К вопросу повышения прочности абразивных кругов и контроля прочности композиционных абразивных материалов

Abstract

Прочность абразивных кругов является одним из основных факторов, определяющих производительность абразивной обработки. В статье рассматриваются пути повышения прочности абразивных кругов. Представленная в статье математическая модель напряжённого состояния обобщает уже известные модели. С её помощью впервые установлено, что существует множество оптимальных сочетаний модуля упругости и плотности материала упрочняющей части, обеспечивающих одно и то же минимальное значение целевой функции. Установлено, что с увеличением радиуса упрочняющей части в сочетании с оптимизацией механических характеристик ее материала допустимая разрывная скорость круга может быть увеличена в несколько раз. Представлены уравнение регрессии и номограмма для определения оптимального сочетания управляющих факторов. Традиционные методы определения механических характеристик материалов, хорошо зарекомендовавшие себя при испытаниях металлов и сплавов, при испытании абразивных материалов не показали себя как надежные методы, обеспечивающие стабильность и необходимую точность результатов. Поэтому предложен альтернативный метод, выгодно отличающийся тем, что его реализация не требует специального оборудования и специальных исследований. The strength of abrasive wheels is one of the key factors affecting the performance of abrasive machining. The paper discusses ways to improve the strength of abrasive wheels. The stress-state mathematical model presented herein is a generalization of the existing models. It is used herein to find for the first time that there are numerous optimal combinations of the elastic modulus and reinforcing material density, which result in the same minimum value of the objective function. It is found out that increasing the radius of the reinforcing component while also optimizing the mechanical properties of its material may increase the permissible breaking speed of the wheel several times. We herein present a regression equation and a nomogram for finding the optimal combination of control factors. Conventional methods for testing the mechanical properties of materials, which have been proven reliable for testing metals and alloys, are not as reliable for testing abrasive materials, as the test results they generate are not sufficiently stable or accurate. We therefore propose an alternative method that does not require any special equipment or special studies.