Абразивный инструмент из сферокорунда для обработки древесины.C.131-142

УДК

621.941

DOI:

10.37482/0536-1036-2022-5-131-142

Аннотация

Жесткий абразивный инструмент из сферокорунда эффективен для шлифования древесины и древесных материалов. Использование абразивных кругов из сферокорунда позволяет повысить производительность процесса шлифования древесины, а также расширить область применения жесткого абразивного инструмента за счет снижения засаливания инструмента и ликвидации прижогов обработанной поверхности. Для обоснования рациональных условий применения абразивных кругов из сферокорунда необходимо определить зависимости, связывающие поверхностные геометрические параметры круга, которые непосредственно влияют на резание, с регламентированными рецептурой объемными характеристиками: зернистостью, содержанием абразивного зерна и связки. Они позволяют оценить характер и степень влияния инструментальных факторов на расстояние между режущими элементами рабочей поверхности круга из сферокорунда. Расстояние между абразивными зернами на поверхности круга в абсолютном большинстве возможных соотношений объемных характеристик превышает расстояние между стенками абразивного зерна. Наибольшее влияние на поверхностные геометрические параметры оказывает размер абразивных зерен. С его увеличением растут поверхностные геометрические размеры и – очень резко – расстояние между абразивными зернами на поверхности круга. Вторым по степени влияния является координата глубины профиля, она во многом определяет соотношение расстояний между зернами и между стенками зерна. Относительное содержание зерен и связки в круге оказывает меньшее влияние на поверхностные характеристики, чем размер зерна и глубина профиля. С их повышением происходит незначительное уменьшение расстояния между зернами на поверхности круга, на расстояние между стенками абразивного зерна они не оказывают влияния. При изготовлении абразивного инструмента регламентируются характеристики внутреннего объемного строения – зернистость, содержание зерна и связки. А при шлифовании непосредственное участие в работе принимает периферийная поверхность круга, его рельеф. Для описания рельефа круга из сферокорунда необходимо установить связь объемных характеристик с его поверхностными геометрическими параметрами, которые необходимы для определения всех основных показателей процесса шлифования.

Сведения об авторах

А.В. Сергеевичев¹, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: ABC-2274-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3655-207X
В.А. Соколова², канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: AAK-6062-2020,ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6880-445X
И.И. Костюков¹, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: ABC-3176-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3629-8190
А.Е. Михайлова¹, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: ABC-1987-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0280-7409
С.А. Войнаш³*, инж.; ResearcherID: AAK-2987-2020,ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5239-9883
¹Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург, Россия, 194021; 910sav@gmail.com, spb.kostyukov@mail.ru, mikhailovaae@ya.ru
²Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, ул. Большая Морская, д. 18, Санкт-Петербург, Россия, 191186; sokolova_vika@inbox.ru 3ООО «ПРО ФЕРРУМ», ул. 1-я Красноармейская, д. 1, Санкт-Петербург, Россия, 198005; sergey_voi@mail.ru*

Ключевые слова

сферокорунд, абразивные круги из сферокорунда, абразивные зерна, межзерновое пространство, поверхностное внутризерновое пространство, шлифование древесины

Для цитирования

Сергеевичев А.В., Соколова В.А., Костюков И.И., Михайлова А.Е., Войнаш С.А. Абразивный инструмент из сферокорунда для обработки древесины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 5. С. 131–142. https://doi.org/10.37482/0536-10362022-5-131-142

