К 20 ЛЕТИЮ ДП «БЕСТ-БИЗНЕС». Опыт разработки и внедрения абразивных шлифовальных кругов нового поколения

С. В. Рябченко,

Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины;

С. Големы,

«BEST-BUSINESS, a. s.»

Г. В. Середа, В. Ю. Валуйский,

ДП «Бест-Бизнес»

В 1950 году в регионе Морава (Чехия) был создан филиал Чешского абразивного комбината «Карборундум Электрик», который получил название «Моравиткарбо». В 1995 году он стал частным предприятием и получил новое название — «BEST-BUSINESS, a. s.». За прошедшее с тех пор время номенклатура выпускаемых абразивных кругов существенно расширилась, а компания заняла место в ряду ведущих производителей абразивных материалов и инструмента в Европе.

В конце 1999 г. холдинг «BEST-BUSINES, a. s.» и Институт сверхтвердых материа­лов им. В. Н. Бакуля НАН Украины нача­ли сотрудничать, что, в конечном счете, при­вело к созданию в марте 2000 г. отделения ДП «БЕСТ-БИЗНЕС» — Украина. [Големы С., Рябчен­ко С. В., Середа Г. В. «Новые инструменты для машиностроения и металлообработки фирмы «BEST-BUSINESS a.s.» // Современные проблемы подготовки производства, заготовительного произ­водства, обработки и сборки в машиностроении и приборостро­ении : Материалы 4-го Международного научно-технического се­минара, 24-26 февраля 2004 г., Свалява-Киев: АТМ Украины, 2004. 260 с]. Более 20 лет совместные разработки абразивного инструмента и процессов шли­фования, выполненные Институтом и Хол­дингом, успешно используются на машино­строительных предприятиях Украины. Из всего многообразия абразивных материалов, которые являются основой шлифовальных кругов холдинга «BEST-BUSINES, a. s.», особое место принадлежит электрокорунду.

Электрокорунд — абразивный мате­риал, состоящий из корунда и небольшого количества примесей. Существуют различные виды электрокорунда: нормальный, бе­лый, хромистый, титанистый, циркониевый, монокорунд и различные смеси корундов (табл. 1, 2).

Таблица 1. Обозначение абразивных порошков по ГОСТ и CSN 22 4500 (Чехия)

 

Таблица 2. Основные физико-механические свойства абразивных материалов

Применение абразивных кругов из хромистого корунда

Наиболее эффективно применение кругов из хромистого электрокорунда для шлифования закаленных зубчатых ко­лес. В ассортименте выпускаемых кругов есть как тарельчатые (тип 12) для станков MAAG, так и конические (тип 4) для станков Niles, а также червячные (тип 1) для станков Reishauer (рис. 1). [Рябченко С. В., Середа Г. В. Абразив­ные круги для шлифования зубчатых колес. Оборудование и инструмент для профессионалов. 2011 № 6. С. 54–56].

  

Рис. 1. Шлифовальные круги из хромистого корунда:

а) тарельчатые для станка MAAG;

б) конический для станка Niles;

в) червячный для станка Reishauer

Тарельчатые круги из хромистого элек­трокорунда были нами впервые опробова­ны в условиях АО «АЗОВОБЩЕМАШ» (г. Ма­риуполь) при шлифовании зубчатых колес на станке фирмы MAAG SD‑32X. В дальней­шем, в условиях ГП ЗМКБ «Ивченко-Прогресс» и ПАО «Мотор-Сич» (г. Запорожье), нами были испытаны тарельчатые круги (Ø 220–280 мм) из хромистого электрокорунда при шлифова­нии зубчатых колес среднего модуля (до m = 10 мм) на станках MAAG HSS‑30. В результате испытаний установлено, что производитель­ность шлифования зубчатых колес кругами из хромистого электрокорунда в 1,3 раза вы­ше, чем кругами из белого электрокорунда, применяемыми до этого на данных предпри­ятиях. При этом сохраняется достаточная точ­ность эвольвентного профиля зуба и достига­ется необходимое качество поверхности.

Обработка зубчатых колес коническими кругами из хромистого электрокорунда вы­полнялась совместно со специалистами АО «АЗОВОБЩЕМАШ» (г. Мариуполь) и предпри­ятия ХЗТМ (г. Харьков) на зубошлифовальных станках марки Niles-ZSTZ. Использовались конические круги из хромистого электроко­рунда Ø 300–400 мм, шлифовались крупно­модульные зубчатые колеса (до m = 15 мм). В результате испытаний установлено, что производительность обработки конически­ми кругами из хромистого электрокорунда повышается в 1,5 раза по сравнению с кони­ческими кругами из белого электрокорунда.

При шлифовании крупномодульных зубчатых колес (до m = 20 мм) на станке ZP12 KAPP-NILES, принадлежащего ЧАО «НКМЗ» (г. Краматорск), были испытаны абразивные круги из хромистого корунда Ø 400 мм и Ø 450 мм. На данный момент кру­ги успешно используются в производстве.

Зубошлифование абразивным червяком

Результаты шлифования червячными кругами из хромистого электрокорунда зуб­чатых колес на станках Reishauer доказали повышение производительности до 30 % по сравнению с обработкой кругами из бе­лого электрокорунда. Червячные круги из хромистого корунда сегодня успешно используются на некоторых машинострои­тельных заводах Украины.

