Технологические резервы повышения качества шлифования пластин из быстрорежущей стали повышенной производительности

Выявлены резервы повышения качества быстрорежущих пластин (БП) из сталей Р9М4К8 и Р12Ф3К10М3, использование которых в инструментальном производстве сдерживается их низкой шлифуемостью. Выходными параметрами процесса шлифования приняты параметры шероховатости R_a и R_max (ГОСТ 2789–73) и отклонения от плоскостности (ГОСТ 24642–81) — основной EFE_max и вспомогательные EFE_a и EFE_q, называемые соответственно средним арифметическим и квадратичным показателями. В качестве абразивного инструмента выбран высокопористый круг (ВПК) Norton 5SG46K12VXP, зерна синтеркорунда в котором имеют повышенную режущую способность по сравнению с традиционным электрокорундом, в частности, легированным хромом — 34АF60K6V5. Возможности ВПК из синтеркорунда выявлены при реализации выхаживания с помощью непараметрического метода статистики, который в условиях нарушений гомоскедастичности и нормальности распределений имеет преимущества перед параметрическими оценками. Одномерные распределения частот по медианам показали, что выхаживание БП обеспечивает наиболее значимое снижение медиан отклонений от плоскостности (до 1,25–1,3 раз) при числе ходов: j = 6 для БП Р9М4К8 и j = 8 для БП Р12Ф3К10М3. При этом для БП Р12Ф3К10М3 параметр R_max снижается на одну категориальную величину (КВ) по ГОСТ 2789–73, а параметр R_a — в пределах КВ. Для БП Р9М4К8 высоты R_a1 и R_max1 характеризуются соответственно значениями 0,05 и 0,32 мкм и находятся в пределах КВ. Указанное число выхаживающих ходов учитывается и при оценке прецизионности процесса.

Литература

[1] Пилинский А.В. Инновационные методы и вызовы в скоростном и ультраскоростном шлифовании. Вектор науки ТГУ, 2015, № 2 (32-2), с. 136–144.

[2] Зубарев Ю.М. Современное состояние и перспективы развития инструментального производства. Справочник. Инженерный журнал (с приложением), 2013, № 3, с. 29–34.

[3] Сахаров Г.Н., Арбузов О.Б., Боровой Ю.Л., Гречишников В.А., Киселёв А.С. Металлорежущие инструменты. Москва, Машиностроение, 1989. 328 с.

[4] Геллер Ю.А. Инструментальные стали. Москва, Металлургия, 1983. 527 с.

[5] Gusseinor G.A., Bagirov S.A. Main feature of the mechanism of formation the surface grinding with periphery of straight disk. International journal of Advances in Engineering &Technology, 2014, vol. 7 (1), pp. 66–74.

[6] Kundrak J., Bana V. Size, form and position accuracy in machining of case hardened steels. Proc. on the DMC 2002, Conference, Kosice, Slovakia, 22-23rd May 2002, pp. 41–46.

[7] ГОСТ 24643–81. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения. Москва, Изд-во стандартов, 1981. 14 с.

[8] ГОСТ 2789–73. Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения. Москва, Изд-во стандартов, 1985. 10 с.

[9] Sachsel H.G. Precision Abrasive Grinding in the 21st Century: Conventional, Ceramic, Semi Superabrasive and Superabrasive. USA, Xlibris Corp., 2010. 680 p.

[10] Webster J., Tricard M. Innovation in Abrasive Products for Precision Grinding. CIRP Annals–Manufacturing Technology, 2004, vol. 53 (2), pp. 597–617.

[11] Армер А.И. Повышение эффективности плоского маятникового шлифования путем ускоренного выхаживания с применением устройств для микроподачи заготовок. Дис. ... канд. техн. наук. Ульяновск, 2012. 208 с.

[12] Кремень З.И., Юрьев В.Г., Бабошкин А.Ф. Технология шлифования в машиностроении. Санкт-Петербург, Политехника, 2007. 424 с.

[13] Лурье Г.Б. Шлифование металлов. Москва, Машиностроение, 1969. 172 с.

[14] Urbaniak M. Effect of the conditionins of CBN wheels on the technological results of HS6-5-2 steel grinding. Archives of civil and mechanical engineering, 2006, vol. VI, № 2, pp. 31–39.

[15] Feldshtein E., Dyachkova D. Surface texture of sintered iron-graphite MMCs infiltrated by copper alloys after grinding. Advances in manufacturing science and technology, 2013, vol. 37 (2), pp. 69–76

[16] Молчанов С.А., Могиленский В.И., Каплан Ф.С. Новый абразивный инструмент на основе спеченного оксида алюминия. Станки и инструмент, 1991, № 3, с. 39–40.

[17] Bonner A., Bright E., Lambert E.L., Matsumoto D.S., Orlhac X., Sheldon D.A. Abrasive Articles with Novel Structures and Methods of Grinding. Pat. 7275980 US. Saint-Gobain Abrasive Technology Company, 2003.

[18] Wu M. Method for Making High Permeability Grinding Wheels. Pat. 5738696 US. Norton Company, 1998.

[19] Lindsay R.P. The performance of seeded gel abrasive in the laboratory and at customer test, sites. Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 1989, vol. 61 (10), pp. 20–26.

[20] Солер Я.И., Лгалов В.В., Стрелков А.Б. Оценка режущих свойств абразивных кругов различной пористости по критерию формы плоских деталей штампов Х12. Металлообработка, 2012, № 1 (67), с. 5–10.

[21] Солер Я.И., Нгуен В.К. Прогнозирование эффективности шлифования кругами различной пористости из традиционных и новых абразивов по критерию точности формы пластин Р9М4К8. Вестник ИрГТУ, 2014, № 11 (94), с. 49–58.

[22] Клячкин В.Н. Статистические методы в управлении качеством: компьютерные технологии. Москва, Финансы и статистика, ИНФРА-М, 2009. 304 с.

[23] Hollander M., Wolfe D.A. Nonparametric statistical methods. New York, Willy-Interscience, 1999. 787 p.

[24] ГОСТ Р ИСО 5726–2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерения. Ч. 1.: Основные понятия и определения. Москва, Изд-во стандартов, 2002. 24 с.

[25] Доброскок В.Л. Повышение стабильности процесса шлифования путем управления рельефом рабочей поверхности алмазных кругов: Дис. … канд. техн. наук. Харьков, 1986. 253 с.

[26] Soler Ya. I., Nguyen Van Canh. The influence of sparking-out on formation stability of micro- and macro geometry high-speed plates in pendulum grinding by sinterkorund. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, 2015, vol. 1-2, рр. 58–63.

[27] Солер Я.И., Нгуен В.К. Макрогеометрическая точность инструментальных сталей при плоском маятниковом шлифовании кругом из хромистого электрокорунда. Новые задачи технических наук и пути их решения. Сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф., Уфа, Изд-во Аэтерна, 2014, с. 65–72.

[28] Ковальчук Ю.М., Букин В.А., Глаговский Б.А., Лысанов В.С., Овчинников А.А., Эфрос М.Г., Равикович В.В., Танхельсон Б.М. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. Москва, Машиностроение, 1984. 284 с.

[29] Солер Я.И., Нгуен В. К. Прогнозирование микрорельефа стальных инструментов при шлифовании кругами из хромистого электрокорунда. Научное обозрение, 2014, № 11, с. 123–130.