Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом
Data about productivity and labour input of grinding of the various are cited kinds of natural semiprecious and decorative stones the diamond tool.
Saved in:
| Published in: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22699 |
| 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: | Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом / В.В. Пегловский, В.И. Сидорко, В.Н. Ляхов, Е.М. Поталыко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 500-504. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22699 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Пегловский, В.В. Сидорко, В.И. Ляхов, В.Н. Поталыко, Е.М. 2011-06-27T21:31:05Z 2011-06-27T21:31:05Z 2009 Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом / В.В. Пегловский, В.И. Сидорко, В.Н. Ляхов, Е.М. Поталыко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 500-504. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. XXXX-0065 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22699 679.8 Data about productivity and labour input of grinding of the various are cited kinds of natural semiprecious and decorative stones the diamond tool. ru Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом |
| spellingShingle |
Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом Пегловский, В.В. Сидорко, В.И. Ляхов, В.Н. Поталыко, Е.М. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| title_short |
Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом |
| title_full |
Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом |
| title_fullStr |
Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом |
| title_full_unstemmed |
Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом |
| title_sort |
исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом |
| author |
Пегловский, В.В. Сидорко, В.И. Ляхов, В.Н. Поталыко, Е.М. |
| author_facet |
Пегловский, В.В. Сидорко, В.И. Ляхов, В.Н. Поталыко, Е.М. |
| topic |
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| topic_facet |
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| container_title |
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| format |
Article |
| description |
Data about productivity and labour input of grinding of the various are cited kinds of natural
semiprecious and decorative stones the diamond tool.
|
| issn |
XXXX-0065 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22699 |
| citation_txt |
Исследование производительности и трудоемкости шлифования природных камней алмазным инструментом / В.В. Пегловский, В.И. Сидорко, В.Н. Ляхов, Е.М. Поталыко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 500-504. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT peglovskiivv issledovanieproizvoditelʹnostiitrudoemkostišlifovaniâprirodnyhkamneialmaznyminstrumentom AT sidorkovi issledovanieproizvoditelʹnostiitrudoemkostišlifovaniâprirodnyhkamneialmaznyminstrumentom AT lâhovvn issledovanieproizvoditelʹnostiitrudoemkostišlifovaniâprirodnyhkamneialmaznyminstrumentom AT potalykoem issledovanieproizvoditelʹnostiitrudoemkostišlifovaniâprirodnyhkamneialmaznyminstrumentom |
| first_indexed |
2025-11-27T06:17:00Z |
| last_indexed |
2025-11-27T06:17:00Z |
| _version_ |
1850804525348159488 |
| fulltext |
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
500
4. ДСТУ БВ.2.7-16-95. Строительные материалы. Материалы стеновые каменные. Но-
менклатура показателей качества. – Введ. 01.07.95.
5. Индутная Т. В. Полудрагоценные камни: Метод. руководство по диагностике и экс-
пертизе. – К.: Изд-во ГГЦ МФУ, 1997. – 44 с.
6. Лидин Г. Д., Воронина Л. Д., Каплунов Д. Р. Горное дело. Терминологический сло-
варь. – М.: Недра, 1990. – 694 с.
7. ГОСТ 30629-99. Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испы-
таний. – Введ. 01.01.01.
8. Добыча и обработка природного камня: Справочник / Под ред. А. Г. Смирнова. – М.:
Недра, 1990. – 446 с.
9. Митрофанов Г. К., Шпанов И. А. Облицовочные и поделочные камни СССР / ГКГСА
Госстроя СССР. М. – Недра, 1970. – 200 с.
10. Баранов П. Н. Геммология самоцветов. – Днепропетровск: Металл, 2002. – 208 с.
11. Комплексная оценка обрабатываемости природного камня алмазным инструментом.
Ч. 3. Физико-механические свойства природных камней, непосредственно влияющие
на процессы их алмазной обработки В. И. Сидорко, В. В. Пегловский, В. Н. Ляхов,
Поталыко Е. М. // Інструмент. світ. – 2007. № 37-38. – С. 55-58.
12. Исследование влияния прочностных свойств природных камней на мощность, по-
требляемую при алмазном шлифовании / В. И. Сидорко, В. В. Пегловский, В.Н. Ля-
хов, Е. М. Поталыко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент
– техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. – 2008 – Вып.
