Повышение эксплуатационных характеристик шлифовальных кругов на бакелитовой связке путем использования классифицированного по форме зерна

Актуальность темы

Шлифовальный инструмент на органических связках составляет около 40% от объема выпуска всего абразивного инструмента и широко используется на всех операциях от обдирочного до чистового шлифования. Выпуск инструмента на бакелитовой связке только по базовой номенклатуре ОАО «Юргинский абразивный завод» превышает тысячу тонн в год. Эффективность работы шлифовального круга предопределяется режущей способностью и износными характеристиками его микрорежущего инструмента — абразивного зерна. На кафедре «МСиИ» КузГТУ в процессе многолетних исследований выполнен анализ формы, геометрических параметров, рельефа поверхности, прочностных и из-носных характеристик свободного электрокорундового зерна размером 160 — 2000 мкм. Это позволило сделать мотивированное заключение:

— базовый параметр «зернистость» (ГОСТ 3647−80), используемый в настоящее время при классификации зерна, не позволяет оценить параметры отдельного зерна как микрорежущего инструмента;

— целесообразно ввести в ГОСТ новый параметр «коэффициент формы» зерна, что потребует введения в техпроцесс изготовления инструмента операции классифицирования зерна по признаку формы.

Нами установлено, что зерна электрокорундов с одинаковым номером зернистости отличаются линейными размерами в 2−3 раза, массой в 3−5 раз, а периодом стойкости в 4−7 раз. Это, естественно, должно вызывать разнопрочность рабочего слоя инструмента, его хаотичный износ во всех известных режимах одновременно, что убедительно подтверждают данные, приведенные в таблице. Зерна электрокорундов ОАО «ЮАЗ"(!ЗА) и Германии (NK) одной группы зернистости имеют изометрическую (Кф=1,0−1,4), промежуточную (Кф=1,4−2,2), пластинчатую (Кф=2,2−3,0) формы.

Распределение зерен электрокорундов по форме.

Марка и «Коэффициент формы» зерна, Кф зерни- 1,0−1,4 1,4−1,8 1,8−2,2 2,2−2,6 2,6−3,0 стость Количество зерен, %.

13А125 17 52 23 3 5.

13А80 14 49 31 5 1.

13А40 8 56 23 5 8.

NK (125) 1 32 38 17 12.

NK (80) 0 25 31 25 19.

NK (40) 4 12 21 31 32.

Необходимость более глубокого классифицирования зерна не только по параметру «зернистость», но и по форме отмечается в работах В. Н. Бакуля, Ю. И. Никитина (1975г.), А. Н. Резникова, Г. М. Гаврилова, М. Ф. Семко, JI.H. Филимонова (1977г.), А. Н. Короткова (1979;1992г.г.). По нашему мнению, контроль формы электрокорундового зерна на стадии изготовления является существенным, не использованным до сих пор резервом повышения эксплуатационных характеристик шлифовального инструмента на бакелитовой связке. К сожалению, этот актуальный вопрос оставался по тематике диссертации не изученным.

Диссертационная работа является одним из этапов НИР кафедры «МСиИ» КузГТУ.

Актуальность темы

подтверждена решением Всероссийского семинара «Инструмент XXI века — шаг в будущее (г.Кемерово, 2000 г.), где вопрос о выпуске новых перспективных видов инструмента на ОАО «Юргинский абразивный завод» был признан приоритетным направлением развития машиностроительного комплекса Кузбасса.

Основная идея работы состоит в использовании критерия «форма зерна», выявленных закономерностей для коррекции существующего техпроцесса путем контроля формы зерна на стадии изготовления шлифовального инструмента.

Цель работы — исследование и обоснование возможности применения классифицированного по форме зерна электрокорунда 13А для повышения эксплуатационных характеристик шлифовальных кругов на бакелитовой связке.

Методы исследования;

— анализ и обобщение результатов научных работ по вопросу исследования электрокорундового абразивного материала, параметров и прочности рабочего слоя инструмента за период 1960;2000 г. г.;

— моделирование на ЭВМ механизма износа рабочего слоя круга;

— исследование по известным методикам параметров, формы электрокорундового зерна марки 13А, а также параметров экспериментальных шлифовальных кругов на бакелитовой связке;

— исследование на стенде и в производственных условиях процесса шлифования закаленных сталей опытной партией кругов, изготовленных из классифицированного по форме зерна 13А;

— определение по заводским методикам шероховатости поверхности обрабатываемых деталей;

— математическая обработка экспериментальных данных.

