Розподіл теплового потоку при електроерозійному алмазному шліфуванні

Анотація

В роботі показано, що збільшення швидкості поздовжньої подачі, також як і глибини шліфування призводить до зростання щільності теплового потоку. Це пояснюється підвищенням рівня термодинамічних навантажень внаслідок збільшення товщини шару, що зрізається одним зерном. Широке поширення поряд з багатопрохідним (маятниковим) шліфуванням отримало однопрохідне (глибинне) шліфування, коли весь припуск на обробку знімають за один робочий хід. При цьому відбувається збільшення довжини контакту круга з виробом, і тривалість теплового впливу виявляється на один-два порядки більше, ніж при маятниковому шліфуванні. Особливістю шліфування є малий час впливу теплового джерела при наявності великих питомих навантажень в зоні контакту круга з оброблюваною поверхнею. За час дії алмазного круга найтонші шари матеріалу (до 1 мкм) нагріваються до температур 600 ... 1000°С. Слідом за нагріванням відбувається швидке відведення тепла в глибинні шари матеріалу зі швидкостями охолодження поверхневих шарів приблизно такими ж, як і при нагріванні. Така динаміка теплових процесів шліфування сприяє формуванню в поверхневих шарах деталей структурних змін, зовні характеризуються як прижоги. Крім прижогів на поверхнях деталей після шліфування часто спостерігаються тріщини в результаті дії миттєвих і сумарних залишкових внутрішніх напружень, що виникають внаслідок неоднорідної пластичної деформації в різних зонах поверхневого шару. Як показали дослідження, зменшення швидкості поздовжньої подачі дозволяє значно знизити теплонапружність процесу. Таким чином, аналіз показує, що найбільше значення щільності теплового потоку, також як і при маятниковому шліфуванні, спостерігаються при γ=0°. У цьому випадку глибина шліфування буде максимальною, отже, сила різання і тепловий потік найбільшими. При глибинному шліфуванні збільшення швидкості виробу призводить до зростання щільності теплового потоку. Це пояснюється збільшенням товщини зрізаного шару одним алмазним зерном. Аналіз показує, що при глибинному шліфуванні щільність теплового потоку досягає великих значень, ніж при маятниковому. Однак, відповідним коригуванням технологічних режимів можна домогтися зменшення теплонапружності процесу.