DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.39422

Research of thermomechanical effects at grinding materials and alloys apt to crack rise

Анатолий Васильевич Усов, Лариса Александровна Воробйова, Сергей Григорьевич Смирный

Abstract


All available information on diamond abrasive machining thermal processes simulation has been obtained with the suggestion that the materials to be ground are of uniformed  structure, and doesn’t take into account presence of the articles’ technology strain defects. Study of causes of forming cracks as  grinding defects was made within the theory of strain-stressed state of a part’s surface layer qualitatively or experimentally in every single case. This article contains analysis of crack forming causes when grinding materials and alloys apt to this kind of defects. It’s shown that crack-forming intensity is determined by presence of various material heterogeneities to take place at the surface layer during the detail making. Functional dependences are obtained as for technology parameters with crack-forming conditions taken into account, for the process of grinding materials apt to this kind defects to happen. When choosing machining conditions and tool capabilities, one is to take into account heat flow limits to produce when grinding to prevent forming strain defects into cracks.

With the functional dependences between physical-mechanical properties of materials machined and general technology parameters determined, technology criteria were worked out to control a process of  defect-free grinding.


Keywords


crack-forming; surface layer quality; grinding; nonuniformity; heat flow; simulation

References


Jakimov, A. V., Slobodynik, P. T., Usov, A. V. (1991). The physics of machining. Кiwv, Odessa, Libid, 240.

Resnikov, A. N. (1981). Physics of thermal processes of tooling of materials. Moscow: "Maschinostroenie", 279.

Sipaylov, V. A. (1978). Thermal processes at polishing and management by quality of surface. Moscow: "Maschinostroenie", 167.

Jasherichin, P. I., Rigov, E. V., Averchenkov, V. I. (1977). Technological heredity is in the structure of machines. Mn. "Scitech", 256.

Jacobus, K., Devor, R. E., Kapoor, S. G. (2000). Machining-Induced residual stress: Experimentation and modeling. Transaction of the ASME: Jornal of manufacturing science and engineering, 122 (1), 20-31. doi: 10.1115/1.538906

Usov, A. V., Grigorjn, G. D. (1982). Origin of cracks at diamond-abrasive treatment of metals. J "Adamantine materials", 6, 43–55.

Usov, A. V., Kormilicina, E. A., Salkovskiy, F. M. (1982). Reasons of appearance of defects at polishing of magnetic carboloies. J.Technology of electrical engineering production, 4, 1–3.

Usov, A. V., Jakimov, A. V., Grigorjn, G. D. (1980). Analysis of terms of origin of polishing cracks and way of their removal. J. Announcer of engineer, II, 27–31.

Evseev, D. G., Salnikov, A. N. (1978). Physical bases of polishing process. Saratov: yzd. Saratovskogo unyversyteta, 128.

Chudobin, L. V., Budarin, A. I., Salkovskiy, F. M. (1979). Technology of treatment of high-efficiency magnetic alloys.Publishing house Saratov Universitet, 128.

Popov, G. J. (1982). The elastic stress concentration near stamps, cuts, thin inclusions and reinforcements. Мoscow: Nauka, 344.

Podsey, A. V., Jakimov, A. V. (1974). Polishing defects and ways of their removal. J. "Maschinostroenie", 41–43.

Korchak, S. N. (1974). Productivity of process of polishing of steel details. Moscow: "Maschinostroenie", 260.

Burnakov, K. K., Mostaligin, G. P. (1975). Reasons of formation of cracks at polishing. J."Announcer of engineer", 9, 60–61.

Usov, A. V., Jakimov, A. V., Sazonov, I. P. (1981). Influence of thermal and mechanical tensions on formation of cracks at polishing of the cemented alloys. Theses of lecture the "Modern problems of cutting by instruments from over hard materials", Kharkiv, 57–61.

Usov, A. (1991). Improving the efficiency of the process defect-free grinding of materials and alloys that are prone to crack formation. Кiev, 324.


GOST Style Citations


1. Якимов, А. В. Теплофизика механической обработки [Текст] / А. В. Якимов, П. Т. Слободяник, А. В. Усов. – К,; Одесса: Лыбидь, 1991.- 240 с.

2. Резников, А. Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов [Текст] / А. Н. Резников. – М. "Машиностроение", 1981. – 279 с.

3. Сипайлов, В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности [Текст] / В. А. Сипайлов. – М., "Машиностроение", 1978. - 167 с.

4.Ящерицын, П. И. Технологическая наследственность в машинострое-ниии.[Текст] / П. И. Ящерицын, Э. В. Рыжов, В .И. Аверченков. – Мн., "Наука и техника", 1977.- 256 с.

5. Jacobus, K. Machining-Induced residual stress: Experimentation and modeling [Text] / K. Jacobus, R. E. Devor, S. G. Kapoor // Transaction of the ASME: Jornal of manufacturing science and engineering. – 2000. – Vol. 122, Issue 1. – P. 20-31. doi: 10.1115/1.538906

6. Усов, А. В. Возникновение трещин при алмазно-абразивной обработке сталей [Текст] / А. В. Усов, Г. Д. Григорьян. – Ж. "Сверхтвердые материалы", № 6, К., Наукова думка, 1982. - С. 43–55.

7. Усов, А. В. Причины появления дефектов при шлифовании магнито-твердых сплавов [Текст] / А. В. Усов, Е. А. Кормилицына, Ф. М. Сальковский // Ж. Технология электротехнического производства. – 1982. – Вып. 4.-С. 1–3.

8. Усов, А. В. Анализ условий возникновения шлифовочных трещин и пути их устранения [Текст] / А. В. Усов, А. В. Якимов, Г. Д. Григорьян // Ж. Вестник машиностроени. – 1980. – № II. - С. 27–31.

9. Евсеев, Д. Г. Физические основы процесса шлифования [Текст] / Д. Г. Евсеев, А. Н. Сальников. – Саратов: изд. Саратовского университета, 1978. - 128 с.

10. Худобин, Л. В. Технология обработки высокоэффективных магнитных сплавов [Текст] / Л. В. Худобин, А. И. Бударин, Ф. М. Сальковский. – М., Энергия, 1979.- 184 с.

11. Попов, Г. Я. Концентрация упругих напряжений возле штампов, разрезов, тонких включений и подкреплений [Текст] / Г. Я. Попов. – М.: Наука, 1982. – 344 с.

12. Подзей, А. В. Шлифовочные дефекта и пути их устранения [Текст] / А. В. Подзей, А. В. Якимов // Ж. "Вестник машиностронния". – 1972. – № 3. - С. 41–43.

13. Корчак, С. Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей [Текст] / С. Н. Корчак. – М.: "Машиностроение", 1974. – 260 с.

14. Бурнаков, К. К. Причины трещинообразования при шлифовании [Текст] / К. К. Бурнаков, Г. П. Мосталыгин // "Вестник машиностроения". – 1975. – № 9. - С. 60–61.

15. Усов, А .В. Влияние термомеханических напряжений на трещинобразование при шлифовании цементируемых сплавов [Текст]: тез. докл. / А. В. Усов, А. В. Якимов, И. П. Сазонов // Современные проблемы резания инструментами из сверх твердых материалов. – Харьков, 1981. - С. 57–61.

16. Усов, А. В. Повышение эффективности прцесса бездефектного шлифования материалов и сплавов, предрасположенных к трещинообразованию [Текст]: дис. ... д-р. техн. наук / А. В. Усов. – К., 1991. – 426 с.







Copyright (c) 2015 Анатолий Васильевич Усов, Лариса Александровна Воробйова, Сергей Григорьевич Смирный

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061