Научные положения, выносимые на защиту:

— классифицирование электрокорундового зерна только по параметру «зернистость» недостаточно для получения качественного шлифовального инструмента на бакелитовой связке, так как в партиях одного номера зернистости содержатся зерна изометрической, промежуточной, пластинчатой, игольчатой форм, что требует введения в ГОСТ нового параметра «коэффициент формы» зерна (Кф);

— при увеличении параметра Кф, при прочих адекватных условиях, возрастает износ и ухудшается режущая способность инструмента в исследованном диапазоне зернистостей электрокорунда 13А;

— параметр Кф имеет «пороговые» значения, зависящие от зернистости круга, при превышении которых происходит переход из одного режима износа в другой;

— круги на основе бакелитовой связки и электрокорундового зерна 13А изометрической формы превосходят серийный инструмент по эксплуатационным характеристикам.

Научная новизна работы заключается:

— в разработке математических моделей, раскрывающих влияние формы зерна на механизм износа рабочего слоя шлифовального круга;

— в установлении зависимостей влияния формы зерна 13 А на эксплуатационные характеристики экспериментальных кругов на бакелитовой связке;

— в доказательстве большей эффективности шлифовальных кругов, изготовленных из классифицированного зерна изометрической формы, по сравнению с серийно выпускаемым инструментом.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

— всесторонним анализом НИР за период 1960;2000 г. г., подтверждающим недостаточное внимание к вопросам исследования электрокорундового инструмента, рассматриваемым в диссертации;

— применением апробированного метода математического моделирования для изучения процесса износа рабочего слоя инструмента;

— представительным объемом экспериментальных данных, полученных на стенде, в промышленных условиях и охватывающих основной спектр геометрических и режимных параметров шлифования;

— применением апробированных методов и средств измерения;

— корректной математической обработкой экспериментальных данных;

— испытанием экспериментальных шлифовальных кругов на промышленных предприятиях.

Значение работы. Научное значение работы состоит в том, что выявленные закономерности способствуют углублению знаний о механизме износа рабочего слоя шлифовального инструмента.

Результаты работы имеют практическое значение, так как позволяют на стадии изготовления кругов на бакелитовой связке, целенаправленно подбирая форму зерна, «программировать» их эксплуатационные характеристики, повысить их эффективность и конкурентоспособность.

1.0Б30Р СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

I. 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ОЦЕНКЕ ПАРАМЕТРОВ.

РАБОЧЕГО СЛОЯ ШЛИФОВАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА.

Предмет рассмотрения — рабочий слой шлифовального инструмента. В классическом представлении (рис. 1.1.) под рабочим понимается слой, расположенный между наружной поверхностью (1), проходящей через вершины наиболее выступающих зерен, и поверхностью связки инструмента (2). Основными параметрами рабочего слоя являются: толщина Z шах, вылет зерна Z, количество работающих (ак-тивных) зерен пр, количество зерен на 1 мм или 1 мм поверхности связки п [97].

Основная характеристика рельефа поверхности — разновысот-ность режущих кромок зерен, оценивается вылетом зерна Z. Последний параметр варьируется в пределах от 0 до Z max и с достаточной степенью точности описывается [2] нормальным законом распределения. Кривая распределения у = f (z) имеет максимум на расстоянии Z = (0,45 — 0,3) Z max от наружной поверхности.

Естественно, что толщина рабочего слоя Z max предопределяется с одной стороны размером зерна d, а с другой — предельно допустимой величиной заделки h3 зерна в связку.

Исследованию параметров рабочего слоя шлифовального инструмента посвящены работы: Лурье Г. Б.(1969) — Резникова А. Н. (1972) — Маслова Е. Н. (1974) — Эльянова В.Д.(1976) — Филимонова Л. Н. (1979) — Шевелевой Г. И. (1988) — Грабченко А. И. (1988) — фирмы Норитаке (Япония, 1988) — Зайе Е. (1990) — Мишнаевского П.Л.(1992) — Короткова А. Н. (1992) — Зубкова А. Б. (1992) — Норитзуки К. (1995) [2, 5, 17, 33, 35, 42, 43, 44, 51, 82, 86, 93, 97, 98, 101, 104].

