The ralationship betwheen the parameters of roughness and features of surface formation with a special microprofile

Abstract

Викладені особливості зв’язку між основними висотними параметрами шорсткості Rmax та Ra, а також між кроковим Sm та висотним параметрами Ra при торцевому шліфуванні кругами з НТМ. Побутує такий досить стійкий міф, що вказані вище параметри як би незалежно існують самі по собі і можливо отримати будь-яке необхідне значення одного параметра і будь-яке бажане значення іншого, або, наприклад, можна подіяти на один параметр, а інші не зміняться. Наслідком такого міфу є те, що дослідники окремо вивчають вплив режимів і умов обробки на конкретні параметри шорсткості, чим вноситься системна похибка, оскільки насправді для однакових умов обробки всі параметри шорсткості пов’язані між собою і впливати тільки на один параметр є неможливим, бо зміняться і інші. Тому метою даної роботи було показати як змінюється співвідношення між основними висотними показниками шорсткості Rmax та Rа і як це може дозволити досягти умов формування поверхні із спеціальним мікропрофілем при алмазній обробці. Показано, що вказаний зв’язок між вказаними параметрами шорсткості в цілому зводиться до простих відношень. Наприклад, для спеченої і необробленої поверхні твердих сплавів таке відношення близьке до вигляду Rmax/Ra ⁓ 4.При лезовій обробці сталей різцями з Гексаніту-Р відношення Rmax/Rа вже є 6. В цілому, ймовірно більш вірним було би вважати, що для абразивної обробки (в достатньо широкій області) відношення Rmax/Rа є більш близьким до вигляду Rmax/Ra  (6–8), причому більші значення є характерними і для чистових методів абразивної обробки. А ось при доведенні кераміки і покриттів це відношення зростає до 10. В останньому випадку свій внесок у відносне підвищення значення Rmax вносить пористість даних матеріалів, оскільки при доведенні вона вже має значення. Наведене вище дозволило нам сформулювати таке положення: чим більш грубою є поверхня, тим вона має менше відношення між Rmax/Ra, а чим більш довершеною є поверхня, отримана доведенням, поліруванням або іншими фінішними методами, тим це відношення є більшим. Тобто, наприклад, спечена поверхня і поверхня після абразивної обробки звичайними абразивами має відношення в діапазоні Rmax/Ra (4–6). Обробка шліфувальними кругами з НТМ, коли поверхня має меншу шорсткість, аніж після наведених вище методів, і при тонкому шліфуванні переважно характеризується зростанням відношення до 8. У випадку доводочних операцій на пористих матеріалах, коли значення Ra є невеликими, це відношення є вже близьким до R max/Ra 10. Як раз в цьому випадку дефекти самої обробленої поверхні у вигляді пор або подряпин і є причиною підвищення величини даного відношення. Між тим, низка подальших досліджень засвідчила, що такий висновок є неповним, оскільки відбиває тільки першу частину вказаної тенденції. Виявляється, що якщо нам необхідно отримати ще більш довершену поверхню після шліфування, наприклад, поліруванням з отриманням значення величин шорсткості до 5–10 нм, тобто витрати на процес отримання поверхні зростають, то величина відношення R max/Rа починає знижатися і досягає тієї ситуації, коли вказане вище відношення стає близьким к вигляду Rmax/Ra 4. Тобто у нас відбувається своєрідна «дугавідношення висотних параметрів». Наведені дослідження дозволили виявити умови формування спеціального мікропрофіля оброблюваної поверхні при алмазному шліфуванні. Так, одночасне застосування в кругах зерен компактів і алмазних зерен ситуацію може не поліпшувати як з точки зору зносостійкості кругів так і якості обробленої поверхні, оскільки є неможливим досягти умов продуктивної безприпальної обробки швидкорізальної сталі. Разом з тим, виявлено, що саме при такій суміші в кругах і є можливим досягти зниження шорсткості обробленої поверхні і того специфічного профілю мікронерівностей, коли утворюються так звані „масляні кишені”. Тобто встановлено, що є реальна можливість реалізувати в одному крузі умови отримання при шліфуванні специфічного специфічного профілю мікронерівностей, коли утворюються так звані „масляні кишені” без будь-яких додаткових технологічних засобів.