Specific energy capacity of processing and energy efficiency for process of grinding with wheels from superhard materials

Abstract

The analysis of modern research shows that when evaluating the specific energy intensity of the abrasive processing process, one should pay attention not only to the indicators of grinding power and material removal rate, but also to the indicator of the wear of the abrasive tool, which we will show below for the grinding tool made of superhard materials. It is shown that the traditional method of estimating the specific energy capacity based on the ratio of the grinding power to the processing productivity does not provide an adequate solution, since with it the specific heat capacity of processing exceeds the specific heat capacity of melting of the processing material by almost an order of magnitude. Therefore, it is the application of a new approach to the assessment of the specific energy intensity of diamond grinding, taking into account the wear of the working layer of the diamond wheel, and makes it possible to estimate the indicators of the specific energy intensity of grinding and the energy efficiency coefficient. Аналіз сучасних досліджень свідчить про те, що чим більш пластичним є оброблюваний матеріал, тим більшою є питома енергія його шліфування. На питому енергоємність шліфування також впливають умови різання і умови закріплення абразивних зерен. Сучасні дослідження свідчать і про те, що при оцінці питомої енергоємності процесу абразивної обробки кругами з надтвердих матеріалів слід звертати увагу крім показників ефективної потужності шліфування і швидкості зйому матеріалу, також і на показник зносу абразивного інструменту, що нами далі і буде показано для шліфувального інструменту з надтвердих матеріалів (алмазів та кубічного нітриду бору). Доведено, що традиційний метод оцінки питомої енергоємності за відношенням потужності шліфування до продуктивності обробки не дає адекватного рішення, оскільки при ньому питома теплоємність оброблення майже на порядок перевищує питому теплоємність плавлення обробного матеріалу. Тому, саме застосування нового підходу до оцінки питомої енергоємності алмазного шліфування з урахуванням зношування робочого шару алмазного кругу, і дає можливість оцінити показники питомої енергоємності шліфування та енергетичний коефіцієнт корисної дії.