Б A N N.

Рис. 1.1. Схема рабочего слоя шлифовального инструмента р,%.

— 1.

К 2 / V L.

Nz мм'1.

24А16.

24А25.

24А40.

20 40 60 Z, мкм.

10 20 30 Z, мкм.

Nz, мм'1.

24А16.

24А25.

24А40 г. z, мкм.

1 V=35, м/с.

V=120, м/с.

Ю 20 30 Z, мкм 100 200 300 ОУД. мм5/мм' мин Рис. 1.2. Характер распределения и разновысотность зерен.

Актуальность данного вопроса подтверждается большим объемом патентных разработок. Обоснование параметров разновысотности закрепления зерна в рабочем слое инструмента рассматривается в патентах и авторских свидетельствах Японии, США, СССР и России, Германии, Франции, Австрии (табл. 1.1).

Таблица 1.1.

Патентная информация по параметрам рабочего слоя.

Страна Номера патентов, авторских свидетельств.

Япония 63 174 877,63207565.

США 5 190 568,4734104,4 907 376.

Германия 2 222 947. 3 545 308,4026336.

СССР-Россия 351 689,427851, 567 595, 595 140,663575,676 435, 608 645, 831 600, 872 239, 916 287, 990 487,1016148,1 017 484,1021588,1 054 037, 1 183 357,1201117,1 230 811,1283067,1 283 072,1388269,1 433 783, 1 468 731,1511098, 1 609 628,1645124.

В связи с разновысотностью зерен над связкой эффективность их использования очень низкая. Так, по данным Г. В. Бокучавы [10], В. Д. Эльянова [104], И. П. Захаренко [24] по причине разновысотности только 10−17% зерен являются режущими, а остальные пластически деформируют металл или не контактируют с ним. Это же подтверждается результатами профилографирования поверхности электрокорундовых кругов, выполненного JI.H. Филимоновым [97]. Из гистограммы (рис. 1.2,а) видно, что после шлифования кругом 24А25СТ1 разновы-сотность зерен (1) существенно выше, чем после правки (2).

На рис. 1.2, б, в представлены характерные зависимости количества режущих кромок на разных уровнях рабочего слоя поверхности электрокорундовых кругов после правки (б) и после шлифования (в). Из графиков видно, что при износе наиболее выступающих зерен, т. е. с увеличением Z, в работу «подключаются» новые зерна и количество активных зерен Nz возрастает. Это же наблюдается после правки круга. С уменьшением зернистости и увеличением твердости круга Nz, как видно из графиков, возрастает, т. е. разновысотность уменьшается. Таким образом, число зерен на поверхности круга существенно зависит от зернистости, в частности, электрокорунда.

— 9.

По данным В. Д. Эльянова [104], на 1 мм поверхности круга приходится следующее количество зерен.

Таблица 1.2.

Номер зернистости 100 80 50 40 25 16.

Число зерен 0,44 1,11 2,57 5,30 9,90 23,40.

Оригинальные методики расчета количества зерен с учетом их разновысотности предложили Г. И. Шевелева [101], П. Л. Мишнаевский [51], А. И. Грабченко [93]. Из рис. 1.2, г следует, что с увеличением съема металла контактирующая с ним часть рельефа круга 24А25СМ1 (Z) возрастает, и большее количество зерен режет металл.

Все авторы отмечают, что при плоском шлифовании наличие вращательного движения круга и поступательного детали неизбежно приводят к серповидной форме среза (рис. 1.1). Исследованию этого вопроса посвятили свои работы Г. И. Грановский, С. А. Попов (1977), А. Н. Резников (1977), П. М. Салов (1988), Т. Эль-Вардани (1988), А. Торрансе (1991), И. Вагер (1992), Т. С. Балкаров (1992), В. Рове и Г. Хонгхенг (1994) [2, 6, 19, 28, 32, 47, 59, 62, 70]. Обобщая результаты этих работ, дугу контакта круга с деталью можно разделить на три зоны: А — трения, Б — пластической деформации, В — резания.

