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

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 маю...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Наука та інновації
Date:	2018
Main Authors:	Лавріненко, В.І., Шейко, М.М., Пащенко, Є.О., Рябченко, С.В.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2018
Subjects:	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160873
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України / В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко // Наука та інновації. — 2018. — Т. 14, № 5. — С. 55-62. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-160873
record_format	dspace
spelling	Лавріненко, В.І. Шейко, М.М. Пащенко, Є.О. Рябченко, С.В. 2019-11-22T16:14:06Z 2019-11-22T16:14:06Z 2018 Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України / В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко // Наука та інновації. — 2018. — Т. 14, № 5. — С. 55-62. — укр. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin14.05.055 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160873 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. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Наука та інновації Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України Elaboration of Technology for Making High-porous Abrasive Wheels of Monocrystalline Corund of the European Nomenclature Using a Precision Instrument of Superhard Materials for Turbo-building of Ukraine Отработка технологии формообразования высокопористых абразивных кругов европейской номенклатуры из монокристаллического корунда прецизионным инструментом из сверхтвердых материалов для турбостроения Украины Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України
spellingShingle	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України Лавріненко, В.І. Шейко, М.М. Пащенко, Є.О. Рябченко, С.В. Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
title_short	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України
title_full	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України
title_fullStr	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України
title_full_unstemmed	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України
title_sort	відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування україни
author	Лавріненко, В.І. Шейко, М.М. Пащенко, Є.О. Рябченко, С.В.
author_facet	Лавріненко, В.І. Шейко, М.М. Пащенко, Є.О. Рябченко, С.В.
topic	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
topic_facet	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
publishDate	2018
language	Ukrainian
container_title	Наука та інновації
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
format	Article
title_alt	Elaboration of Technology for Making High-porous Abrasive Wheels of Monocrystalline Corund of the European Nomenclature Using a Precision Instrument of Superhard Materials for Turbo-building of Ukraine Отработка технологии формообразования высокопористых абразивных кругов европейской номенклатуры из монокристаллического корунда прецизионным инструментом из сверхтвердых материалов для турбостроения Украины
description	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.
issn	1815-2066
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160873
citation_txt	Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування України / В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко // Наука та інновації. — 2018. — Т. 14, № 5. — С. 55-62. — укр.