11. – С. 449-453.
13. Пат. 33227, Украина, МПК (2006). B28D 1/00. Способ определения обрабатываемости
камня / В. И. Сидорко, В. В. Пегловский, В. Н. Ляхов, Е. М. Поталыко. – Заявл.
21.02.08; Опубл. 10.06.08; Бюл. № 11.
14. Кудрявцев Е. М. Mathcad 2000 Pro. – М.: АМК, 2001. – 572 с.
Поступила 07.04.09.
УДК 679.8
В. В. Пегловский, канд. техн. наук, В. И. Сидорко, д-р. техн. наук,
В. Н. Ляхов, Е. М. Поталыко
Научно-технологический алмазный концерн «Алкон» НАН Украины, г. Киев
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ТРУДОЕМКОСТИ ШЛИФОВАНИЯ
ПРИРОДНЫХ КАМНЕЙ АЛМАЗНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ.
Data about productivity and labour input of grinding of the various are cited kinds of natu-
ral semiprecious and decorative stones the diamond tool.
Введение
При изготовлении изделий из природных камней 1; 2 об их технологических показа-
телях (трудоемкости, энергоемкости и др.) 3 судят по обрабатываемости или трудоемкости
обработки этих камней. В свою очередь, о трудоемкости обработки и обрабатываемости
природных камней косвенно судят на основании имеющегося производственного опыта и
прочностных свойств этих камней 4; 5. При этом предполагают, что наименьшие значения
производительности шлифования природных камней и наивысшая трудоемкость обработки
соответствуют природным камням с большими значениями предела прочности при сжатии и
твердости (по шкале Мооса и по Викерсу).
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
501
В виду отсутствия данных о производительности и трудоемкости шлифования при-
родных полудрагоценных и декоративных камней, а также их обрабатываемости, исследова-
ние этих параметров является актуальной задачей камнеобрабатывающего производства.
Методика исследований
В данной статье исследуются объемная производительность, трудоемкость шлифова-
ния и обрабатываемость природных камней.
В качестве исследуемых материалов выбраны мраморные ониксы (2 вида), мраморы
(5 видов), граниты (4 вида), агаты (2 вида) и по одному виду офиокальцит, серпентенит,
брекчия, габбро, лабрадорит, скарн, нефрит, гранат-хлорит, жадеит, джеспилит, яшма, квар-
цит, кахолонг, кварц и гематит. Кроме того, исследовались оптическое стекло марки К-8,
которое применяется в качестве эталонного материала при изучении некоторых процессов
камнеобработки, например полирования 6, а также кремень футеровочный, используемый
для производства специальных видов керамики 7.
Объемную производительность шлифования выбранных материалов рассчитывали по
формуле Q = m/о, где Q, m – износ образцов соответственно по объему и массе; о –
средняя плотность исследуемых образцов. Износ образцов по массе определяли путем их
взвешивания до и после обработки при стабилизации их влажности по стандартной методи-
ке, в соответствии с которой определяли также плотность 8.
Трудоемкость шлифования различных видов природных камней определяли по фор-
муле Т = Vед / Q, где Vед – объем материала, износ которого принят за единицу трудоемкости
шлифования, Vед = 1 см3. Относительную трудоемкость шлифования различных материалов
(t) определяли относительно трудоемкости шлифования эталонного материала, которым
служил оникс Карлюкского месторождения (Казахстан) как наиболее легко обрабатываемый
материал из камней, используемых для производства декоративно-художественных изделий
9, трудоемкость обработки оникса была принята за единицу.
Об обрабатываемости природных камней судили по коэффициенту относительной об-
рабатываемости (k), равному отношению производительности шлифования определенного
вида природного камня к производительности шлифования оптического стекла марки К-8
6.
Основные условия определения объемной производительности шлифования (Q) были
выбраны следующие: средний путь трения образцов 1000 м и удельное давление 60 кПа, что
соответствовало известным способам определения истираемости и обрабатываемости при-
родных камней 8; 9.