В процессе шлифования границы этих зон могут изменяться в зависимости от режимных параметров, разновысотности зерен, количества зерен на 1 мм поверхности связки и толщины Z шах рабочего слоя круга.

Как было выше отмечено, толщина рабочего слоя зависит от размера зерна d и глубины заделки зерна в связку h3. Что касается последнего параметра, то вопросы прочности удержания зерен в связке рассмотрены в работах Курицина А.М.(1967) — Бокучавы Г. В. (1968) — Лурье Г. Б. (1969) — Якимова А. В. (1975) — Эльянова В. Д. (1976) — Захарен-ко И.П. (1985) — Грановского Г. И. (1985) — Гринева В. Ф. (1991) — Балкарова Т. С. (1992) — Нетребко В. П. и Короткова А. Н. (1992) — Рукаите Л. (1994) — Оливейры И (1994) — Катзуо С. (1995) [3, 6, 10, 19, 20, 24, 25, 30, 39, 42, 53−56, 74, 76, 83, 87, 102, 104, 106].

Способность абразивного инструмента сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой (т.е. вырыву) характеризуется его твердостью. При оптимальной твердости затупившиеся зерна имеют возможность вырываться из связки и тем самым дают возможность новому слою зерен вступить в работу. Это, в частности, обеспечивает режим самозатачивания шлифовальных кругов. Слишком большая твердость «блокирует» затупившееся зерно в связке, что приводит к появлению прижогов.

По данным В. Д. Эльянова [104], каждая степень твердости меняет величину линейного износа круга на 10−20%, а при переходе на другой режим работы круга — на 30−50%.

В обзоре, выполненном A.M. Курициным [39], делается вывод, что искать причину износа круга только в действии сил резания при шлифовании или, с другой стороны, только в прочности сцепления зерна со связкой, неправомочно. Нужен комплексный подход, учитывающий соотношение силы резания Pz и силы удержания зерна Рс с введением понятия — коэффициент износа Ки = Pz / Рс (1.1).

На практике прочность удержания зерен связкой можно определить посредством измерения существующими методами твердости абразивного инструмента. Усилие вырыва зерна существенно зависит от вылета зерна над поверхностью связки. Зерна не удерживаются в связке при заделке в неё на глубину менее 12−30% (по оценке разных авторов) номинального размера зерна. В качестве примера на рис. 1.3, а приведены результаты испытаний зерен размером 1250−1000 мкм. Из полученных данных видно, что с увеличением вылета зерна из связки с 0,3 до 0,9 мм усилие вырыва уменьшается в 1,5−2,0 раза.

Бакелитовая связка имеет высокую прочность особенно при работе на сжатие, а также большую упругость и способность гасить ударные и вибрационные нагрузки [56].

По данным В. Д. Эльянова [104], вырыв зерна из связки типа Б происходит не по причине её разрушения, а из-за превышения предела сцепления зерен со связкой. Этот процесс усиливается с увеличением номера структуры круга, так как в более открытых структурах количество зерен в рабочем слое уменьшается и соответственно возрастают усилия резания на одном зерне и соотношение Pz/Pc.

Как отмечалось выше, твердость абразивного инструмента — это способность сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой, поэтому при переходе от твердости Tl, Т2 к СТ, С, СМ и, наконец, Ml, М2, МЗ сцепление между зернами и связкой становится меньше и возрастает вероятность вырыва зерна из связки (рис. 1.3, б). Абразивные круги со степенью твердости М и СМ изнашиваются главным образом по причине выкрашивания и вырыва зерен из связки под действием сил резания. В этом плане они обладают хорошей самозатачиваемостью.

Анализ патентной информации показывает, что особенно в последнее время первостепенное внимание при оценке параметров рабочего слоя шлифовального инструмента уделяется вопросу улучшения сцепления зерна со связкой (табл 1.3).

0,2 0,4 0,6 0,8 hB, мм 4 8 12 16 V, %.

Рис. 1.3. Прочность сцепления зерна со связкой.

