Розроблено наукові та технологічні засади формування різального рельєфу абразивних і алмазних шліфувальних кругів. Виявлено позитивний ефект впливу мікро- та макроруйнування абразивних зерен на параметри відносної опорної поверхні абразивного круга та, відповідно, на якість обробки чистового й продуктивність чорнового шліфування. Обгрунтовано доцільність керування рельєфом робочої поверхні на етапі проектування та виготовлення алмазних інструментів для попереднього профілювання абразивних кругів і шліфування полімерних матеріалів, що сприяє стабілізації параметрів їх опорної поверхні, підвищенню продуктивності обробки та надійності роботи інструмента. Здійснено практичну реалізацію розроблених технічних рішень і рекомендацій і встановлено підвищення ефективності процесу шліфування під час обробки матеріалів з різними фізико-механічними властивостями.

Представлена характеристика высокопористых (капиллярно-пористых) абразивных композитов на керамических связках, позволяющих реализовать частичный излучательный отвод тепла из зоны шлифования. Эффект достигается за счет особой структуры композитов, в которой сочетаются высокая пористость и высокое объемное содержание связующего, а также путем направленного регулирования пропускания использованных стеклообразных связующих в ИК-диапазоне. Дана характеристика предполагаемого механизма излучательного перераспределения энергии в поверхностном слое обрабатываемого материала. Формирование температурного профиля с выраженным максимумом в поверхностном слое позволяет эффективно влиять на глубину зоны сдвиговых деформаций и на ее соотношение с глубиной внедрения абразивных зерен. Практический результат реализации данного подхода - сочетание высокой скорости съема обрабатываемого материала с таким состоянием его сформированного поверхностного слоя, которое при использовании известных абразивных материалов может быть достигнуто только как результат малопроизводительных доводочных операций.

Описаны особенности разработанных в ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины абразивных кругов из кубонита на керамических связках, в частности, на основе легкоплавких стекол, применение которых эффективно на операциях черновой и финишной обработки деталей из закаленных сложнолегированных сталей. В качестве примера дано описание кругов формы 1V1, успешно используемых в технологии заточки с охлаждением быстрорежущего инструмента на станках с программным управлением фирмы "Вальтер".

Сформулирована проблема выбора материалов абразивных зерен и связки, зернистости и твердости круга, его структуры, способа и режимов правки. Сформулированы направления в изменении конструкции абразивного инструмента и методы их упрочнения для обработки плоских и плоскофасонных поверхностей деталей авиационных двигателей. В соответствии с указанными рекомендациями, явившимися результатом комплексных теоретических и экспериментальных исследований, разработаны и внедрены в производство высокопористые круги на керамической связке.

Рассмотрено влияние состава высокопористых шлифовальных кругов из cBN на эффективность процесса шлифования закаленной стали при охлаждении масляным туманом и без охлаждения. Экспериментальными исследованиями и статистическим анализом полученных результатов установлено, что энергоемкость процесса съема материала, нагрев детали и шероховатость ее обработанной поверхности зависят от содержания cBN, порообразующих наполнителей и керамической связки в составе абразивной массы.

Разработаны и испытаны шлифовальные круги из кубического нитрида бора на керамических связках, в которых содержание зерна изменялось от 25 до 12,5 % объема рабочего слоя инструмента (концентрация 100 и 50 % соответственно). Установлено, что при внутреннем шлифовании втулки из закаленной стали круги с пониженной концентрацией кубического нитрида бора обеспечивают более высокую производительность обработки и удельный расход абразива до 2,5 раз меньший, чем инструмент 100 % концентрации.

Запропоновано технологію виготовлення алмазних кругів з упорядкованим розташуванням різальних зерен на їх робочій поверхні для профілювання абразивних кругів.

Предложены рецептурные составы абразивно-керамических композиций на основе кубического нитрида бора с концентрацией менее 100 % для технологичного изготовления инструмента с заданной твердостью. С помощью статистического анализа экспериментальных данных получена регрессионная модель связи твердости, измеренной методом вдавливания шарика, с содержанием основных компонентов состава, включающего абразивный наполнитель в виде зерен микрокристаллического корунда, частиц молотых фруктовых косточек и полых алюмосиликатных микросфер.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень встановлено режим алмазної правки шліфувальних кругів на керамічній зв'язці для умов мікро- або макроруйнування абразивних зерен. Це дозволяє визначити технологічні режими правки на операціях чорнового і чистового шліфування. Запропоновано розрахункові рівняння для визначення глибини правки шліфувальних кругів при різних видах їх спрацювання.