Заточка специального инструмента

Абразивные круги различных диаме­тров из хромистого электрокорунда пре­красно себя зарекомендовали при заточке специального инструмента из закаленных инструментальных сталей. Это подтверж­дает наш опыт шлифования различного инструмента на предприятиях «Интерфом- Украина» (г. Обухов) и Костопольский фанер­ный завод.

Применение высокопористых абразивных кругов

Высокопористые абразивные круги имеют существенные преимущества по срав­нению с инструментом нормальной пористо­сти при обработке изделий из высоколегиро­ванных сталей и сплавов — лопаток турбин, зубчатых колес, червячных фрез, ходовых винтов — в тех случаях, когда необходимо исключить вероятность прижогов и трещин.

Высокопористые круги фирмы «BEST-BUSINESS, a. s.» диаметром до 500 мм сегод­ня успешно применяются при шлифовании замка лопаток турбин, изготовленных из жа­ропрочных сплавов. Особенностью этих кругов является оригинальная технология, основанная на использовании специальных порообразующих стеклянных микросфер [Старков В. К. Шлифование высокопористыми кругами. М.: Машиностроение, 2007. 688 с.]. Она позволяет из­готавливать шлифовальные круги с равно­мерно распределенными по поверхности порами, благодаря чему можно выполнять глубинное шлифование замка лопатки тур­бины, вызывая минимальную термодина­мическую напряженность. В этом случае используется правка кругов алмазными ро­ликами в непрерывном режиме.

Впервые опытные образцы новых высокопористых кругов были испытаны на предприятии «Зоря-Машпроект» (г. Ни­колаев) в 2003 г. В 2004 г. началось их вне­дрение на ПАО «Мотор-Сич» (г. Запорожье). А с 2016 г. высокопористые круги от «BEST-BUSINESS, a. s.» были апробированы на ГП ЗМКБ «Ивченко-Прогресс» (г. Запорожье) и заводе «Мотор» (г. Луцк).

Применение высокопористых абразив­ных кругов для шлифования зубчатых колес доказало свою перспективность. В частно­сти, круги до Ø 350 мм уже много лет исполь­зуются при финишной обработке зубчатых колес редукторов авиационных двигателей на станках Gleason-Pfauter, демонстрируя высокую эффективность и качество.

Кроме того, ДП «БЕСТ-БИЗНЕС» со­вместно со специалистами из г. Одессы и г. Харькова отработан процесс профильного шлифования зубчатых колес высокопори­стыми кругами из монокристаллического золь-гелиевого корунда на зубошлифоваль­ном станке с ЧПУ модели HÖFLER RAPID 1250 (рис. 2) (ПАО «ХМЗ «Свет шахтера», г. Харь­ков) [Ларшин В. П., Лищенко Н. В., Рябченко С. В., Нежебов­ский В. В., Середа Г. В. Профильное шлифование зубчатых колес высокопористыми абразивными кругами. Оборудова­ние и инструмент для профессионалов. 2016. № 5]. В этом случае результаты испытаний шлифовальных кругов из монокристаллического золь- гелевого корунда также доказали их высокую эффективность, точность, качество обработки и предпочтительность по сравнению с круга­ми из белого электрокорунда.

Рис. 2. Шлифование зубчатых колес высокопористыми кругами на станке с ЧПУ HÖFLER RAPID 1250

Абразивный инструмент для шлифования наплавок

Одним из основных недостатков про­цесса шлифования кругами из электро­корунда или карбида кремния деталей, восстановленных методом наплавки, явля­ется нагрев зоны обработки до значений, как правило, превышающих температуру структурных и фазовых превращений, протекающих в металле обрабатываемых изделий.

Для АО «АЗОВОБЩЕМАШ» (г. Мариуполь) был отработан процесс шлифования и подо­браны абразивные круги, характеристики которых позволяют обрабатывать детали с износостойкими твердыми наплавками. Бы­ли изготовлены и поставлены образцы опыт­ных абразивных кругов из крупнозернистого (F14) карбида кремния черного Ø 500 мм, которыми обрабатывали износостойкие на­плавки «ПЛ-АН111» и «ПЛ-АН101». Испытания показали хорошую производительность и от­сутствие засаливания круга.

На Луцком заводе «СКФ» при обработке наплавленных поверхностей специальных штампов, были испытаны радиусные шли­фовальные круги (Ø 250 мм) из хромистого электрокорунда (рис. 3).

Рис. 3. Круг из хромистого корунда

Шлифовалась наплавка, выполненая электродом CastoDur N 9060. Испытания подтвердили эффективность использова­ния кругов из хромистого корунда для об­работки наплавок и отсутствие их засалива­ния. Шероховатость поверхности изделий соответствовала требуемой по чертежу.

В данной статье приведен далеко не полный перечень примеров применения в Украине абразивного инструмента, изго­товленного холдингом «BEST-BUSINES, a. s.», например: кругов из микропорошков карби­да кремния на бакелитовых связках, предна­значенных для прецизионного шлифования; кругов на вулканитовых связках — для шли­фования изделий из подшипниковых сталей; кругов из карбида кремния зеленого — для шлифования титановых сплавов и многих других типов шлифовальных кругов.

Выводы

Для разработки новых абразивных ин­струментов для шлифования деталей машин очень важно сделать грамотный выбор соот­ветствующих материалов и связки, а также получить требуемую структуру круга. Опыт применения абразивного инструмента хол­динга «BEST-BUSINES, a. s.» на машинострои­тельных предприятиях Украины доказал его высокую эффективность. Не упустите воз­можность им воспользоваться!

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.