Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Экспериментальная установка для алмазного шлифования с применением непрерывной электрохимической правки шлифовального круга

# 03, март 2014
DOI: 10.7463/0314.0699920
Файл статьи: Shavva_P.pdf (1151.79Кб)
авторы: Шавва М. А., Захаревич Е. М.

УДК 65.071 Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана
2 Россия, Москва, ОАО "ВНИИИНСТРУМЕНТ"

Наиболее эффективным методом финишной обработки деталей из труднообрабатываемых металлов и сплавов является шлифование алмазными  шлифовальными кругами. Применение алмазных кругов обеспечивает значительный рост производительности труда, снижение затрат и повышение эффективности производства при достижении высоких эксплуатационных свойств обработанных поверхностей.

При шлифовании происходит износ рабочей поверхности алмазного круга, который отрицательно влияет на режущую способность алмазных зерен и в зависимости от условий шлифования может происходить по различным механизмам. Износ алмазного круга приводит к искажению его формы и снижению режущих свойств. Вместе с тем, правка алмазных кругов является технологически сложной и трудоемкой операцией.

Методы правки алмазных кругов имеют различные классификации. Классификация видов правки по виду используемой энергии включает в себя: механический, химический, электрофизический, электромеханический и электрохимический методы. Все эти виды имеют свои недостатки и достоинства.

Самым производительным и эффективным методом правки является электрохимический метод. Электрохимический метод включает в себя анодно-механическую правку и электрохимическую (электролитическую) правку. Рассматривается непрерывная электрохимическая правка и непрерывная электролитическая правка.

Для обеспечения непрерывной электролитической правки необходим источник энергии, шлифовальный круг на металлической связке и медный электрод. Правка состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит предварительная электролитическая правка круга. В зазор между кругом и электродом подается электролит. Связка окисляется. Происходит образование изолирующего слоя. Он уменьшает электрическую проводимость круга и регулирует расход алмазных зерен. Также изолирующий слой полирует обрабатываемую поверхность. Далее изолирующий слой разрушается. Цикл правки начинается заново.

Электрохимическая непрерывная правка протекает также как и электролитическая. Но во время этой правки не образуется изолирующего слоя. Оксиды вымываются потоком электролита. Метод обеспечивает постоянный вылет абразивного зерна. Вылет зерна составляет 100-120 % от среднего диаметра.

Осуществляется адаптация непрерывной электрохимической правки на обычный шлифовальный станок. Для этого к шлифовальному кругу ставят медный электрод. В зазоре между электродом и кругом циркулирует электролит. Также используют систему контроля нормальной и тангенциальной силы резания процесса.

На предприятии «ВНИИИНСТРУМЕНТ» разработан технологический экспериментальный стенд для алмазного шлифования. На данном стенде реализуется непрерывная электрохимическая правка алмазного шлифовального круга на металлической связке. Стенд состоит из поперечного и продольного суппорта. Шпиндель шлифовального круга установлен на поперечном суппорте. Частота вращения круга - 50-3000 об/мин. Шпиндель заготовки установлен на продольном суппорте. Частота вращения заготовки – 10-1000об/мин.

На шпиндель шлифовального круга монтируется медный электрод. Площадь электрода составляет 1/3 от площади круга. Зазор между кругом и электродом составляет 0.3 мм. В зазор подается электролит.

Электрод является анодом, круг является катодом. Электрод и круг присоединены к постоянному источнику тока. При включении источника тока начинается процесс электролиза. Связка круга окисляется и размывается. Отходы правки уносятся электролитом.

Электролит покидает зону резания. Далее жидкость попадает в специальное корыто. После этого электролит поступает в фильтровальную установку и проходит три стадии очистки. Очищенная жидкость подается в насос, а затем вновь попадает в зону резания.

Непрерывная электрохимическая правка обеспечивает большой вылет абразивного зерна из связки. Это гарантирует постоянство силы резания. Постоянная сила резания гарантирует стабильность качества обрабатываемой поверхности, уменьшение шероховатости поверхности и улучшения точности формы обрабатываемой детали.

За счет непрерывной электрохимической правки между алмазными зернами образуется пространство для стружки. Это позволяет избежать засаливания круга.

Стенд позволяет решить проблему очистки электролита. Это позволяет избежать прижогов и брака во время шлифования. С помощью регулировки режимов правки круга можно достигнуть максимальной производительности процесса.

Технология непрерывной электрохимической правки позволяет использование нетрадиционных методов шлифования, в том числе и пластичного режима шлифования. Однако для этого необходимо применить особую кинематическую схему обработки.

Список литературы

  1. Kramer D., Rehsteiner F., Schuhmacher B. ECD (Electrochemical In-Process Controlled Dressing), a New Method for Grinding of Modern High-Performance Cutting Materials to Highest Quality // Cirp Annals - Manufacturing Technology. 1999. Vol. 48, no 1. P. 265-268. DOI: 10.1016/S0007-8506(07)63180-1
  2. Попов С.А. Шлифовальные работы. М.: Высшая школа, 1987. 383 с.
  3. Романов В.Ф., Авакян В.В. Технология алмазной правки шлифовальных кругов. М.: Машиностроение, 1980. 118 с.
  4. Матюха П.Г., Полтавец В.В. Алмазное шлифование с электроэрозионными управляющими действиями на рабочую поверхность круга. Донецк: ДонНТУ, 2006.164 с.
  5. Дубовик Н.П., Мендельсон В.С. Устройства для правки шлифовальных кругов алмазными  инструментами. Киев: Наукова думка, 1982. 128 с.
  6. Кащук В.А., Верещагин А.Б. Справочник шлифовальщика. М.: Машиностроение, 1988. 480 с.
  7. Палей М.М., Дибнер Л.Г., Флид М.Д. Технология шлифования и заточки режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1988. 288 с.
  8. Rahman M., Senthil K. A., Lim H.S., Fatima K. Nano finish grinding of brittle materials using electrolytic in-process dressing (ELID) technique //Sadhana. Academy Proceedings in Engineering Sciences. 2003. vol. 28, Spec. Iss. on Frontiers in Materials Science, Part 1. P. 957-974.
  9. Rahman M., Senthil K.A., Biswas I. A Review of Electrolytic In-Process Dressing (ELID) Grinding // Key Engineering Materials. 2009. Vol. 404. P. 45-59. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.404.45  
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА
18.12.2017
С 21 по 24 ноября 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла XII Всероссийская инновационная молодежная научно-инженерная выставка «Политехника», посвященная 170-летию со дня рождения Н.Е. Жуковского в рамках Всероссийского инновационного молодежного научно-инженерного форума «Политехника».

11.10.2017
XII Всероссийская инновационная молодежная научно-инженерная выставка «ПОЛИТЕХНИКА», посвященная 170-летию со дня рождения Н.Е. Жуковского 21–24 ноября 2017 года г. Москва

25.05.2017
C 15 по 17 мая 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел III этап (Всероссийский) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах).

25.04.2017
С 12 по 14 апреля в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел Всероссийский этап Всероссийской олимпиады по безопасности жизнедеятельности.

4.04.2017
С 14 по 16 марта 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел III (Всероссийский) тур Всероссийской студенческой олимпиады по иностранному языку (английский в технических вузах).




Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2018 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)