Systems. Methods. Technologies 4 (40) 2018

Systems Methods Technologies. V.Yu. Popov et al. Physical models … 2018 № 4 (40) p. 32-39 32 УДК 621.923.6 DOI: 10.18324/2077-5415-2018-4-32-39 Физические модели формирования основных видов контактного взаимодействия при комбинированной электроалмазной обработке В.Ю. Попов 1 а , А.С. Янюшкин 2 b , П.В. Архипо 1 c , Д.А. Рычков 1 d , Д.В. Говорин 1 e 1 Братский государственный университет, ул. Макаренко 40, Братск, Россия 2 Чувашский государственный университет, пр. Московский 15, Чебоксары, Республика Чувашия a berkutoff@rambler.ru, b yanyushkin@brstu.ru , c pavded@yandex.ru , d dielektrik84@mail.ru, e govorindv@tnn.transneft.ru a https://orcid.org/0000-0001-6299-9161, b https://orcid.org/0000-0003-1969-7840, c https://orcid.org/0000-0003-0390-8367 , d https://orcid.org/0000-0002-9323-7693, e https://orcid.org/0000-0001-5041-826X Статья поступила 16.10.2018, принята 10.11.2018 Известно, что при затачивании металлорежущих инструментов происходит формирование рабочего поверхностного слоя, ответственного за их качество. В процессе шлифования возникает давление, которое обуславливает появление адгезии в зоне контакта таких разнородных материалов, как круг и обрабатываемый материал. Как правило, следствием этого яв- ляется последующее протекание диффузионных процессов. Операция затачивания инструмента из быстрорежущих сталей, пожалуй, еще более ответственна, чем твердосплавного. Несмотря на то, что наиболее высокое качество достигается при обработке быстрорежущих сталей эльборовыми кругами (на керамических и органических связках), удельный расход абразив- ного круга, его производительность остаются весьма высокими. Выполнение же операции затачивания кругами на металли- ческих связках ведет к засаливанию их рабочей поверхности. На сегодняшний день существуют технологии, способные объе- динить в себе возможность рационального и высокоэффективного применения алмазного инструмента на операциях шлифо- вания современных материалов. Всесторонний анализ состояния проблемы обработки различных высокопрочных материалов позволяет говорить о необходимости развития комбинированных методов, которые в ряде случаев являются наиболее эф- фективными по сравнению с обработкой резанием. В частности, данные технологии востребованы при обработке полупро- водников и подобных высокопрочных материалов на основе соединений оксидов кремния, алюминия, диборида циркония и др. Проведенный анализ экспериментальных результатов, полученных отечественными и зарубежными исследователями, пока- зывает, что гибридные и комбинированные технологии обработки во всем многообразии их сочетания позволяют усилить преимущества различных методов и избежать при этом их технические ограничения. Полученные результаты открывают новые направления в развитии методов комбинированного алмазного шлифования, исследовании причин потери режущих свойств алмазного инструмента на металлической связке при обработке различных высокопрочных материалов и позволяют выработать новый научный подход к обоснованию механизма образования засаленного слоя, который накладывает опреде- ленные технические ограничения на использование алмазного инструмента. Ключевые слова: металлорежущий инструмент; алмазная обработка; качество поверхности; комбинированная обработка. Physical models of the formation of the main types of contact interaction in combined electric-diamond machining V.Yu. Popov 1 a , A.S. Yanyushkin 2 b , P.V. Arkhipov 1 c , D.A. Rychkov 1 d , D.V. Govorin 1 e 1 Bratsk State University; 40, Makarenko St., Bratsk, Russia 2 Chuvash State University; 15, Moskovsky Ave., Cheboksary, Republic of Chuvashia, Russia a berkutoff@rambler.ru, b yanyushkin@brstu.ru, c pavded@yandex.ru , d dielektrik84@mail.ru, e govorindv@tnn.transneft.ru a https://orcid.org/0000-0001-6299-9161, b https://orcid.org/0000-0003-1969-7840, c https://orcid.org/0000-0003-0390-8367 , d https://orcid.org/0000-0002-9323-7693, e https://orcid.org/0000-0001-5041-826X Received 16.10.2018, accepted 10.11.2018 It is known that when sharpening a metal-cutting tool, a working surface layer is formed, responsible for their quality. In the process of grinding a pressure develops, which causes adhesion in the contact zone of such dissimilar materials as the circle and the material to be treated. As a rule, the consequence of this is the subsequent flow of diffusion processes. The operation of sharpening the tool from high-speed steels is perhaps even more important than hard alloys. And despite the fact that the highest quality is achieved by their treatment with elbor circles (on ceramic and organic bonds), but the specific consumption of the abrasive wheel and its productivity remain very high. The execution of the same grinding operation by the circles on metal bonds leads to salting of their working surface. To date, there are technologies that can combine the possibility of rational and highly effective use of diamond tools in grinding operations of modern materials. A comprehen- sive analysis of the state of the problem of processing various high-strength materials made it possible to point out the need for the de- velopment of combined methods, which, in some cases, are most effective compared to machining. In particular, these technologies are in demand when processing semiconductors and similar high-strength materials based on compounds of oxides of silicon, aluminum,