Nieciągłości kształtowane na czynnej powierzchni ściernicy można podzielić na makro- i mikronieciągłości. Nieciągłości rozumiane w skali makro to takie, które wpływają na zmianę kształtu czynnej powierzchni narzędzia ściernego. Występują one najczęściej w postaci lokalnych wybrań, przesunięć powierzchniowych i uskoków. Tego typu nieciągłości są najczęściej kształtowane w operacjach skrawania, wygniatania, wykruszania lub w procesie formowania na etapie wytwarzania.

Nieciągłości typu mikro wprowadzają jedynie lokalne nieciągłości w strukturze powierzchniowej narzędzia, bez ingerencji w jego makrogeometrię. Mają one najczęściej kształt rowków i wgłębień o regularnym rozmieszczeniu. Uzyskuje się je najczęściej przez specjalne zabiegi obciągania. Zastosowanie ściernic z mikronieciągłościami czynnej powierzchni korzystnie wpływa na przebieg i wyniki procesu szlifowania oraz na trwałość ściernicy. Wykazano korzystniejszy rozkład energii cieplno-mechanicznej w strefie szlifowania, lepsze odprowadzenie z niej ciepła oraz produktów zużycia i wiórów materiału obrabianego, a także bardziej wydajne doprowadzenie płynu chłodząco-smarującego. Cechy te są szczególnie przydatne w procesach szlifowania materiałów trudno skrawalnych.

Opracowana metoda kształtowania mikronieciągłości o różnym kształcie i ułożeniu przestrzennym na CPS, polega na lokalnym usuwaniu materiału ściernicy za pomocą obciągaczy jedno- lub wieloostrzowych. Zabieg ten jest przeprowadzany bezpośrednio po obciąganiu ściernicy i nie ingeruje w kształt jej makrogeometrii. W celu precyzyjnego kształtowania mikronieciągłości na czynnych powierzchniach ściernic o strefowo zróżnicowanej budowie opracowano konstrukcję specjalnego przyrządu (rys.).

Rys. Urządzenie do precyzyjnego kształtowania makro- i mikrogeometrii ściernicy: a) obrotnica obciągacza ustawiona pod kątem w = 90°; b) obrotnica obciągacza ustawiona pod kątem w = 0°

Opracowane urządzenie umożliwiło precyzyjne kształtowanie zarówno nakroju stożkowego, jak i mikronieciągłości w kilku odmianach kinematycznych.

Na rysunku przedstawiono strukturę geometryczną oraz parametry chropowatości czynnej powierzchni ściernicy o strefowo zróżnicowanej budowie. Na czynnej powierzchni analizowanej ściernicy ukształtowano nakrój stożkowy, lecz nie wprowadzono mikronieciągłości.

Rys. Struktura geometryczna czynnej powierzchni ściernicy o strefowo zróżnicowanej budowie, bez mikronieciągłości (CPS po obciąganiu)

Natomiast na rysunku przedstawiono analogiczne analizy struktury geometrycznej powierzchni dla ściernicy z ukształtowanymi mikronieciągłościami.

Rys. Struktura geometryczna czynnej powierzchni ściernicy o strefowo zróżnicowanej budowie, z mikronieciągłościami (CPS po obciąganiu)

Porównując strukturę geometryczną powierzchni ściernicy bez (poprzedni rys.) i z mikronieciągłościami (rys. powyżej), można stwierdzić, że dwukrotnie zmniejszyła się liczba wierzchołków na CPS. Świadczy o tym zmiana wartości parametru opisującego gęstość wierzchołków nierówności powierzchni z Sds = 44 1/mm² do Sds = 22 1/mm². Również wartość współczynnika rozwinięcia powierzchni Sdr zmniejszyła się ponaddwukrotnie z 207% do 92,5% dla czynnej powierzchni ściernicy z mikronieciągłościami. Oznacza to, że ukształtowanie z przyjętymi parametrami mikronieciągłości na CPS pozwoliło na zwiększenie objętości przestrzeni międzyziarnowych, przy jednoczesnym zredukowaniu liczby wierzchołków o połowę. Jest to również widoczne w wynikach analizy wysp zmierzonych powierzchni.

Ściernica z mikronieciągłościami czynnej powierzchni 7.17 MB

Pobierz plik