Тульский государственный университет, Политехнический институт, Тула, Россия:

А. В. Евсеев, докторант, эл. почта: ews1972@mail.ru
М. С. Парамонова, аспирант
В. В. Прейс, профессор
А. В. Лобанов, доцент

Рассмотрена одна из технологий производства алмазного абразивного инструмента, которая предполагает две основные технологические операции: 1 — приготовление сыпучей смеси из алмазного, как правило синтетического, порошка с металлической связкой на основе смеси электролитической меди с добавлением оловянного и марганцево-никелевого порошков; 2 — нанесение этой интегрированной шихты на металлическую основу в виде диска или другой инструментальной оснастки с дальнейшей фиксацией на ней запеканием или прессованием. Качество и эффективность использования получаемого инструмента во многом зависит от качественных показателей алмазно-металлической смеси, которые определяются технологией ее получения, нанесения и фиксации на корпусе инструмента. Специфика технологии изготовления алмазного абразивного инструмента методом порошковой металлургии накладывает существенные ограничения на использование традиционного подхода к оценке качества смеси по ключевому компоненту и сложности в проведении экспериментов по анализу эффективности конечного использования смеси и готового инструмента. Все существующие технологии получения смесей, в том числе и металлических инструментальных связок, имеют вероятностный характер, определяющий в той или иной степени эффективность использования конечных смесевых продуктов и их производных — в данном случае алмазно-абразивного инструмента. При этом эффективность не всегда предсказуема. В связи с этим предложена новая технология приготовления алмазно-металлической смеси на роторных смесителях и на основе ранее предложенной технологии детерминированного формирования однородности смеси алмазного порошка и медно-оловянной связки разработана методика получения алмазного абразивного инструмента с заданной равномерностью распределения алмазных зерен в режущем металлическом слое. Полученные ранее результаты математического моделирования процессов данной технологии подтверждаются натурными экспериментами на специальной смесительной установке. Также разработана методика проведения экспериментальных испытаний инструмента, при которой установлена корреляционная зависимость между распределением компонентов в режущем слое инструмента и его работоспособностью, оцениваемой на основе относительного расхода алмазного порошка в пределах заданной сходимости.

1. Евсеев А. В., Лобанов А. В. Оценка качества смеси порошковых материалов для изготовления алмазного инструмента на основе физической модели // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2014. Вып. 3. С. 88–94.
2. Лукаш А. Н., Евсеев А. В., Чувпило А. В. Развитие технологий и оборудования для приготовления смесей сыпучих материалов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2000. Вып. 5. С. 218–224.
3. Макаров Ю. И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. — М. : Машиностроение, 1973. — 216 с.
4. Сокольчик П. Ю., Сташков С. И., Малимон М. В. Прогноз и управление качеством гетерогенных сыпучих смесей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. 2013. С. 64–83.
5. Arratia Р. Е., Duong Nhat-hang, Muzzio F. J., Godbole P., Reynolds S. A study of the mixing and segregation mechanisms in the Bohle Tote blender via DEM simulations // Powder Technology. 2006. Vol. 164. P. 50–57.
6. Евсеев А. В. Автоматизация приготовления смесей на автоматизированных модулях : дис. … канд. техн. наук. Тульский государственный университет. — Тула, 1998. — 201 с.
7. Лобанов А. В. Совершенствование технологии изготовления алмазных абразивных инструментов : дис. … канд. техн. наук. Тульский государственный университет. — Тула, 1998. — 195 с.
8. Евсеев А. В., Парамонова М. С. Постановка задачи математического моделирования процесса детерминированного формирования однородности смеси сыпучих материалов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып. 8. Ч. 2. С. 203–208.
9. Weinekotter R., Gericke H. Mixing of solids. — Boston : Kluwer academic publishers, 2000. — 154 р.
10. Khan Z. S., Van Bussel F., Schaber M., Seemann R., Scheel M., Di Michiel M. High-speed measurement of axial grain transportin a rotating drum // New Journal of Physics. 2011. Vol. 10, Iss. 13. P. 105005. DOI: 10.1088/1367-2630/13/10/105005
11. Podgornyj Yu. I., Martynova T. G., Skeeba V. Yu., Kosi lov A. S., Chernysheva A. A., Skeeba P. Yu. Experimental determination of useful resistance value during pasta dough kneading // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 8, Iss. 87. P. 082039. DOI: 10.1088/1755-1315/87/8/082039
12. Пат. 2271243 РФ. Способ смешения сыпучих компонентов и устройство для его реализации / Лукаш А. Н., Евсеев А. В., Овчинникова Т. А., Власов К. В., Карпухина О. В. ; заявл. 25.10.2004 ; опубл. 10.03.2006, Бюл. № 7.
13. Пат. 2129911 РФ. Способ смешения сыпучих компонентов и устройство для его реализации / Лукаш А. Н., Клу-сов И. А., Евсеев А. В. ; заявл. 21.04.1998 ; опубл. 10.05.1999, Бюл. № 13.
14. Евсеев А. В. Новый критерий оценки качества смесей сыпучих материалов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып. 11. Ч. 1. С. 139–147.
15. Ковальчук Ю. М. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. — М. : Машиностроение, 1984. — 143 с.
16. Овчинников А. И. Материалы для абразивного инструмента. Обзор // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2013. Вып. 7. С. 41–68.
17. ГОСТ 4960–2009. Порошок медный электролитический. Технические условия (с Изменением № 1). — Введ. 01.07.2010.
18. ГОСТ 9723–73. Порошок оловянный. Технические условия (с изменениями № 1–6). — Введ. 01.01.1975.
19. Пат. 2525192 РФ. Способ приготовления твердосплавной шихты с упрочняющими частицами наноразмера / Шарин П. П., Лебедев М. П., Винокуров Г. Г., Гоголев В. Е., Атласов В. П., Петров П. П., Платонов А. А. ; заявл. 07.05.2013 ; опубл. 10.08.2014, Бюл. № 22.
20. Ахмедпашаев А. У. Технология изготовления порошковых фасонных фрез холодным прессованием // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2013. С. 46–52.
21. Анциферов В. Н., Анциферова И. В. Особенности процессов спекания с использованием наноразмерных твердосплавных порошков (научный обзор) // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. 2015. Т. 17. № 2. С. 66–77.
22. Wang S., Li C. H. Application and Development of Highefficiency Abrasive Process // International Journal of Advanced Science and Technology. 2012. Vol. 47. P. 51–64.
23. Marinescu L. D., Rowe W. B., Dimitrov B., Ohmori H. Tribology of Abrasive Machining Processes. William Andrew Pub., Elsevier, 2013. — 600 р.
24. Davim P. Machining of Hard Materials. — London : Springer-Verlag London Limited, 2011. — 211 p.