Основными направлениями, улучшающими характеристики системы «зерно-связка», являются: покрытия поверхности зерен пленками толщиной 0,05 — 100 мкмиспользование зерен, выполненных в виде гранул, состоящих из микрочастиц размером 0,1−0,5 мкм и скрепленных друг с другом тем или иным способом в единое зерно.

Таблица 1.3.

Патентная информация по вопросу сцепления зерна со связкой.

Страна Номера заявок, авторских свидетельств, патентов.

Япония 3 117 562,485660,487 774,6248159,6 228 176, 6 284 977, 6 288 572, 6 288 574, 6 288 575, 6 374 877,6320970,6 445 574.

США 2 541 658, 3 972 161,4741743,4 734 104,4828582,4 848 041,4907376, 4 913 708,4931069,4 944 773.4954140,5 024 680, 5 094 672, 5 090 970, 5 103 598, 5 118 326, 5 136 975. 5 152 810,5163975, 5 190 568, 5 244 477.

СССР-Россия 351 689,427851,567 595, 595 140,608645, 611 769, 582 958,676435, 694 358, 831 600, 872 239, 960 001, 963 841,967788,975 373,990487. 1 021 588,1016148,1 017 484,1021588,1 054 037, 1 183 357,1230811, 1 255 416,1283067,1 283 072,1388269,1 391 863, 1 397 270,1433783, 1 468 731,1609628,1 611 720,1645124, 1 646 827, 1 726 220,1798149.

Первое направление реализовано на практике путем нанесения неметаллических или металлических пленок на поверхность зерна. Покрытие зерен — это своеобразная «рубашка», устраняющая дефекты внешней поверхности зерна (микротрещины, поры и др. концентраторы напряжений), а также хорошо поглощающая тепловой поток, развиваемый в зернах в процессе шлифования. В связи с этим на границе раздела «зерно-связка» температура снижается и связка предохраняется от теплового разрушения.

Масловым Е.Н. [43] отмечено, что сцепление органической связки с металлическим покрытием из-за повышенной адгезии может превышать усилие сцепления между поверхностью зерна и связки. По данным некоторых авторов, усилие разрушения металлизированных зерен увеличивается в 1,2 — 2,5 раза. В качестве неметаллического покрытия зерен электрокорунда используют диметилдихлорсилан, трифенилборат, азодикарбонамид (А.С. СССР № 1 391 863, 1 255 416). Для повышения сил сцепления зерен нормального электрокорунда 14А с бакелитовой связкой их поверхности предварительно покрывают борорганическими соединениями в количестве 0,1−5,0 вес.% и толщиной 3−4 мкм (А.С. СССР № 1 391 863). Японской фирмой «Норитаке» разработано несколько рецептов неметаллических пленок, отличающихся высокой прочностью и адгезией к материалу зерна. В процессе исследований отмечено наличие волокнистых «усов», проникающих достаточно глубоко в связку и увеличивающих усилие удержания зерна.

Металлизация зерен развивается в последнее время наиболее интенсивно. Основные требования к материалу, многослойно покрывающему зерно, наиболее показательно отражены в патенте США № 5 024 680. Материал первого слоя, примыкающего к поверхности зерна, должен иметь химическое сродство, хорошую адгезию с материалом зерна. В то же время материал последнего слоя, граничащего со связкой, должен быть химически инертен к связке, сож и кислороду воздуха.

В патентах США № 4 913 708, 2 541 658 и А.С. СССР № 582 958, 611 769 приводятся способы покрытия зерен электрокорундов металлическими пленками. Последние предусматривают использование фосфатов металлов (алюминия, магния, калия, натрия) в количестве 25−45 вес.%, двуокиси марганца (0,5−5,0 вес.%), окиси железа (54−67 вес.%), углерода (0,5−3,0 вес.%). Это позволяет получать посредством термообработки при 700 °C металлизированные пленки толщиной 0,5−1,5 мкм, имеющие хорошие адгезионные свойства.

Рассмотренные выше направления по мнению Г. В. Бокучавы [10], позволяют закрепить зерно в связке или с образованием химического соединения зерно-связка, или с использованием сил адгезии между поверхностью зерна и связкой, или путем использования чисто механического «защемления» зерен в связке. Первый путь, как свидетельствует практика, обеспечивает наибольшую прочность закрепления зерна в связке.

