ФОРМУВАННЯ ПОВЕРХНЬОГО СЛОЮ З ОКСИДНОЮ КЕРАМIКИ ПРИ АЛМАЗНОМ ШЛИФУВАННI.
Молчанов А. Д.
Донецький Нацiональний Технiчний Унiверситет
Источник: Сучасні технології у машинобудуванні: Збірник наукових статей. Харків- НТУ, 2006. Том 2.
Основні показники машин і механізмів - надійність і коефіцієнт корисної дії значною мірою визначаються експлуатаційними властивостями деталей і з'єднань: зносостійкістю, коефіцієнтом тертя, межею витривалості, корозійною стійкістю і деякими іншими. У той же час, експлуатаційні властивості задаються станом поверхневого шару деталей, що формується на стадії механічної обробки.
Проведені раніше дослідження і відображені в роботах таких відомих українських і російських учених як Е.В. Рижов, А.Г. Суслов, В.С. Комбалов, Б.І. Костецький, Н.Б. Демкін, А.М. Суліма та ін., представили основні положення по науково обгрунтованому вибору, призначенню і технологічному забезпеченню системи параметрів стану поверхневого шару металів, що комплексно характеризують експлуатаційні властивості деталей машин. Для кераміки на основі оксиду алюмінію стан справ інший. Існуючі дослідження не носять комплексний характер і не відображають рішення проблеми в цілому.
Найбільш важливим параметром якості поверхневого шару, що має вплив на тріботехнічні характеристики, є шорсткість, що задається на стадії механічної обробки. Розроблені теоретичні моделі формування шорсткості при алмазно-абразивній обробці металів, подані в роботах С.Г. Редько та А.В. Корольова, А.П. Хусу та Ю.Р. Вітенберга, Ю.К. Новосьолова та А.В. Корольова, Л.Н. Филимонова, П.Г. Матюхи, А.Г. Суслова дозволяють прогнозувати параметри шорсткості поверхні, що утворюється при цьому виді обробки металевих виробів. Для кераміки опис формування шорсткості, яка виникає при шліфуванні, зводиться до представлення емпіричних рівнянь регресії або кореляційних рівнянь.
У зв'язку з цим виникає необхідність розробки математичної моделі формування шорсткості поверхні керамічних виробів при алмазному шліфуванні і проведення досліджень по виявленню зв'язків таких експлуатаційних показників як зносостійкість, коефіцієнт тертя з параметрами стану поверхневого шару кераміки, що задаються на стадії шліфування. Вирішення цієї задачі повинно сприяти підвищенню надійності вузлів тертя ковзання виробів із оксидної кераміки.
Приведений аналіз огляду літератури по розглянутому питанню. Аналіз апріорної інформації показав, що інтерес до використання кераміки у виробах тріботехнічного призначення, що виник у 60-ті роки, не ослаблюється дотепер. Дослідження, у першу чергу, ведуться по вивченню впливу на антифрикційні характеристики режимних параметрів навантаження - швидкості ковзання, контактного тиску або навантаження. Практично всі результати роботи отримані на стандартних машинах тертя, що адекватно відбивають антифрикційні параметри досліджуваних матеріалів, але не завжди можна використовувати при створенні реальних вузлів тертя.
Проведені раніше дослідження механізму руйнації оксидної кераміки не дозволяють представити повну і достовірну картину руйнації матеріалу припуску при алмазному шліфуванні, тому що практично усі вони проводилися з використанням метода індентування. Не дослідженим залишилося питання про форму поперечного перетину зрізу, який утворюється при алмазному шліфуванні кераміки, що й обумовлює відсутність теоретичних досліджень формування шорсткості поверхні кераміки при алмазному шліфуванні.
Дослідники практично не надають значення таким параметрам оксидної кераміки як технологічна і стала шорсткість, дефектність, що виникає в результаті алмазного шліфування, і пористість. У той же час, існує велика кількість робіт для металів і полімерів, що показують наскільки є значущими параметри поверхневого шару деталей, що труться, для їх тріботехнічних показників. Проведені дослідження з даного питання для кераміки не численні і не дозволяють відбити рішення цієї задачі.
Результати практичних робіт з дослідження утворення шорсткості оксидної кераміки при алмазній обробці зводяться до представлення результатів у вигляді рівнянь регресії, що можна розглядати лише як окремий випадок, характерний для даних умов обробки. Стан ріжучої частини алмазного круга у цих моделях не враховується, хоча для металевих матеріалів відомо, яке має значення різновисотність зерен для шорсткості сформованої поверхні виробів.
Литература