Повышение качества обработанной поверхности и снижение износа абразивного инструмента при хонинговании с возрастающей скоростью резания

• Автор: Курсин, Олег Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературных данных и постановка задач исследования
1.1. Анализ существующих методов повышения качества обработанной поверхности и снижения износа инструмента при хонинговании
1.2. Анализ существующих способов хонингования с переменной скоростью резания
1.3. Постановка цели и задач исследования
Глава 2. Методика проведения исследования
2.1. Оборудование, применяемое для исследования процесса хонингования с возрастающей скоростью резания
2.1.1. Экспериментальная установка
2.1.2. Хонинговальный станок
2.1.3. Выбор схемы обработки, типа хонинговальной головки и приспособления для установки и крепления заготовок
2.1.4. Измерительное оборудование
2.2. Обрабатываемые материалы
2.3. Выбор инструментальных материалов
2.4. Смазочно-охлаждающая жидкость, применяемая при обработке
2.5. Методика проведения исследования способа хонингования с возрастающей скоростью резания
2.6. Выбор режимов обработки для исследования способа хонингования
с непрерывным увеличением скорости резания
2.7. Методика проведения регрессионного анализа и построения математической модели процесса обработки

Глава 3. Исследование закономерностей формирования микропрофиля
обработанной поверхности при хонинговании с возрастающей
скоростью резания
3.1. Расчет траектории движения абразивного зерна
3.2. Вывод математических моделей зависимости показателя шероховатости 1К.а от основных параметров обработки при хонинговании сталей перлитной и мартенситной структур
3.3. Влияние основных характеристик абразивного инструмента
качество обработанной поверхности
3.4. Влияние скорости вращения хонинговальной головки и величины интервала её изменения при хонинговании с возрастающей скоростью резания на качество обработанной поверхности
3.5. Исследование микропрофиля обработанной поверхности после хонингования с возрастающей скоростью резания
3.6. Выводы
Глава 4. Исследование закономерностей износа абразивного инструмента при хонинговании с возрастающей скоростью резания
4.1. Вывод математических моделей зависимости износа абразивного инструмента от основных параметров обработки при хонинговании
сталей перлитной и мартенситной структур
4.2. Влияние основных характеристик абразивного инструмента
на его износ при хонинговании
4.3. Влияние скорости вращения хонголовки и величины интервала её изменения при хонинговании с возрастающей скоростью
резания на износ абразивного инструмента
4.4. Маркетинговое исследование
4.5. Выводы
Выводы по работе
Приложения
Список использованной литературы

Среди современных способов финишной обработки деталей одно из ведущих мест занимает хонингование. Этот способ позволяет решить ряд технологических задач, к числу которых относятся получение высокой точности размеров (5 — 6 квалитет), малой шероховатости обрабатываемой поверхности (Ка =1,25-0,16 мкм) и исправление погрешностей формы.
На производстве хонингование широко применяют при финишной обработке пневмо- и гидроцилиндров, посадочных диаметров внутренних колец подшипников, зубчатых колёс и т. д. Данные изделия изготавливаются из сталей перлитной и мартенситной структур. Рассматриваемый способ обработки является одной из окончательных операций технологического процесса и обеспечивает качество поверхности готовой детали, которое в значительной мере влияет на долговечность трущихся во время работы изделий.
Однако при.хонинговании поверхностей деталей наблюдается проблема -большой износ абразивного инструмента. Повышение требований к эксплуатационной стойкости и надёжности деталей машин вызывает необходимость повышения качества поверхностей деталей. Кроме того, современные технологические приемы должны иметь под собой четкую научную и практическую базу, что позволило бы максимально надежно и эффективно использовать возможности финишной обработки.
В настоящее время существует значительное количество методик и способов совершенствования процесса хонингования. Так, вопросами повышения качества обработанной поверхности и снижения износа
абразивного инструмента при хонинговании занимались такие учёные, как Адлер Ю. П., Алимов С. П., Афанасьев Б. И., Бабаев С. Г., Бабичев А. П., Брискин В. Д., Бутенко В. И., Гильдебранд Л. Г., Гринглаз Л. А., Зайцев В. И., Емельяненко А. А., Климов С. А., Куликов С. И., Никифоров И. Н.,
Оробинский В. М, Павлиский В. М., Полянчиков Ю. Н., Попова Н. И.,
Ризванов Ф. Ф., Романчук В. А., Степанов Ю. С., Тамаркин М. А.,
Трипольский Л. Р., Фрагин И. Е., Чирков Г. В., Чистяков А. В., Шумячер В. М., учёные Японии Гаи Бичи Камаикеру, Яиемузу Би Таира и многие другие.

Исправить погрешность формы обрабатываемого отверстия и получить высокое качество поверхности за один цикл обработки невозможно, поэтому при выборе зернистости абразивных брусков необходимо иметь в виду, что технологический процесс хонингования целесообразно начинать с операций предварительной и получистовой обработки для достижения необходимой точности и геометрической формы обрабатываемого отверстия. Далее для достижения требуемой шероховатости следует производить чистовую обработку мелкозернистым абразивным инструментом со съёмом минимального припуска. Рекомендации по выбору зернистости абразивного инструмента при хонинговании приведены в таблице 2.4 [12, 28].
Таблица 2.4 - Выбор зернистости абразивного инструмента при хонинговании
Операция Параметр шероховатости Ка, мкм Зернистость инструмента при обработке
Чугуна Стали незакален- ной Стали закаленной Алюми- ниевых сплавов
Предварительная 0,63-2,5 8-25 6-25 6-25 4
Получистовая 0,16-0,63 3-6 М28-5 М28-4 М20-М28
Чистовая 0,08 - 0,32 М14-3 М14-М28 М14-М28 <М14
При съеме повышенного припуска рекомендуется применять крупнозернистый инструмент с зернистостью до 200.
С целью получения возможности исследования микрогеометрии обработанной поверхности, необходимо получить глубокую, явно выраженную сетку следов обработки, которая образуется только после предварительного хонингования. Поэтому исследование способа хонингования с возрастающей скоростью резания будем производить только на предварительном этапе обработки, так как физика процесса на других этапах идентичная [41].
При обработке сталей в нормализованном и закалённом состояниях предварительным хонингованием рекомендуется использовать инструмент зернистостью 6-25. Для получения возможности исследования влияния зернистости инструмента на результаты процесса обработки выбираем