Литература

1. Братан С.М. Идентификация параметров съема при комбинированном шлифовании // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: материалы междунар. сб. науч. тр. Донецк: ДонГТУ, 2000. С. 24–32.Bratan S.M. Identification of Removal Parameters in Combined Grinding. Advanced Technologies and Systems of Mechanical Engineering. Proceedings of the International Collection of Academic Papers. Donetsk, DonGTU Publ., 2000, pp. 24–32. (In Russ.).
2. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание М.: Машиностроение, 1990. 224 с.Vinogradov V.N., Sorokin G.M., Kolokol’nikov M.G. Abrasive Wear. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1990. 224 p. (In Russ.).
3. Гдалевич А.И. Финишная обработка лепестковыми кругами. М.: Машиностроение, 1990. 112 c.Gdalevich A.I. Finishing Treatment with Flap Wheel. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1990. 112 p. (In Russ.).
4. Гришкевич А.А., Костюк О.И. Увеличение периода эксплуатации шлифовального инструмента при обработке древесины // Вестн. БарГУ. Сер.: Техн. науки. 2015. Вып. 3. С. 17–21.Grishkevich A.A., Kostyuk O.I. Increasing the Operating Period of Grinding Tool in the Processing of Wood. BarSU Herald. Series Engineering, 2015, iss. 3, pp. 17–21. (In Russ.).
5. Калинин Е.П. Теория и практика управления производительностью абразивной обработки с учетом затупления инструмента: автореф. дис.  д-ра техн. наук. Рыбинск,2006. 34 с.Kalinin E.P. Theory and Practice of Abrasive Processing Productivity Control with Regard to Tool Blunting: Dr. Eng. Sci. Diss. Abs. Rybinsk, 2006. 34 p. (In Russ.).
6. Новоселов Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке. Севастополь: СевНТУ, 2012. 304 с.Novoselov Yu.I. Dynamics of Surface Shaping in Abrasive Processing. Sevastopol, SevNTU Publ., 2012. 304 p. (In Russ.).
7. Переладов А.Б., Камкин И.П. Определение режима изнашивания инструмента при шлифовании // Изв. ВолгГТУ. 2015. № 11(173). С. 24–29.Pereladov A.B., Kamkin I.P. Determination of the Wear Mode of the Tool during Grinding. Izvestia VSTU, 2015, no. 11(173), pp. 24–29. (In Russ.).
8. Рыбин Б.М., Кириллов Д.В. Оценка фактического объема полостей неровностей на обработанной поверхности древесины // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн 2014. № 4.С. 131–137.Rybin B.M., Kirillov D.V. Assessment of the Actual Volume of Cavities Irregularities on the Processed Surface of Wood. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2014, no. 4, pp. 131–137. (In Russ.).
9. Санев В.И., Каменев Б.Б., Сергеевичев А.В. Резание древесины и древесных материалов. СПб.: Лань, 2018. 456 с.Sanev V.I., Kamenev B.B., Sergeevichev A.V. Cutting Wood and Wood Materials.Saint Petersburg, Lan’ Publ., 2018. 456 p. (In Russ.).
10. Сергеевичев А.В. Анализ разрушения абразивных зерен при шлифовании древесины и древесных материалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2015. № 5. С. 117–125.Sergeevichev A.V. The Analysis of Destruction of Abrasive Grains during the Grinding of Wood and Wood Materials. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2015, no. 5,pp. 117–125. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2015.5.117
11. Силин С.С., Леонов Б.Н., Хрульков В.А., Полетаев В.А. Оптимизация технологии глубинного шлифования. М.: Машиностроение, 1989. 120 с.Silin S.S., Leonov B.N., Khrul’kov V.A., Poletaev V.A. Optimization of Deep Grinding Technology. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1989. 120 p. (In Russ.).
12. Хватов Б.Н., Зубков Д.В., Родина А.А. Исследование производительности шлифования абразивными лентами с самозатачивающимся зерном // Вестн. ТГТУ. 2012. Т. 18, № 4. С.1031–1037.Khvatov B.N., Zubkov D.V., Rodina A.A. Research into Grinding Rate of Abrasive Belt with Self-Sharpening Grain. Transactions of the TSTU, 2012, vol. 18, no. 4, pp. 1031– 1037. (In Russ.).
13. Хромчак И.И. Абразивная обработка плитных материалов на минеральных вяжущих: автореф. дис  канд. техн. наук. Львов, 1990. 20 с.Khromchak I.I. Abrasive Processing of Plate Materials on Mineral Binders: Cand.Eng. Sci. Diss. Abs. Lviv, 1990. 20 p. (In Russ.).
14. Brinksmeier E., Aurich J.C., Govekar E., Heinzel C., Hoffmeister H.-W., Klocke F., Peters J., Rentsch R., Stephenson D.J., Uhlmann E., Weinert K., Wittmann M. Advances in Modeling and Simulation of Grinding Processes. CIRP Annals, 2012, vol. 55, iss. 2,pp. 667–696. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2006.10.003
15. Cai G.Q., Feng B.F., Jin T., Gong Y.D. Study on the Friction Coefficient in Grinding. Journal of Materials Processing Technology, 2002, vol. 129, iss. 1-3, pp. 25–29. https://doi. org/10.1016/S0924-0136(02)00569-1
16. Carrano A.L., Taylor J.B. Geometric Modeling of Engineered Abrasive Processes. Journal of Manufacturing Processes, 2005, vol. 7, iss. 1, pp. 17–27. https://doi.org/10.1016/ S1526-6125(05)70078-5
17. Sergeevichev A., Kushnerev V., Sergeevichev V., Sokolova V., Onegin V. Analysis of the Influence of Instrumental and Regime Factors on the Quality of Wood Grinding. Journal of Physics: Conference Series, 2020, vol. 1399, iss. 4, art. 044043. https://doi. org/10.1088/1742-6596/1399/4/044043
18. Zhou X., Xi F. Modeling and Predicting Surface Roughness of the Grinding Process. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2002, vol. 42, iss. 8,pp. 969–977. https://doi.org/10.1016/S0890-6955(02)00011-1