эффективности процесса ленточного полирования титановых сплавов // СТИН. – 2011. – № 11. – С. 29–34.

29.Макаров В.Ф., Виноградов А.В. Скругление и полирование острых кромок деталей полимерно-абразивными щетками // Технологические и теплофизические аспекты управления качеством в машиностроении (Резниковские чтения): сб. тр. II междунар. науч.-

техн. конф. – Тольятти, 2008. – Ч. I. – С. 37–41.

30.Сулима А.М., Шулов В.А., Ягодкин Ю.П. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. – М.: Машино-

строение, 1988. – 238 с.

31.Глубинное шлифование деталей из труднообрабатываемых материалов / С.С. Силин, В.А. Хрульков, А.В. Лобанов, Н.С. Рыкунов. – М.: Машиностроение, 1984. – 64 с.

32.Гюринг К. Технология высокоскоростного шлифования // Современная металлообработка: материалы симп. (г. Ярославль, 20 марта 1987 г.) / ГЮРИНГ Аутомацион ГмбХ и Ко. – Штеттен, 1987. – С. 2.1–2.17.

356

33.Новый инструмент для глубинного шлифования хвостовиков турбинных лопаток / Ю.С. Елисеев, В.К. Старков, С.А. Рябцев // Авиационная промышленность. – 2000. – № 4. – С. 36–44.

34.Саютин Г.И. Выбор шлифовальных кругов. – М.: Машино-

строение, 1976. – 64 с.

35.Шальнов В.А. Шлифование и полирование высокопрочных материалов. – М.: Машиностроение, 1972. – 272 с.

36.Noichl H. CBN Grinding of Nickel Alloys in the Aerospace Industry // Intertech-2000. – Vancouver, 2000.

37.Шлифовальные круги из кубического нитрида бора на керамической связке: проспект / ОАО МПО «ТОМАЛ». – М., 2009. – 5 с.

38.Бабошкин А.Ф. Абразивный инструмент на гибкой основе //

Инструмент. – 1997. – № 2. – С. 6–7.

39.Бабошкин А.Ф. Динамика технологической системы ленточного шлифования // Инструмент и технологии. – 2004. – № 21–22. –

С. 14–24.

40.Верезуб В.Н. Шлифование абразивными лентами. – М.: Машиностроение, 1972. – 103 с.

41.Грисенко Е.В., Якимов А.В. Повышение эффективности

ленточного шлифования // Вестник машиностроения. – 1976. –

№5. – С. 69–70.

42.Гусман М.Т., Балденко Д.Ф. Забойные винтовые двигатели для бурения скважин. – М.: Недра, 1981. – 232 с.

43.Едигарев Е.В., Цофин Э.Е. Безопасность труда при работе абразивным инструментом. – М.: Машиностроение, 1970. – 155 с.

44.Израилович Я.И. Абразивные материалы и инструменты. Выбор и подготовка к работе. – М.: Машиностроение, 1977. – 54 с.

45.Ипполитов Г.М., Митревич К.С. Шлифование и полирование абразивными лентами. – М.: Машиностроение, 1978. – 76 с.

46.Исаев А.И., Филин А.Н. Шлифование фасонных поверхностей. – М.: Машиностроение, 1978. – 149 с.

47.Калитис Р.А. Профильное шлифование. – М.: Машинострое-

ние, 1977. – 32 с.

357

48.Костин Н.В., Паньков Л.А. Силы резания при шлифовании абразивной лентой // Повышение качества, надежности и долговечности деталей машин технологическими методами: сб. науч. тр. / Перм. политехн. ин-т. – Пермь, 1971. – С. 76–80.

49.Коротаев Ю.А., Шулепов В.А. Методы чистовой обработки роторов винтовых гидродвигателей // Совершенствование процессов абразивно-алмазной и упрочняющей обработки в машиностроении: межвуз. сб. науч. тр. / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 1998. –

С. 195–197.

50.Лурье Г.Б. Шлифование металлов. – М.: Машиностроение, 1969. – 174 с.

51.Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. – М.: Машиностроение, 1974. – 129 с.

52.Новоселов Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1979. – 232 с.

53.Паньков Л.А., Костин Н.В. Обработка инструментами из шлифовальной шкурки. – Л.: Машиностроение, 1988. – 235 с.

54.Паньков Л.А., Костин Н.B. Ленточное шлифование высокопрочных материалов. – М.: Машиностроение, 1978. – 213 с.

55.Устройство для полирования роторов винтовых забойных

двигателей червячным абразивным кругом / Ю.А. Коротаев, В.Н. Осипчук, С.С. Никомаров, В.И. Нечаев // Обработка резанием: экспресс-информ. / НИИМАШ. – М., 1981. – С. 20–22.

56.Фельдман Е.Н., Юнусов Ф.С. Бескопирное шлифование крупногабаритных деталей. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 1999. – 78 с.

57.Юнусов Ф.С., Фельдман Ю.Я., Чамин А.Ф. Исследование толщины срезаемого слоя и шероховатости поверхности при ленточном бескопирном шлифовании // Прогрессивные методы обработки деталей летательных аппаратов и двигателей: межвуз. сб. науч. тр. / Перм. политехн. ин-т. – Пермь, 1976. – С. 32–38.

58.Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования. – М.: Машиностроение, 1975. – 176 с.

358

Учебное издание

МАКАРОВ Владимир Федорович

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие

Редактор и корректор Н.В. Бабинова

Подписано в печать 28.02.13. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 22,5. Тираж 100 экз. Заказ № 38/2013.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

359