work_keys_str_mv	AT lavrínenkoví vídpracûvannâtehnologííformoutvorennâvisokoporistihabrazivnihkrugívêvropeisʹkoínomenklaturizmonokristalíčnogokorunduprecizíinimínstrumentomznadtverdihmateríalívdlâturbobuduvannâukraíni AT šeikomm vídpracûvannâtehnologííformoutvorennâvisokoporistihabrazivnihkrugívêvropeisʹkoínomenklaturizmonokristalíčnogokorunduprecizíinimínstrumentomznadtverdihmateríalívdlâturbobuduvannâukraíni AT paŝenkoêo vídpracûvannâtehnologííformoutvorennâvisokoporistihabrazivnihkrugívêvropeisʹkoínomenklaturizmonokristalíčnogokorunduprecizíinimínstrumentomznadtverdihmateríalívdlâturbobuduvannâukraíni AT râbčenkosv vídpracûvannâtehnologííformoutvorennâvisokoporistihabrazivnihkrugívêvropeisʹkoínomenklaturizmonokristalíčnogokorunduprecizíinimínstrumentomznadtverdihmateríalívdlâturbobuduvannâukraíni AT lavrínenkoví elaborationoftechnologyformakinghighporousabrasivewheelsofmonocrystallinecorundoftheeuropeannomenclatureusingaprecisioninstrumentofsuperhardmaterialsforturbobuildingofukraine AT šeikomm elaborationoftechnologyformakinghighporousabrasivewheelsofmonocrystallinecorundoftheeuropeannomenclatureusingaprecisioninstrumentofsuperhardmaterialsforturbobuildingofukraine AT paŝenkoêo elaborationoftechnologyformakinghighporousabrasivewheelsofmonocrystallinecorundoftheeuropeannomenclatureusingaprecisioninstrumentofsuperhardmaterialsforturbobuildingofukraine AT râbčenkosv elaborationoftechnologyformakinghighporousabrasivewheelsofmonocrystallinecorundoftheeuropeannomenclatureusingaprecisioninstrumentofsuperhardmaterialsforturbobuildingofukraine AT lavrínenkoví otrabotkatehnologiiformoobrazovaniâvysokoporistyhabrazivnyhkrugovevropeiskoinomenklaturyizmonokristalličeskogokorundaprecizionnyminstrumentomizsverhtverdyhmaterialovdlâturbostroeniâukrainy AT šeikomm otrabotkatehnologiiformoobrazovaniâvysokoporistyhabrazivnyhkrugovevropeiskoinomenklaturyizmonokristalličeskogokorundaprecizionnyminstrumentomizsverhtverdyhmaterialovdlâturbostroeniâukrainy AT paŝenkoêo otrabotkatehnologiiformoobrazovaniâvysokoporistyhabrazivnyhkrugovevropeiskoinomenklaturyizmonokristalličeskogokorundaprecizionnyminstrumentomizsverhtverdyhmaterialovdlâturbostroeniâukrainy AT râbčenkosv otrabotkatehnologiiformoobrazovaniâvysokoporistyhabrazivnyhkrugovevropeiskoinomenklaturyizmonokristalličeskogokorundaprecizionnyminstrumentomizsverhtverdyhmaterialovdlâturbostroeniâukrainy
first_indexed	2025-11-26T08:34:43Z
last_indexed	2025-11-26T08:34:43Z
_version_	1850615875322773504
fulltext	55 В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, вул. Автозаводська, 2, Київ, 04074, Україна, +380 44 432 9515, lavrinenko@ism.kiev.ua ВІДПРАЦЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ФОРМОУТВОРЕННЯ ВИСОКОПОРИСТИХ АБРАЗИВНИХ КРУГІВ ЄВРОПЕЙСЬКОЇ НОМЕНКЛАТУРИ З МОНОКРИСТАЛІЧНОГО КОРУНДУ ПРЕЦИЗІЙНИМ ІНСТРУМЕНТОМ З НАДТВЕРДИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ТУРБОБУДУВАННЯ УКРАЇНИ © В.І. ЛАВРІНЕНКО, М.М. ШЕЙКО, Є.О. ПАЩЕНКО, С.В. РЯБЧЕНКО, 2018 Вступ. Вітчизняні підприємства турбобудування для підвищення прецизійності, продуктивності та екологічності виробництва закуповують нове європейське обладнання і високопористі абразивні круги європейської номенклату- ри 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 ім- портозаміщення 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 моделю- ванням балансу об’ємів шліфувального матеріалу, зв’язки і пор. Застосовано спектральний аналіз шліфованої по- верхні 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 фор- моутворення 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 по- верхні залишився ідеальним, тобто стверджувати про закінчення періоду стійкості немає підстав. Висновки. Відпрацьовано технологію прецизійного формоутворення абразивних кругів європейської номенк- латури інструментом з надтвердих матеріалів, створеним в Україні, а саме в Інституті надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, які довели свою високу ефективність. К л ю ч о в і с л о в а: прецизійний інструмент, високопористі абразивні круги, абразивні круги європейської номен- клатури, монокристалічний корунд, турбобудування. ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14(5): 55—62 https://doi.org/10.15407/scin14.05.055 Сучасне двигунобудування є однією з нау- коємних галузей машинобудування як в Украї- ні, так і в світовій практиці. Відомо, що потре- ба ринку в газотурбінних двигунах постійно зростає. Причому сфери застосування таких двигунів не обмежуються виключно авіацій- ним напрямком, а використання їх на сьогодні є характерним і для нафтового та газового ви- добування, транспортної галузі, суднобудуван- ня, енергетики. Нині основними напрямками 56 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (5) В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко розвитку двигунів є підвищення рівня їх тех- нічних характеристик та економічності. Знач- ною мірою це пов’язано з технологіями вироб- ництва двигунів та застосуванням в них ефек- тивних розробок технологій механооб робки, прогресивних інструментів та інструменталь- них матеріалів. Донині відповідні підприємства користува- лися абразивними кругами російського ви- робництва, але сьогодні для підвищення своєї прецизійності, продуктивності та екологічнос- ті вони суттєво модернізовані за рахунок за- купівлі нового європейського обладнання, для якого необхідно використовувати високопо- ристі абразивні круги європейської номен- клатури з використанням монокристалічного корунду. Оригінальність такого абразивного інструменту полягає в значному (майже три- кратному) зниженні об’ємного складу абра- зивних зерен при збільшенні відкритої порис- тості до 64 % об’єму шліфувального кругу (рис. 1). У цих шліфувальних кругах поєднано унікальне сполучення високої структуро ва- нос ті (до 22 розроблених абразивно-кера міч- них композицій) з використанням абразив- ного матеріалу на основі монокристалічного корунду, отриманого за золь-гелевою техно- логією (SG-технологією). Такі абразивні інст- рументи дозволяють працювати у принципо во інших термосилових умовах, досягати кращої доступності охолоджувальних рідин у зо ну об- робки, підвищувати продуктивність та якість оброблення. Технологічна проблема полягає в тому, що зазначені вище високопористі абразивні круги європейської номенклатури мають значні від- мінності у їх високоточному правленні, а від- так і виникає необхідність відпрацювати тех- нологію їх прецизійного правлення, уточнити характеристики алмазного правлячого інстру- менту, а також характеристику інструменту з надтвердих матеріалів. Мета роботи полягала у відпрацюванні технології прецизійного фор- моутворення високопористих монокорундо- вих абразивних кругів європейської номен- клатури інструментом з надтвердих матеріалів, створеним в Україні, а саме в Інституті над- твердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН Ук- раїни для потреб підприємств турбобудування України та вирішення проблеми імпортозамі- щення такого інструменту. Для досягнення зазначеного необхідним є вирішення низки питань. По-перше, ідентифі- ковано структуру досліджуваних кругів, по- ставлено її відповідно до ГОСТ 2424-83, що діє в Україні. Згідно з ГОСТ 21445 під струк- турою абразивного інструменту розуміють спів відношення об’ємів шліфувального мате- ріалу, зв’язки й пор. Розроблена ще на початку п’ятдесятих років минулого століття теорія виготовлення абразивного інструменту реко- мендує об’ємний вміст Vз, % зв’язки визначати за формулою: Vз = 11,5 + 1,5N + 2n, де n — номер структури, N — номер твердості. Номер твердості абразивного інструменту — це цифрове позначення ступеня твердості, що використовується при розрахунку об’єму зв’яз- ки і пор. Ступеню твердості