Экспериментальные исследования влияния ультразвуковых колебаний, сообщаемых накатному ролику, на процесс вдавливания абразивного зерна в металлическую поверхность

Abstract

Статья посвящена экспериментальному исследованию влияния ультразвуковых колебаний, сообщаемых накатному ролику, на процесс вдавливания абразивного зерна в металлическую поверхность образца при их введении перпендикулярно этой поверхности. Приведено описание созданной экспериментальной установки, позволяющей осуществлять процесс вдавливания абразивного зерна как в обычных условиях качения ролика, так и при сообщении ему ультразвуковых колебаний с различной амплитудой колебательных смещений. Изложены основные положения методики проведения исследований. Представлены результаты выполненных сравнительных исследований, отражающие влияние ультразвуковых колебаний на процесс вдавливания абразивного зерна в металлическую поверхность образца. На основе их анализа установлено, что под действием ультразвука интенсифицируется процесс разрушения абразивного зерна с одновременным повышением степени его дробления. При этом возрастает вероятность внедрения и закрепления (шаржирования) в металлическую поверхность образовавшихся твердых частиц. С увеличением амплитуды ультразвуковых колебаний, сообщаемых накатному ролику, повышается как степень дробления абразивного зерна, так и вероятность шаржирования поверхности образца твердыми частицами. С практической точки зрения полученные результаты могут быть использованы для совершенствования технологии шаржирования поверхностей различных инструментов, основанной на процессе вдавливания в них абразивных (алмазных) зерен накатным роликом.

The paper deals with the experimental study of the influence of ultrasonic vibrations imparted to a knurl roll on the process of pressing-in abrasive grains in metal surface of the specimen when introducing them perpendicular to this surface. The description of an experimental unit made is presented enabling to practice the process of abrasive grain pressing-in in usual conditions of a roll rolling as well as when imparting it ultrasonic vibrations with various amplitudes of vibration displacement. Main principles of the procedure of conducting the study are stated. Comparative study data is presented reflecting the influence of ultrasonic vibrations on the process of pressing- in the abrasive grain into metal surface of a specimen. Based on its analysis it is established that under the action of ultrasound the process of abrasive grain breaking is intensified with simultaneous increase of grain reduction rate. In this connection the probability of embedding and charging hard particles formed into metal surface increases. When the amplitude of ultrasonic vibrations imparted to the knurl roll increases grain reduction rate also increases with increasing probability of charging the surface of specimen with hard particles. From practical point of view the data obtained can be used for improving the technology of charging the surfaces of various tools based on the process of pressing into them abrasive (diamond) grains with knurl roll.