Эксперименты по определению производительности шлифования проводили на шли-
фовально-полировальном станке модели 3ШП-320, используемом в камнеобрабатывающем и
оптическом производстве (рис. 1, а). Станок предоставляет возможность в широких пределах
варьировать технологические параметры обработки: скорость вращения, усилие прижима и
взаимное расположение инструмента и обрабатываемой детали. Технологические параметры
обработки природных камней приведены в табл. 1.
а б в
Рис. 1. Внешний вид оборудования, инструмента и оснастки для проведения экспери-
ментальных исследований: а станок модели 3ШП-320; б – алмазный инструмент;
в – оправка
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
502
При проведении экспериментов использовали алмазный круг типа 6А2П 150540 А1
1000/800-150 М10-01 (рис. 1, б), который устанавливали с помощью специальной оправки
(рис 1, в) на одной из рабочих позиций станка.
Таблица 1. Технологические параметры обработки
Параметры Единица измерения Значение
Частота вращения шпинделя об./мин 97
Частота двойных ходов поводка дв. ходов/мин 48
Удельное давление кПа 60
Несимметричность штриха мм 30
Суммарная потребляемая мощность Квт 2,2
Расход СОТС (воды) в 1 мин м3 3,33–6,67∙10-6
Образцы из природных полудрагоценных и декоративных камней выбранных видов
изготовляли размером 10010020–25 мм (рис. 2, а). Для их быстрой установки и съема ис-
пользовался трафарет (рис. 2, б).
а б
Рис. 2. Внешний вид образца природного камня – яшмы (а) и трафарета для его ус-
тановки (б)
В результате экспериментальных исследований были получены значения производи-
тельности и относительной трудоемкости шлифования большого числа природных полудра-
гоценных и декоративных камней, в том числе около 20 видов впервые (табл. 2). Данные в
таблице приведены в порядке возрастания относительной трудоемкости обработки природ-
ных камней. Там же приведены данные о среднеквадратичных отклонениях () и средних
ошибках () исследований производительности шлифования. Средняя по всем материалом
ошибка экспериментальных исследований составляет 27 %, что значительно ниже, чем
ошибки в определении показателя истираемости для природных камней, которая может со-
ставлять до 100 и более процентов.
В результате исследований также были получены значения коэффициента относи-
тельной обрабатываемости, которые для данных видов камней находятся в пределах k = 0,11-
320.
Из табл. 2 следует, что значения производительности и трудоемкости шлифования от-
личаются почти в 3000 раз. Кроме того видно, что значения производительности шлифова-
ния для некоторых видов природных камней близки, например: мраморных ониксов и неко-
торых видов мраморов (Египет, Италия, Куба); офиокальцита, серпентенита, других мрамо-
ров (Испания) и брекчии; габбро, скарна, нефрита и гранат-хлорита; гранитов, лабрадорита,
жадеита и джеспилита; яшмы, кварцита, агатов, кахолонга, кварца, гематита и кремня. Это
создает предпосылки для объединения природных камней по группам обрабатываемости для
выявления общих закономерностей их обработки.
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
503
Таблица 2. Производительность и относительная трудоемкость шлифования природных
камней
Вид природного камня. Месторожде-
ние Q, мм3/мин , % t, о. е
1. Мраморный оникс. Карлюкский,
Казахстан 1404 247 12 1,0
2. Мраморный оникс зеленый. Иран 1202 322 18 1,17
3. Мрамор бежевый. Египет 580 33 5 2,42
4. Мрамор белый. Каррара «В».
Италия 554 60 7 2,53
5. Мрамор зеленый. Вердесерано. Куба 353 44 9 3,98
6. Офиокальцит. Россия 314 107 31 4,47
7. Серпентенит. Россия 211 24 10 6,65
8. Мрамор розовый. Испания 181 52 25 7,76
9. Мрамор кремовый. Испания 113 31 27 12,4
10. Брекчия. Турция 102 16 14 13,8
11. Габбро. Украина 31,6 6,6 18 44,4
12. Скарн. Россия 30,7 7,3 22 45,7
13. Нефрит. Россия 28,6 5,1 13 49,1
14. Гранат-хлорит. Россия 11,0 4,8 28 128
15. Жадеит. Россия 9,09 3,18 35 155
16. Гранит. Корнинский, Украина 8,47 2,47 29 166
17. Гранит. Жежелевский, Украина 8,06 2,38 22 174
18. Лабрадорит светлый. Норвегия 7,02 0,96 10 200
19. Гранит. Янцевский, Украина 4,40 1,93 42 319
20. Стекло К-8 4,38 2,09 47 321
21. Гранит. Емельяновский, Украина 4,02 0,82 20 349
22. Джеспилит. Криворожский.
