INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF CREEP FEED GRINDING SPEED AND ABRASIVE TOOLS CHARACTERISTICS ON THE QUALITY OF TITANIUM ALLOY SURFACE CONDITION

The process of creep feed grinding of titanium alloy Ti6Al4V with high porosity circles of silicon carbide of 64CF80H12V and 64CF100I12V characteristics produced by JSC "Volzhsky Abrasive Plant" is considered. The morphology and chemical composition of the surfaces obtained at a grinding speed of 20-30 m / s were examined with a double-beam electron microscope. Surface roughness control was performed using a modern profilograph, profilometer. The chemical composition and roughness of the machined surface were determined in 10 sections, uniformly distributed along the length of the workpiece. It was found out that abrasive tool characteristic does not influence the general character of the formation of the morphology of the titanium alloy surface. It was proved that, as a result of adhesion-cohesive interaction, concentration of silicon on the machined surface of the titanium alloy increases with increasing grinding speed The increase of the grinding speed by 1.5 ensures the increase in the average silicon concentration by 1.6-1.8 times. The change in the hardness of the grinding wheel does not significantly affect the transfer of the abrasive material to the titanium alloy. The influence of the grinding speed and tool hardness on the values of the arithmetic mean deviation of the profile Ra on the entire length of the workpiece, the stages of the constant length of the arc of the contact and the output was considered. It was found out that the values of Ra parameter at the stage of constant contact arc length are greater than at the output stage by 30-40% when machined with a wheel of 64CF80H12V and by 15-30%, respectively, when machined with a wheel of 64CF100I12V. The increase of the grinding speed from 20 m / s to 30 m / s has a significant effect on the roughness of the machined surface only at the output stage.

титановый сплав, глубинное шлифование, характеристика круга, скорость шлифования, морфология, шероховатость, карбид кремния, titanium alloy, creep feed grinding, wheel characteristics, grinding speed, morphology, roughness, silicon carbide

1. Интенсификация технологических процессов механообработки труднообрабатываемых материалов / В.Ф. Макаров, Д.И. Токарев, А.Х. Половинкин, А.В. Виноградов, А.А. Кириллова // Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2007. №2. С. 23-27.

2. Старков В.К. Шлифование высокопористыми кругами. М.: Машиностроение, 2007. 688 с.

3. Полетаев В.А., Волков Д.И. Глубинное шлифование лопаток турбин. М.: Машиностроение, 2009. 272 с.

4. Худобин Л.В., Унянин А.Н. Минимизация засаливания шлифовальных кругов. Ульяновск: Ульяновский государственный технический университет, 2007. 299 с.

5. Xipeng Xu, Yiqing Yu. Mechanisms of abrasive wear in the grinding of titanium (TC4) and nickel (K417) alloys // Wear. 2003. Vol. 255(7). P. 1421-1426.

6. Curtis D.T., Soo S.L., Aspinwall D.K., Mantle A.L. Evaluation of workpiece surface integrity following point grinding of advanced titanium and nickel based alloys // Procedia CIRP. 2016. Vol. 45. P. 47-50.

7. Исследование химического состава поверхностного слоя титанового сплава при шлифовании его кругом из карбида кремния без использования СОТС / С.В. Носенко, В.А. Носенко, А.А. Крутикова, Л.Л. Кременецкий // СТИН. 2015. №1. С. 26-29.

8. Nadolny K. A review on single-pass grinding processes // Journal of Central South University. 2013. Vol. 20(6). P. 1502-1509.

9. Носенко С.В., Носенко В.А., Кременецкий Л.Л. Влияние правки абразивного инструмента на состояние рельефа обработанной поверхности титанового сплава при встречном глубинном шлифовании // Вестник машиностроения. 2014. №7. С. 64-68.

10. Soo S.L., Hood R., Lannette M., Aspinwall D.K., Voice W. Creep feed grinding of burn-resistant titanium (BuRTi) using superabrasive wheels // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2011. Vol. 53(9-12). P. 1019-1026.

11. Klocke F., Soo S.L., Karpuschewski B., Webster J.A., Novovic D., Elfizy A. Abrasive machining of advanced aerospace alloys and composites // CIRP Annals-Manufacturing Technology. 2015. Vol. 64(2). P. 581-604.

12. Профильное глубинное шлифование деталей из титановых сплавов / В.А. Поклад, А.Н. Шутов, В.К. Старков, С.А. Рябцев // Технология машиностроения. 2002. №3. С. 14-22.

13. Arnab Kundu, Manish Mukhopadhyay, Sirsendu Mahata, Ayan Banerjee, Bijoy Mandal, Santanu Das. Grinding Titanium grade 1 alloy with an alumina wheelusing soap water // Procedia Manufacturing. 2018. Vol. 20. P. 338-343.

14. Реченко Д.С. Обработка титановых и жаропрочных сплавов высокоскоростным шлифованием // Омский научный вестник. 2008. №4. С. 59-61.

15. Носенко В.А., Носенко С.В. Попутное и встречное глубинное шлифование титанового сплава с периодической правкой круга // Вестник машиностроения. 2010. №10. С. 66-71.

16. Носенко С.В., Носенко В.А., Байрамов А.А. Влияние правки абразивного инструмента и направления движения стола на шероховатость обработанной поверхности при глубинном шлифовании заготовок из титановых сплавов // СТИН. 2015. №1. С. 21-26.

17. Hood R., Lechner F., Aspinwall D.K., Voice W. Creep feed grinding of gamma titanium aluminide and burn resistant titanium alloys using SiC abrasive // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2007. Vol. 47(9). P. 1486-1492.

18. Носенко В.А., Носенко С.В. Математические модели наработки и режущей способности для различных этапов плоского глубинного шлифования горизонтальных поверхностей кругом прямого профиля // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2010. №4. С. 92-98.

19. Nosenko S.V., Nosenko V.A., Kremenetskii L.L. The condition of machined surface of titanium alloy in dry grinding // Procedia Engineering. 2017. Vol. 206. P. 115-120.