Разработка и применение расчетно-экспериментального метода определения количества активных абразивных зерен в композиционном материале

• Автор: Сафонова, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Глава I. Композиционные материалы абразивного назначения
1.1. Классификация абразивных композиционных материалов
1.2. Классификация абразивных материалов. Алмазы как основной абразивный материал
1.3. Композиционный алмазосодержащий материал на основе ПТФЭ
1.4. Факторы, влияющие на качество инструмента из абразивных композиционных материалов
1.5. Цель и задачи исследования
Глава II. Диагностика алмазных шлифпорошков и исследование
размерного распределения зерен
2.1. Технология изготовления и классификация алмазных порошков
2.2. Характеристики и назначение алмазных шлифпорошков
2.3. Технические требования, предъявляемые к зернистости и зерновому составу алмазных порошков
2.4. Метод косвенной диагностики алмазных порошков
2.5.. Исследование распределения зерен алмазных шлифпорошков по
размерам
2.6. Обсуждение результатов
Глава III. Расчетно-экспериментальный метод определения количества
активных зерен в абразивном композиционном материале
3.1. Основы метода

3.2. Критерий для выбора геометрической модели абразивного зерна
3.3. Расчет' количества активных зерен в композиционном материале
3.4. Проверка достоверности метода
Глава IV. Результаты применения метода и исследование свойств композиционных материалов на полимерной основе
4.1. Объекты исследования и их пробоподготовка. Методы и техника эксперимента
4.2. Расчетно-экспериментальные результаты применения метода
4.2.1. Выбор геометрической модели алмазного зерна
4.2.2. Расчет количества активных зерен в KAM
4.2.3. Проверка достоверности результатов
4.3. Исследование плотности и твердости композиционных алмазосодержащих материалов
4.4. Обсуждение результатов
Основные выводы
Список использованной литературы
Приложение

Для обеспечения высоких значений эксплуатационных параметров абразивного инструмента необходим тщательный выбор типа полимерного связующего, вида, концентрации и зернистости абразивного материала, который определяется в зависимости от обрабатываемого материала, выполняемой операции, метода шлифования, особенностей технологии изготовления, формы и размера рабочего слоя алмазного инструмента.
Производительность работы шлифовальных инструментов во многом зависит от степени использования режущих свойств зерен. Преждевременное выпадение зерен из связки приводит к повышенному износу, а иногда и к полной потере работоспособности инс трумента.
В число основных задач при разработке режущих инструментов входит необходимость повышения основных технических характеристик — износостойкости, прочности, а также улучшения эксплуатационных параметров работоспособности инструмента. Работоспособность абразивных инструментов определяется их износостойкостью, эффективностью работы, качеством обработанной поверхности и характеризуется такими основными эксплуатационными параметрами, как удельный расход абразива, производительность и шероховатость обработанной поверхности [1—5]. Производительность шлифования и качество обработки существенно зависят от стабильности режущих свойств инструмента, т.е. стабильности количества активных абразивных зерен в процессе его эксплуатации. Поэтому при разработке композиционных материалов абразивного назначения особенно важным является определение изменения количества активных зерен (АЗ) при трении и изнашивании. Существующие методы расчета дают возможность вычислять исходную объемную концентрацию АЗ в связке, однако, не позволяют определить ее изменение в процессе работы инструмента [5—11]. Поэтому тема диссертационной работы,

Долю зерен каждой фракции порошка в процентах определяют по формулам [54]: Пф = ^--100; Кф = • 100; Оф = ^ - 100; Мф = — ■ 100;
где Пф,Кф,Оф ,Мф - доли зерен крупной, основной и мелкой фракций, %;
О -число зерен, измеренных под микроскопом, шт;
Чп , , да, ди - число зерен крупной, основной и мелкой фракций, шт.
Значение доли каждой фракции округляется до одной или двух значащих
цифр.
Результаты осуществления данной процедуры для анализируемых шлифпорошков представлены в приложении 1.
Алгоритм проведения «контрольного рассева» порошка методом КДС с принятыми в качестве границ фракций длинами сторон ячеек контрольных сит по рабочему стандарту приведен на рис. 2.2.
При этом комплекс вычислений, связанных с практической реализацией-' указанного «контрольного рассева», выполняется в два этапа. На первом из них для каждого зерна пробы определяются значения коэффициента формы и длины стороны ячейки сита по (1), на котором данное зерно будет задерживаться; номер размерного интервала, в которой попадает анализируемое зерно; объем и масса зерна. На втором этапе осуществляется вычислительная обработка полученного на первом этапе информационного массива, включающая суммирование массы всех зерен пробы, а также массы зерен и их количества в пределах каждой из выделенных фракций по относительной массе содержащихся в них зерен и относительном их количестве. По завершении второго этапа выдаются показатели зернового состава шлифпорошка по массе фракций, на основании которых и устанавливается его зернистость по рассматриваемому стандарту. Результаты решения задачи приведены в таблице 2.5.