ВМ1 присвою- ється номер 0, ВМ2 — номер 1 і т. д. Останній ступінь твердості ЧТ2 позначено номером 17. Як відомо, фактична структура круга не Рис. 1. Типовий вигляд розкритої (шліфованої) поверх- ні зразка абразивного матеріалу кругів з монокристаліч- ного корунду (круг ПП 500 × 32 × 305 A99) Al2O3 SiO2 – 57ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (5) Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури завж ди відповідає такій залежності. Більш то- го, згідно з інтернет-ресурсами та каталогами закордонних абразивних шліфувальних інст- рументів, кожна з провідних інструментальних фірм-виробників по різному інтерпретують термін «структура» для своєї продукції. Методом вимірювання лінійних розмірів корпусів абразивних шліфувальних кругів но- Номінальні та фактичні параметри структури кругів Best-Business c. s (Аз = 10, n = 12) ГОСТ 2424-83 Best-Business c. s keramic sklo N Позн. Vп, % Позн. ρ, г/см3 Vп, % Vз % Позн. ρ, г/см3 Vп, % Vз % D Bs E Cs F 1,543 48,1 Ds 0 ВМ1 48 F—G Ds—Es 1 ВМ2 46,5 G 1,563 1,828 *** 46,9 40,6 * Es 1,560 46,7 ВМ3 G—H 1,602 46,2 Es—Fs 2 М1 45 H 1,609 45,4 Fs 1,610 3 М2 43,5 I Gs 1,663 Gs—Hs 1,716—1,776— 1,790 * 37,8— (немає даних) 44,2 * 4 М3 42 J Hs 5 СМ1 40,5 K Is 1,763 36,2 6 СМ2 39(39,7 ) K—L Is—Js L Js 2,067— 2,114 * 42,0— 36,0 ** 7 С1 37,5 L—M Js—Ks M Ks 8 С2 36 M—N Ks—Ls 9 СТ1 34,5 N Ls 10 СТ2 33 O Ms 11 СТ3 31,5 O—P Ms—Ns P Ns 12 Т1 30 P—Q Ns—Os Q Os 13 Т2 28,5 Q—R Os—Ps 14 ВМ1 27 R Ps 15 ВМ2 25,5 R—S Ps—Qs 16 ЧТ1 24 S Qs 17 ЧТ2 22,5 T Rs U Ss V Ts W * — фактично виміряне значення для зернистості Аз = 25 (Аз — розмір зерна); — для структури n = 14; * — для зернистості Аз = 10, 25 і 40 відповідно; ** — для структури n = 7 і n = 4; *** — для Аз = 12, n = 11, монокорунд. 58 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (5) В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко вої європейської номенклатури (Best-Business c. s) з точністю до 0,1 мм (відносною точністю 10—4), методом зважування та гідростатичного зважування фрагментів абразивного матеріа- лу з точністю ±2 г (відносною точністю 10—3), а також математичним моделюванням балансу об’ємів шліфувального матеріалу, зв’язки і пор було встановлено фактичну структуру назва- них кругів як з монокристалічного корунду, так і з електрокорунду білого та електроко- рунду пофарбованого. Крім того, було прове- дено спектральний аналіз шліфованої поверх- ні зразків абразивного матеріалу зазначених кругів (рис. 1). Узагальнені результати зведе- но до таблиці, де поставлено у відповідність фактичні номери твердості, структури та зер- нистості шліфувальних кругів європейського класу до ГОСТ 2424-83, що на сьогодні діє в Україні та державах СНД. Аналіз фактичних щільністей наведених аб- разивних кругів, зокрема й монокорундових, показує, що значення об’єму пор V n і об’єму абразивних зерен Vз в кругах, розраховане за заявленими n та N, не відповідають значенням, що регламентуються в нормативних докумен- тах, чинних в Україні. Проте варто зазначити й невідповідність фактичної структури абразив- них кругів при формально одних і тих же па- раметрах в каталогах різних іноземних фірм. ГОСТ 2424-83 не покриває фактичний, більш широкий діапазон параметрів абразивних кру- гів нової європейської номенклатури і в по- дальшому буде запропоновано зміни та допов- нення відповідних нормативних документів. Крім того, за вищенаведеними даними, вста- новлено кореляційний зв’язок звукового індек- су з іншими параметрами, що характери зують твердість шліфувальних кругів європейсь- кого класу: Zi = 75,5 6,9 · h, h = 10,6 0,14 Zi, h = 5,3 e—0,19 · N + 2,3, E = 23,9 + 4,1 N, kH/м2, HB = 85,8 · e0,203 · N, Н/м2, де Zi — звуковий індекс круга (стрижнева швидкість звуку абразивного