Авторизация
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?

Диспергометр для определения поверхностной твердости абразивных инструментов


DOI: 10.26896/1028-6861-2017-83-11-62-65

С. А. Крюков, Н. В. Байдакова; № 11 (83), 11.2017

Аннотация:

Рассмотрены различные методы определения твердости абразивных инструментов, используемых в настоящее время в Российской федерации и за рубежом. Анализ этих методов показал, что процессы измерения поверхностной твердости инструментов не идентичны процессам взаимодействия рабочей поверхности инструмента с обрабатываемой поверхностью детали. В связи с этим известные методы определения твердости формализованы, носят условный характер и не отвечают сущности физико-механических процессов шлифования. Другим их недостатком является малая чувствительность к изменению структурно-механических свойств инструмента под воздействием различных факторов внешней среды, СОЖ и пр. Предложен маятниковый диспергометр для исследования поверхностной твердости инструментов, имитирующий реальный контакт между их рабочей поверхностью и обрабатываемой поверхностью изделия, а также моделирующий процесс шлифования. Представлена схема маятникового диспергометра, описан принцип его действия, а также приведена подробная методика определения относительной величины твердости через постоянную времени диспергирования. Установлена тесная корреляционная связь между значением твердости, определяемой маятниковым диспергометром, и удельной объемной энергией разрушения при диспергировании поверхности абразивного инструмента. Представлены сравнительные показатели твердости, определенные с помощью маятникового диспергометра и пескоструйного метода. В качестве образцов использованы электрокорундовые инструменты на керамической связке разной зернистости (16, 25, 40) с постоянной твердостью СМ2, которая определена пескоструйным методом по ГОСТ 18118–97. Анализ этих показателей позволил установить, что значения твердости, полученные на маятниковом диспергометре, достоверно отражают реальные условия эксплуатации абразивных инструментов.

Ключевые слова: абразивный инструмент; твердость; диспергометр.

Device for Determination of the Surface Hardness of Abrasive Tools

S. A. Kryukov and N. V. Baydakova

Analysis of various procedures currently used for determination of the hardness of the abrasive tools in the Russian Federation and abroad showed that the processes of measuring the surface hardness of tools differ from the processes occurred upon interaction of the working surface of the tool with the workpiece surface of the item. All known methods of hardness determination are thus formalized, conditional and and irresponsive to the essence of physical and mechanical processes of grinding. Another disadvantage is their low sensitivity to the change in the structural and mechanical properties of the tool under the impact of environmental factors, coolant-cutting fluid, etc. A pendulum dispersometer is developed to study the surface hardness of tools and simulate the real contact between their working surface and the workpiece surface upon grinding. The design of the pendulum dispersometer, mechanics, and detailed technique for determination of the relative hardness using the dispersion time constant are presented. A close correlation is observed between the hardness values determined with the pendulum dispersometer and specific volumetric fracture energy when the surface of the abrasive tool is dispersed. Data on the hardness values obtained using a pendulum dispersometer and sand-blasting method are compared. Electrocorundum tools on a ceramic bond of different grain sizes (16, 25, 40) with a constant hardness of SM2 determined by the sand-blasting method according to GOST 18118-97 are used as samples. An analysis of the results proved that the hardness values obtained on a pendulum dispersometer reliably reflect the real operating conditions of abrasive tools.

Keywords: abrasive instrumnet; hardness of the tool; dipsergator.

1. Reznikov A. N. et al. Abrasive and diamond processing of materials: a Handbook. — Moscow: Mashinostroenie, 1977. — 391 p. [in Russian].

2. Ippolitov G. M. Abrasive tools and their operation. — Moscow: Mashgiz, 1959. — 256 p. [in Russian].

3. Armarego I. Dzh. I., Braun R. Kh. Metal cutting / Transl. V. A. Pastukhov. — Moscow: Mashinostroenie, 1977. — 325 p. [Russian translation].

4. Berdikov V. F., Slavin A. V., Kryukov S. A. Sclerometrical modeling a key component of the process of abrasion — microreserve abrasive grain / Accuracy of automated production: proc. of the Int. Sci.-Techn. Conf. TAP-97. — Penza, 1997. P. 156 – 158 [in Russian].

5. Rebinder P. Surface phenomena in disperse systems. Physico-chemical mechanics: Selected work. — Moscow: Nauka, 1979. — 384 p. [in Russian].

6. Kryukov S. A., Shumyacher V. M. Stabilization and regulation of the structural-mechanical characteristics of the abrasive tools: monograph. — Volgograd: VolgGASU, 2013. — 178 p. [in Russian].

7. Padukov V. A., Antonenko V. A., Podozerskii D. S. Destruction of rocks upon impact and explosion. — Leningrad: Nauka, 1971. — 160 p. [in Russian].

8. Garshin A. P., Fedotova S. M. Abrasive materials and tools: production technology: a tutorial. — St. Petersburg: Izd. Politekhn. univ., 2008. — 1009 p. [in Russian].