Особенности взаимодействия абразивного круга с деталью определяют производительность шлифования и качество обработанной поверхности.
Конкретным технологическим требованиям к процессу шлифования должен соответствовать оптимальный микропрофиль круга. Микропрофиль круга обычно характеризуется параметрами, аналогичными шероховатости поверхности. Знание большинства из них позволяет прогнозировать производительность процесса, шероховатость обработанной поверхности, температуру процесса. Тепловая ситуация в зоне шлифования определяется размерами отдельных тепловых источников их количеством, участвующим в нагреве выделенного элемента поверхности, интенсивностью тепловыделения, расстоянием между источниками и суммарной площадью тепловыделения. Изучение взаимосвязи микропрофиля круга с обрабатываемой поверхностью позволяет определить названные параметры.
Наиболее распространенным методом определения характеристик микропрофиля круга является снятие профилограмм по принципу ощупывания исследуемой поверхности иглой и преобразования механических колебаний иглы в электрические сигналы. Щуповой элемент—игла—имеет определенный радиус закругления, который зависит от характеристики исследуемой поверхности. Так, для профилирования эльборовых кругов на керамической связке на специальной установке [1] радиус округления выбирался в зависимости от зернистости кругов в пределах от 0,02 до 0,04 мм. При меньших радиусах закругления иглы микропрофиль круга при записи разрушается, так как имеет значительную глубину (десятки микрометров) и большие углы подъема выступов.
Поэтому при обработке профилограмм в большинстве случаев необходимо вносить уточнения по формулам (1) и (2).
Сказанное, в первую очередь, справедливо при профилировании эльборовых кругов на керамической связке, радиусы округления зерен которых при работе в режиме самозатачи-вания незначительны.
Для определения суммарной площади, на которой происходит тепловыделение, необходимо знать общее число выступов (большей частью — зерен), внедряющихся в обрабатываемую поверхность и их геометрию в пределах высоты режущего микропрофиля.
При шлифовании резание осуществляется с переменной толщиной среза. Из идеализированной масштабной схемы, выполненной С: Н. Корчаком [3], осредненная толщина среза F равна одной третьей от максимальной высоты режущего
Максимальную высоту режущего микропрофиля t можно определить методом шлифования полированного образца, предложенного Г. Опитцем и др. [4].
Исследование микропрофилей эльборовых кругов на керамической связке показывает, что при работе ими в «режиме самозатачивания» в большинстве случаев форма контактных выступов профиля близка к конической с радиусами округления при вершине. Отдельные выступы имеют площадки износа, однако количество этих площадок при обработке ис-следуемых сталей весьма незначительно.
Исследованиями установлено, что у наиболее выступающих частей микропрофиля круга радиусы округления равны 0,5—5 мкм. У выступов, расположенных в глубине профиля, радиусы округления больше. По-видимому, это вызвано тем, что большая нагрузка, воспринимаемая зёрнами, выполняющими основную работу резания и трения, способствует их интенсивному самозатачиванию за счет микровыкрашивания [6].
Угол наклона плоскости сдвига для закаленных сталей согласно исследованиям С. Г. Редько [8] и С. С. Силина [7] можно принять равным 30°.