Выводы.

1. Установлено, что изменение формы зерна 13А80, 13А63, 13А50, 13А40, 13A32 и 13А16 кругов ПП 100X20X20 от изометрической (Кф=1−1,4) до пластинчатой (Кф=2,2−3) сопровождается переходами из одного режима износа в другой.

2. Отмечено, что каждому переходу соответствует «пороговая» величина «коэффициента формы» зерна Кф, которая уменьшается с увеличением глубины резания t.

3. Показано, что линейный износ кругов ПП 100X20X20 из зерна 13А80−13А16 пластинчатой формы выше, чем у кругов, изготовленных из изометрического зерна, в 1,63−3,87 раза.

4. Установлено, что с увеличением глубины резания в диапазоне от 0,005 до 0,055 мм износ кругов с любой формой абразивного зерна возрастает в 2,5−4,4 раза. Более чувствительными к изменению параметра t оказались круги с Кф более 2,2.

5. Определены зависимости линейного износа кругов ПП 100X20X20 от поперечной подачи (Snon) и скорости круга (VK). С увеличением поперечной подачи Snon от 2 до 8 мм/ход износ возрастает в 6,1−7,2 раза. При этом более чувствительными к изменению Snon являются круги с Кф более 2,2. Наоборот, при изменении скорости круга с VK=15 м/с до VK=45 м/с линейный износ уменьшается в 5,1−5,8 раза. 6. В результате сравнительных производственных испытаний экспериментальных кругов с базовыми, применяемыми в техпроцессах, установлено:

— шероховатость поверхности деталей при круглом (внутреннем, наружном) и плоском шлифовании уменьшилась в 1,25−1,7 раза;

— радиальный износ кругов из классифицированного зерна изометрической формы (Кф=1,15−1,45) в 1,6−2,8 раза меньше, чем у базовых кругов, изготовленных по существующей технологии из неклассифицированого по признаку формы зерна.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Представленная диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится новое решение актуальной задачи исследования и обоснования применения классифицированного по форме зерна электрокорунда для повышения эксплуатационных характеристик шлифовальных кругов на бакелитовой связке.

Реализация рекомендаций диссертационной работы дает возможность на стадии проектирования и изготовления шлифовального инструмента «программировать» его эксплуатационные характеристики. Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем.

1. Использование параметра «зернистость» (ГОСТ 3647−80) в качестве базового при изготовлении шлифовального инструмента на бакелитовой связке не гарантирует получение качественных, конкурентоспособных шлифовальных кругов типа ПП, так как зерна одного номера зернистости, одной партии имеют разную форму: от изометрической до игольчатой. Научных обоснований и четких рекомендаций по вопросу влияния формы зерна электрокорунда на эксплуатационные характеристики инструмента до настоящего времени нет.

2. Разработанная кафедрой «МСиИ» КузГТУ на базе накопленного опыта методика классифицирования зерна по форме позволила с помощью нового параметра «коэффициент формы» зерна количественно оценить фактическую форму зерна нормального электрокорунда 13А производства ОАО «Юргинского абразивного завода»:

13А80 Кф=1,43−2,86- 13А63 Кф=1,45−2,51;

13А50 Кф=1,36−2,85- 13А40 Кф=1,15−3,37;

13 A3 2 Кф=1,25−2,85- 13А16 Кф=1,17−3,10.

3. Разработанные математические модели, раскрывающие на микроуровне механизм образования трещин в структурах «зерно-связка-поры», позволили установить закономерности раскрытия трещин и на их основе найти пути улучшения сцепления зерна со связкой: применение зерна изометрической формы, уменьшение величины остаточных термонапряжений.

4. Производственные испытания экспериментальных шлифовальных кругов в условиях ОАО «Юргинский абразивный завод» и «Сибирская подшипниковая компания» показали их полное соответствие требованиям, предъявляемым к этому типу инструмента.

