Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України

Abstract

Вступ. Вітчизняні підприємства турбобудування для підвищення прецизійності, продуктивності та екологічності виробництва закуповують нове європейське обладнання і високопористі абразивні круги європейської номенклатури з використанням монокристалічного корунду. Проблематика. Монокорундові круги мають значні відмінності від звичайних у їх високоточному правленні. Мета. Відпрацювання технології прецизійного формоутворення абразивних кругів європейської номенклатури інструментом з надтвердих матеріалів, створеним в Україні, для потреб підприємств турбобудування України та імпортозаміщення такого інструменту. Матеріали й методи. Використано метод зважування й гідростатичного зважування фрагментів абразивного матеріалу шліфувальних кругів нової європейської номенклатури (Best-Business c. s), а також математичне моделюванням балансу об’ємів шліфувального матеріалу, зв’язки і пор. Застосовано спектральний аналіз шліфованої поверхні досліджуваних зразків кругів. Результати. Ідентифіковано структуру досліджуваних кругів, поставлено її у відповідність до ГОСТ 2424-83, що діє в Україні. Встановлено зв’язок між вихідними характеристиками кругів, алмазного інструмента, режимами формоутворення з характером зносу інструменту і періодом його стійкості. Оптимизовано параметри формоутворення монокорундових кругів. Виготовлено зразки правлячого та шліфувального інструменту з алмазу та кубічного нітриду бору та передано для дослідно-виробничих випробувань на підприємства турбобудування України. Ролики 400/315 АС200Т, виготовлені методом гальванопластики, здійснили 6,5 тис. правок по 0,3 мм. При цьому стан робочої поверхні залишився ідеальним, тобто стверджувати про закінчення періоду стійкості немає підстав. Висновки. Відпрацьовано технологію прецизійного формоутворення абразивних кругів європейської номенклатури інструментом з надтвердих матеріалів, створеним в Україні, а саме в Інституті надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, які довели свою високу ефективність.

Introduction. In order to increase the precision, productivity, and environment safety of production domestic turbinebuilding corporations purchase new European equipment and European nomenclature high-porous abrasive wheels using monocrystalline corundum. Problem Statement. The mono-corundum wheels significantly differ from ordinary ones in terms of their high-precision trueing. Purpose. To elaborate a technology for precision shaping of European nomenclature abrasive wheels using a tool made of superhard materials created in Ukraine for the needs of turbine-building corporations of Ukraine and import substitution of such tools. Materials and Methods. The method for weighing and hydrostatic weighing of fragments of abrasive material of new European nomenclature grinding wheels (Best-Business c. s); mathematical simulation of balancing the volumes of grinding material, binder, and pores; and spectral analysis of the polished surface of the studied wheel samples have been used. Results. The structure of studied wheels has been identified; it has been harmonized with GOST 2424-83 applicable in Ukraine. A relationship between the initial characteristics of wheels, the diamond tool, the shaping modes and the nature of tool wear and tool life has been established. The parameters of shaping the mono-corundum wheels have been optimized. Samples of the dressing and grinding tools from diamond and cubic boron nitride have been made and delivered for pilot tests to turbine-building corporations in Ukraine. The rollers 400/315 АС200Т made using the electroforming method have done 6.5 thousand trueing operations by 0.3 mm. The state of working surface remains perfect and there are no grounds to talk about the end of toll life. Conclusion. The technology for precision shaping of European nomenclature abrasive wheels has been worked out using tools of superhard materials created in Ukraine, namely, in the Bakul Institute of Superhard Materials of the NAS of Ukraine, which have proven their high efficiency.

Введение. Отечественные предприятия турбостроение для повышения прецизионности, производительности и экологичности производства закупают новое европейское оборудование и высокопористые абразивные круги европейской номенклатуры с использованием монокристаллического корунда. Проблематика. Монокорундовые круги имеют значительные отличия от обычных в их высокоточной правке. Цель. Отработка технологии прецизионного формообразования абразивных кругов европейской номенклатуры инструментом из сверхтвердых материалов, созданным в Украине, для нужд предприятий турбостроение Украины и импортозамещения такого инструмента. Материалы и методы. Использован метод взвешивания и гидростатического взвешивания фрагментов абразивного материала шлифовальных кругов новой европейской номенклатуры (Best-Business c. s), а также математическое моделирование баланса объемов шлифовального материала, связки и пор. Применен спектральный анализ шлифованной поверхности исследуемых образцов кругов. Результаты. Идентифицирована структура исследуемых кругов, поставлено ее в соответствие с ГОСТ 2424-83, действующим в Украине. Установлена связь между исходными характеристиками кругов, алмазного инструмента, режимами формообразования с характером износа инструмента и периодом его стойкости. Оптимизированы параметры формообразования монокорундових кругов. Изготовлены образцы правящего и шлифовального инструмента из алмаза и кубического нитрида бора и переданы для опытно-производственных испытаний на предприятия турбостроения Украины. Ролики 400/315 АС200Т, изготовленные методом гальванопластики, произвели 6,5 тыс. правок по 0,3 мм. При этом состояние рабочей поверхности осталось идеальным, то есть утверждать об окончании периода стойкости нет оснований. Выводы. Отработана технология прецизионного формообразования абразивных кругов европейской номенклатуры инструментом из сверхтвердых материалов, созданным в Украине, а именно в Институте сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины, которые доказали свою высокую эффективность.