Влияние скорости глубинного шлифования на морфологию и химический состав поверхности титанового сплава

Рассмотрены особенности формирования рельефа и химического состава обработанной поверхности при различных скоростях глубинного шлифования титанового сплава высокопористым шлифовальным кругом из карбида кремния. Исследования качества обработанной поверхности проведены на электронном микроскопе Versa 3D. Предложен механизм формирования налипов на шлифованной поверхности в результате адгезионно-когезионного взаимодействия обрабатываемого материала с абразивным инструментом. Образование налипов металла происходит в основном на этапе постоянной длины дуги контакта. На этапе выхода морфология обработанной поверхности приближается к морфологии поверхности, формируемой методом маятникового шлифования. С увеличением скорости шлифования плотность налипов, переносимых на обработанную поверхность, возрастает. Определена толщина налипов на поверхности титанового сплава. Шероховатость обработанной поверхности исследована по длине заготовки. Показаны различия при определении шероховатости по длине всей поверхности, на этапах постоянной длины дуги контакта и выхода. Исследовано влияние скорости шлифования на шероховатость. Наличие кристаллов карбида кремния на обработанной поверхности подтверждено результатами локального микрорентгеноспектрального анализа. С повышением скорости шлифования средняя концентрация кремния на обработанной поверхности возрастает.

Литература

[1] Полетаев В.А., Волков Д.И. Глубинное шлифование лопаток турбин. Москва, Машиностроение, 2006. 272 с.

[2] Носенко В.А. Критерий интенсивности взаимодействия обрабатываемого и абразивного материалов при шлифовании. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2001, № 5, с. 85–91.

[3] Носенко В.А., Авилов А.В., Носенко С.В. Закономерности изменения силы плоского глубинного шлифования. Справочник. Инженерный журнал, 2009, № 7, с. 10–26.

[4] Xu X., Yu Y., Huang H. Mechanisms of abrasive wear in the grinding of titanium (TC4) and nickel (K417) alloys. Wear, 2003, vol. 255, no. 7, pp. 1421–1426.

[5] Носенко В.А., Авилов А.В., Носенко С.В., Бахмат В.И. Исследование переноса титана, циркония и молибдена на карбид кремния при микроцарапании. Металлообработка, 2017, № 1, с. 35–39.

[6] Носенко В.А., Носенко С.В., Авилов А.В., Бахмат В.И. Рентгеноспектральный микроанализ поверхности карбида кремния после микроцарапания титана. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. Машиностроение, 2015, т. 15, № 1, с. 69–79.

[7] Носенко В.А., Фетисов А.В., Носенко С.В., Харламов В.О. Интенсивность контактного взаимодействия и перенос материалов при шлифовании и микроцарапании тугоплавких металлов. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2017, № 10, с. 9–18.

[8] Носенко С.В., Носенко В.А., Крутикова А.А., Кременецкий Л.Л. Исследование химического состава поверхностного слоя титанового сплава при шлифовании его кругом из карбида кремния без использования СОТС. СТИН, 2015, № 1, с. 26–29.

[9] Старков В.К. Шлифование высокопористыми кругами. Москва, Машиностроение, 2007. 688 с.

[10] Носенко В.А., Носенко С.В. Плоское глубинное шлифование пазов в заготовках из титанового сплава с непрерывной правкой шлифовального круга. Вестник машиностроения, 2013, № 4, с. 74–79.

[11] Носенко С.В., Носенко В.А., Кременецкий Л.Л. Влияние правки абразивного инструмента на состояние рельефа обработанной поверхности титанового сплава при встречном глубинном шлифовании. Вестник машиностроения, 2014, № 7, с. 64–68.

[12] Старков В.К. Теоретические и технико-экономические предпосылки профильного глубинного шлифования с непрерывной правкой круга. Вестник машиностроения, 2010, № 12, с. 39–43.

[13] Носенко В.А., Носенко С.В. Попутное и встречное глубинное шлифование титанового сплава с непрерывной правкой круга. Вестник машиностроения, 2010, № 11, с. 57–61.

[14] Носенко В.А., Ларионов Н.Ф., Егоров Н.И., Волков М.П. Выбор характеристики абразивного инструмента и СОЖ для глубинного шлифования. Вестник машиностроения, 1989, № 5, с. 17–21.

[15] Носенко В.А., Жуков В.К., Васильев А.А., Носенко С.В. Попутное и встречное глубинное шлифование поверхности неполного цикла с периодической правкой круга. Вестник машиностроения, 2008, № 5, с. 44–50.

[16] Носенко В.А., Носенко С.В. Попутное и встречное глубинное шлифование титанового сплава с периодической правкой круга. Вестник машиностроения, 2010, № 10, с. 66–71.

[17] Носенко В.А., Носенко С.В. Технология шлифования. Волгоград, ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. 425 с.

[18] Худобин Л.В., Унянин А.Н. Минимизация засаливания шлифовальных кругов. Ульяновск, Ульяновский гос. техн. ун-т, 2007. 299 с.

[19] Носенко В.А., Жуков В.К., Зотова С.А., Носенко С.В. Специфика удаления материала на различных этапах плоского глубинного шлифования. СТИН, 2008, № 3, с. 23–28.

[20] Носенко В.А., Носенко С.В. Математические модели наработки и режущей способности для различных этапов плоского глубинного шлифования горизонтальных поверхностей кругом прямого профиля. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2010, № 4, с. 92–98.

[21] Носенко С.В., Носенко В.А., Байрамов А.А. Влияние правки абразивного инструмента и направления движения стола на шероховатость обработанной поверхности при глубинном шлифовании заготовок из титановых сплавов. СТИН, 2015, № 1, с. 21–26.