5. В результате экспериментальных исследований изучены, проанализированы и математически описаны зависимости линейного износа кругов ПП100Х 20X20, усилия резания, мощности, коэффициента шлифования и интенсивности съема металла от формы зерна, его зернистости, а также режимных параметров плоского и круглого шлифования. При этом:

— установлено, что круги, изготовленные из зерна изометрической формы Кф-(1,15−1,46) зернистостью от 16 до 80, по сравнению с кругами из пластинчатого зерна, имели режущую способность в 1,14−4,45 раза выше, линейный износ в 1,63−3,87 раза меньше, а шероховатость поверхности детали в 1,5−1,9 раза ниже- - показано, что заметное влияние фактора «форма зерна» на тангенциальное усилие резания и мощность шлифования проявляется лишь при превышении «пороговых» значений «коэффициента формы» зерна, соответствующих смене режима износа круга.

6. Результатами промышленного испытания опытных партий шлифовальных кругов на бакелитовой связке, изготовленных из классифицированного зерна изометрической формы 13А32, 13А40, 13А50 и 13А63, доказано, что, по сравнению с кругами из неклассифицированного зерна, шероховатость обрабатываемой поверхности уменьшилась в 1,25−1,7 раза. При этом подтвержден факт снижения радиального износа кругов в 1,6−2,8 раза.

7. Результаты исследований, выводы и рекомендации использованы ОАО «Юргинский абразивный завод» при проектировании нового технологического процесса изготовления шлифовального инструмента на бакелитовой связке, который был успешно апробирован на опытных партиях кругов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Совершенствование процесса классифицирования свободного абразива для повышения работоспособности шлифовальных инструментов// Механизация горных работ: Сб.науч.тр./ Кузбас.гос.техн.ун-т.-Кемерово, 1997.-С.20−21. -Соавт.: А. Н. Коротков, В. А. Щеглов.

2. Обеспечение качества деталей горных машин путем повышения эффективности операции шлифования // Механизация горных работ: Сб.науч.тр./ Кузбас.гос.техн.ун-т.-Кемерово, 1997.-С.21 -22. — Соавт.: А. Н. Коротков, В. А. Щеглов.

3. Повышение эффективности работы шлифовального инструмента// Автоматизация и механизация технологических процессов: Сб.науч.тр. / Кем.техн.ин-т пищ. пр-ти.-Кемерово,.

1998.-С. 188−190.-Соавт.: А. Н. Коротков.

4. Тенденции совершенствования шлифовального инструмента// Автоматизация и механизация технологических процессов: Сб.науч.тр. / Кем.техн.ин-т пищ. пр-ти.-Кемерово,.

1999.-С.126−127.-Соавт.: А. Н. Коротков.

5. Влияние формы абразивного зерна на режущую способность и износ шлифовальных кругов// Вестник Кузбас.гос.техн.ун-та.-Кемерово, 1999.-№ 2.-С.17−19.-Соавт.: А. Н. Коротков.

6. Взаимосвязь геометрических параметров абразивного инструмента с эффективностью процесса резания при плоском шлифовании// Труды XII научной конференции филиала Томского политех, ун-та, 27−28 апреля 1999 г.-Юрга, 1999.-С.115−116.-Соавт.: А. Н. Коротков.

7. Результаты производственных испытаний перспективного абразивного инструмента// Перспективные материалы, технологии, конструкции.Сб.науч.тр./ Красноярская гос.акад. цвет.мет. и золота.-Красноярск, 1999.-С.251−253.-Соавт.: А. Н. Коротков.

8. Исследование режущей способности шлифовальных кругов// Вестник Кузбас.гос.техн.ун-та.-Кемерово, 2000.-№ 5. -С.61−62.-Соавт.: А. Н. Коротков.

9. Повышение эксплуатационных характеристик и конкурентоспособности шлифовальных инструментов// Инструмент Сибири .-Новосибирск, 2000.-№ 4.-С. 12−13 .-Соавт.: А. Н. Коротков.

10. О необходимости классифицирования шлифзерна по признаку формы при производстве абразивного инструмента//.

Перспективные материалы, технологии, конструк-ции.Сб.науч.тр./ Красноярская гос.акад. цвет.мет. и золота.-Красноярск, 2000.-С.270−273.-Соавт.: А. Н. Коротков. Исследование износостойкости шлифовального инструмента// Труды XIII научной конференции филиала Томского политех, ун-та, 27−28 апреля 2000 г.-Юрга, 2000.-С.100−101.-Соавт.: А. Н. Коротков.