матеріалу, змен- шена у 100 разів), h — глибина лунки, мм (кра- тер від піскоструменю), E — модуль Юнга аб ра- зивного матеріалу, HB — твердість за Брінелем, N — номер твердості круга за ГОСТ 2424-83. По-друге, встановлено зв’язок між вихідни- ми характеристиками високопористих кругів і прецизійного алмазного інструмента, режима- ми формоутворення з одного боку та характе- ром зносу інструменту й періодом його стій- кості — з іншого. Аналогічно до випробувань електрокорундових кругів на керамічних зв’язках типу «etalon keramic» і «etalon sklo» про- Рис. 2. Алмазний правлячий ролик Ø125 400/315 АС200Т, вид з циліндричної поверхні: середня виступаю- ча частина є робочою, дві зовнішні занижені — базові Рис. 3. Типова динаміка топографії робочої поверхні правлячих роликів Ø125 400/315 АС200Т АГП 200Т 400/315 (після розкриття до питомого об’єму кишень):  = (40 ± 4) · 10—3 мм3/мм2 Дисперговано 3 у.о. матеріалу Gs /Hs:  = (59 ± 4) · 10—3 мм3/мм2 Диспергировано 6 у.о. матеріалу Gs /Hs:  = (65 ± 2) · 10—3 мм3/мм2 –– 59ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (5) Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури ведено випробування монокорундових кру- гів на керамічних зв’язках типу «etalon ke ra mic» на стенді, створеному на базі верстата 3Б151, і за схемою так званої квазіврізної правки, що імітує врізну на режимах, близьких до вироб- ничих. Правлячий інструмент — алмазний ро- лик Ø125, виготовлений в ІНМ ім. В.М. Баку- ля НАН України методом гальванопластики з алмазним порошком 400/315 АС200Т (рис. 2). Режим правки: середня швидкість круга 26 м/с, ролика 14,4 м/с, напрямок різання — попут- ній, відношення швидкостей +1,8, подача на глибину 2,5 мкм на оберт круга. В процесі випробувань вимірювали ліній- ний знос алмазного шару роликів і, додатко- во, за оригінальною методикою — знос зв’язки. За гальний об’єм диспергованих кругів за на- веденою схемою еквівалентний об’єму більш, ніж 9 кругів розміром 600 × 63 × 305 в режимі врізної правки. Об’єм одного круга такого роз- міру було взято за умовну одиницю (у.о.) об’є- му диспергованого абразивного матеріалу. В ході послідовного диспергування абра- зивного матеріалу фіксували стан робочої по- верхні правлячих роликів. Типову динаміку топографії робочої поверхні на якісному рівні зображено на рис. 3. Основним практичним завданням роботи було вивчення впливу нової модифікації матеріалу абразивних ріжучих зерен — монокристалічного корунда (моноко- рунда), на працездатність і знос алмазних прав- лячих роликів. В результаті досліджень вста- новлено, що статистично вагомого впливу не виявлено. Правлячі ролики 400/315 АС200Т, виготовлені методом гальванопластики, дис- пергували на кожен більш, ніж 9 у. е. об’єму, що становить 6,5 тис. правок по 0,3 мм. При цьому стан робочої поверхні залишався іде- альним і говорити про закінчення періоду стій- кості немає підстав. По-третє, рекомендовано оптимальні пара- метри прецизійного формоутворення високо- пористих монокорундових кругів із заданими характеристиками. Для виготовлення правля- чих роликів застосовують найбільш тверді Рис. 4. Технологічна схема правлення та габаритні роз- міри алмазного ролика профілю «ялинка», що проекту- ється для замкової частини лопатки турбіни: а — схема правки і шліфування (Hр — висота ролика, Hк — висота круга); б — ролик алмазний правлячий (для замкової частини лопатки) а б Деталь Нр = 30 Нк = 20 Ролик 5° Ø 5 2 Н 3 (+ 0, 00 5) Ø 1 20 .. . 