Украина 2,86 2,29 60 491
23. Яшма. Орская. Россия 2,60 0,93 36 540
24. Кварцит красный. Украина 2,16 1,18 45 649
25. Агат технический. Россия 1,39 0,70 38 1010
26. Кахолонг. Россия 1,18 0,31 26 1189
27. Агат переливт. Россия 1,13 0,57 47 1243
28. Кварц. Украина 0,94 0,59 39 1494
29. Гематит. Украина 0,59 0,23 41 2390
30. Кремень футеровочный. Россия 0,49 0,17 31 2870
Выводы
В результате исследований получены количественные значения производительности
алмазного шлифования, трудоемкости обработки и обрабатываемости большой группы по-
лудрагоценных и декоративных камней при их шлифовании алмазным инструментом ука-
занной характеристики в соответствии с принятыми режимами.
Результаты исследований могут быть применены для сравнения производительности
шлифования, трудоемкости обработки и обрабатываемости исследованных видов природных
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
504
камней либо близких по химическому или минералогическому составу, а также по прочност-
ным свойствам.
Полученные данные могут быть использованы для определения технологических па-
раметров изготовления различных деталей и изделий из камня алмазным инструментом с
соответствующими характеристиками алмазоносного слоя.
Литература
1. Изделия камнерезные. ТУУ 26.7-23504418-001:2007. – Введ. 01.05.07.
2. ДСТУ БВ.2.7-37-95. Строительные материалы. Плиты и изделия из природного камня.
Технические условия. – Введ. 01.01.96.
3. ДСТУ БВ.2.7-16-95. Строительные материалы. Материалы стеновые каменные. Но-
менклатура показателей качества. – Введ. 01.07.95.
4. Сычев Ю. И., Берлин Ю. Я. Шлифовально-полировальные и фрезерные работы по
камню. – К.: Стройиздат, 1985. – 312 с.
5. Добыча и обработка природного камня. Справочник / Под ред. А. Г. Смирнова. – М.:
Недра, 1990. – 446 с.
6. Сидорко В. И. Научные основы процессов финишной алмазно-абразивной обработки
природного и синтетического камня: Дис…. д-ра техн. наук: 05.03.01. К., 2006.
396 с.
7. Словарь-справочник по новой керамике / Е. Л. Шведков, И. И. Ковенский, Э. Т. Дени-
сенко, А. В. Зырин – К.: Наук. Думка, 1991. – 280 с.
8. ГОСТ 30629-99. Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испы-
таний. – Введ. 01.01.01.
9. Пат. 33227 Украина, МПК (2006). B28D 1/00: Способ определения обрабатываемости
камня / В. И. Сидорко, В. В. Пегловский, В. Н. Ляхов, Е. М. Поталыко. – Заявл.
21.02.08; Опубл. 10.06.08, Бюл. № 11.
Поступила 07.04.09.
УДК 621.923:666.233
В. А. Коновалов, канд. техн. наук, В. Н. Ткач, канд. физ.-мат. наук,
В. В. Шатохин
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев
РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКИ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ
ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ АЛМАЗНОГО ЗЕРНА
It has been found experimentally, that release of diamond grit, which is mechanically fixed
in a metal bond, occurs under fatigue damage of loaded pit’s sidewall after irreversible interphase
plasto-elastic deformation of adjoining area up to 70 μm in depth.
Актуальность
Различие каркаса алмазного и обычного абразивного шлифовального инструмента, за-
висящее от концентрации зерен в рабочем слое, предопределяет самостоятельную роль связ-
ки в процессе резания. Связка обеспечивает оптимальную прочность закрепления алмазных
зерен, а также необходимую износостойкость при контактировании с обрабатываемым мате-
риалом и шламом в зоне шлифования. Другими словами, связка определяет экономически
|