1 25 32 0,004 А 0, 00 3 А 30 А // 0,003 60 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (5) В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко зв’язки, серед яких найбільш розповсюджена — нікель-гальванічна. Вимоги до алмазного по- рошку: особливо міцний, з руйнівним наван- таженням в межах від 100 до 200 Н. Зернистість алмазів для правлячого інструменту здебіль- шого застосовують з діапазону в межах від 250/200 до 1000/800. Більш дрібні порошки призначені для виготовлення дрібних профі- лів, а більш крупні — для пласких профілів без гострих кромок. Досліджено, що чим крупні- шим є алмазний порошок, тим вищою є стій- кість ролику. Проте враховуючи вище зазначе- не про те, що правлячі ролики, виготовлені в ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України методом гальванопластики, 400/315 АС200Т, відпра- цьовують не менше, ніж 6,5 тис. правок по 0,3 мм, а статистично достовірного впливу нової модифікації матеріалу абразивних ріжу- чих зерен (монокорунда) на працездатність і знос алмазних правлячих роликів не виявлено, тому немає підстав призначати необґрунтова- но крупну зернистість, а виходити необхідно з технологічної доцільності забезпечення зада- ної точності складно-фасонного профілю. В рамках виконаної роботи були проаналі- зовано найбільш характерні для виробничих умов підприємств турбобудування України про- філі оброблюваних поверхонь (рис. 4), стосов- но яких було встановлено технологічні особ- ливості виготовлення алмазного правлячого прецизійного інструменту. В ІНМ ім. В.М. Ба- куля НАН України було проведено техноло- гічну підготовку виробництва, визначено тех- нологію гальванопластики для закріплення на поверхні ролику алмазів оптимальної зер- нистості та високої термостійкості (АС200Т 400/315) для досягнення високоефективної ро боти навантажених ділянок робочого про- філю роликів (рис. 5). Для технологічного забезпечення формоут- ворення високопористих монокорундових кру- гів і з урахуванням проведених робіт та вимог виробництва Державним підприємством «Нау- ково-Виробничий комплекс газотурбобуду- вання (ДП НВКГ) «Зоря-Машпроект» в ІНМ Рис. 5. Розкрита поверхня правлячого ал- мазного ролика Ø125 400/315 АС200Т Рис. 6. Круги з кубічного нітриду бору фор- ми 14Е1 діаметру 200 × 10 × 3 × 20 × 45° Рис. 7. Алмазні шліфувальні круги форми 1А1 61ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (5) Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури ім. В.М. Бакуля НАН України виготовлено та передано на ДП НВКГ «Зоря»—«Машпроект» на виробничі випробування прецизійні алмаз- ні ролики згідно з кресленнями замовника: 0061П, 0158Е, К615-2175, Р76040109П. Вироб- ничі випробування алмазних роликів засвід- чили, що вказаний вище правлячий інстру- мент повністю відповідає технічним вимогам виробничого процесу підприємства й забезпе- чує необхідну точність профілю, допуск раді- ального биття не більш як 5 мкм, торцьового — 3 мкм, якість обробленої поверхні — Ra < 0,63. В ході виконання роботи виготовлено зраз- ки правлячого та шліфувального інструменту з алмазу та кубічного нітриду бору (КНБ) та передано для дослідно-виробничих випробу- вань на підприємства турбобудування Украї- ни — ДП НВКГ «Зоря-Машпроект» (м. Мико- лаїв), Запорізьке моторобудівне конструктор- ське бюро «Івченко-Прогрес» (м. Запоріжжя) та ПАТ «Мотор-Січ» (м. Запоріжжя) для впро- вадження технології формоутворення абра- зивних високопористих монокорундових кру- гів на цих підприємствах. Так, для ДП НВКГ «Зоря-Машпроект» для технологічного забез- печення формоутворення вказаних кругів ви- готовлено 5 алмазних правлячих роликів згідно з кресленнями від підприємства. Виго- товлено партію кругів з КНБ форми 14Е1 200 × 10 × 3 × 20 × 45° (10 штук, рис. 6) для верста- тів з ЧПК (числовим програмним керуван- ням) «Джемени» та проведено випробування їх працездатності при шліфуванні виробів з титанового сплаву для авіадвигунів на під- приємстві «Мотор-Січ». Виготовлено алмазні шлі фувальні круги форми 1А1 125 мм (рис. 7) та 11V9 75 мм (7 штук) для верстатів з CNC (computer numerically controlled) «Юнгер» при шліфуванні кінцевих фрез з твердого сплаву для обробки лопаток турбін, а також шліфу- вальні круги з КНБ форми 1А1 125 мм для верстатів з CNC «Юнгер» при шліфуванні кін- цевих фрез з швидкорізної сталі. Впроваджен- ня алмазних та КНБ інструментів проведено на підприємствах ПАТ «Мотор-Сич» та Запо- різьке моторобудівне конструкторське бюро «Івченко-Прогрес», що підтверджено техніч- ними актами. З підприємствами, які були задіяні у випро- бувальних роботах результатів інноваційно- го науково-технічного проекту НАН України, ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України підписано договори про співпрацю: з ДП НВКГ Зоря- Машроект» — Договір № 58/2830 від 30.12.2015 на термін до 30.12.2018 на суму 1 млн. грн., а з ЗМКБ «Івченко-Прогрес» — Договір № 2313 від 18.01.2006 на термін до 31.12.2018 р. на суму 6 млн. грн. Стаття надійшла до редакції 28.02.18 Received 28.02.18 Lavrinenko, V., Sheiko, M., Paschenko, E., and Riabchenko, S. Bakul Institute for Superhard Materials of the NAS of Ukraine, 2, Avtozavodska St., Kyiv, 04074, Ukraine, +380 44 432 9515, lavrinenko@ism.kiev.ua ELABORATION OF TECHNOLOGY FOR MAKING HIGH-POROUS ABRASIVE WHEELS OF MONOCRYSTALLINE CORUND OF THE EUROPEAN NOMENCLATURE USING A PRECISION INSTRUMENT OF SUPERHARD MATERIALS FOR TURBO-BUILDING OF UKRAINE Introduction. In order to increase the precision, productivity, and environment safety of production domestic turbine- building 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-preci- sion 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. 62 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (5) В.І. Лавріненко, М.М. Шейко, Є.О. Пащенко, С.В. Рябченко 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 us- ing 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. Keywords : precision tool, highly porous abrasive wheels, abrasive wheels of the European nomenclature, monocrystal- line corundum, and turbine building. В.И. Лавриненко, М.Н. Шейко, Е.А. Пащенко, С.В. Рябченко Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины, ул. Автозаводская, 2, Киев, 04074, Украина, +380 44 432 9515, lavrinenko@ism.kiev.ua ОТРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ВЫСОКОПОРИСТЫХ АБРАЗИВНЫХ КРУГОВ ЕВРОПЕЙСКОЙ НОМЕНКЛАТУРЫ ИЗ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КОРУНДА ПРЕЦИЗИОННЫМ ИНСТРУМЕНТОМ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТУРБОСТРОЕНИЯ УКРАИНЫ Введение. Отечественные предприятия турбостроение для повышения прецизионности, производительности и экологичности производства закупают новое европейское оборудование и высокопористые абразивные круги евро- пейской 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 абразив- ного материала шлифовальных кругов новой европейской номенклатуры (Best-Business c. s), а также математическое моделирование баланса объемов шлифовального материала, связки и пор. Применен спектральный анализ шлифо- ванной 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 пара- метры формообразования монокорундових кругов. Изготовлены образцы правящего и шлифовального инструмента из алмаза и кубического нитрида бора и переданы для опытно-производственных испытаний на предприятия турбо- строения 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 номенкла- туры инструментом из сверхтвердых материалов, созданным в Украине, а именно в Институте сверхтвердых матери- алов им. В.М. Бакуля НАН Украины, которые доказали свою высокую эффективность. Ключевые слова : прецизионный инструмент, высокопористые абразивные круги, абразивные круги евро пейс- кой номенклатуры, монокристаллический корунд, турбостроение.

Institution

Similar Items