Повышение эффективности шлифования путем управления процессом взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого металла

• Автор: Быкадорова, Ольга Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Сои ржание
1. Состояние проблемы и постановка задач исследования
1.1. Способ лезвийного обрабатывания металла и математическая модель резания на основе обобщенной реологической модели
1.2. Схема стружкообразования единичным режущим зерном
1.3. Вероятностный фактор в образовании поверхности при плоском шлифовании с участием двух подсистем: «инструмент - деталь»
1.4. Условия шлифования с участием трех подсистем: «инструмент
- деталь - промежуточная диспергируемая среда (ПДС)»
1.5. Цели и задачи исследования
2. Механизм диспергирования металла абразивным зерном
2.1. Распределение нагрузок в зоне контакта абразивного зерна с металлом
2.2. Механизм образования микростружки при взаимодействии
абразивного зерна и обрабатываемого металла
2.3 Экспериментальные исследования проверки адекватности разработанных физических моделей процесса абразивного диспергирования металла
3. Теплофизические процессы в контакте «абразивное зерно - обрабатываемый металл»
3.1. Теплофизика процесса шлифования
3.2. Тепловые процессы, сопровождающие диспергирование металла абразивным зерном
4. Реализация предложенной модели в проектировании скоростных
режимов шлифования
Основные выводы
Литература

Процесс абразивной обработки металла шлифовальным кругом доста-томно широко и полно изучен. Анализ информации позволяет сделать вывод о том, что взаимодействие абразивного зерна с металлом при шлифовании представляется как взаимодействие резца с тупым передним углом и трансформацией задней поверхности резца в опорную площадку. При этом принимается допущение, что все пластические деформации при образовании стружки проходят перед передней гранью резца.
В связи с отсутствием математической модели механизма стружкооб-разования, учитывающей геометрию режущего профиля круга, выбор формы абразивных зерен и технологии производства абразивного инструмента основан на эмпирических рекомендациях.
Нами предлагается гипотеза о дополнительной схеме действия абразивного зерна с учетом промежуточного элемента - режущего керна из уплотненного металла, образованного наклепом его нарастающего объема при продвижении площадки затупления с ударной скоростью - 1/10° (мм/с) под некоторым углом атаки к линии дуги контакта зерна с обрабатываемым металлом.
Предложенной гипотезой можно объяснить, например, наличие в шламе вместе с мелкодисперсной стружкой, или в налипах на поверхности круга, фрагментов монолитного металла.
Установленные некоторыми исследователями в зонах обработки (при типовых технологических режимах) температуры, сопоставимые по величине с точкой плавления, можно также объяснить сверхскоростным отводом тепла от детали проходящими монолитными кернами, имеющими повышенную, по сравнению со стружкой, теплопроводность и теплоемкость.
Вид металлических налииов на круге или оплавленных шариков в шламе несег в себе память о фазовых превращениях в кернах, возможных.
согласно чакону Клапейрона-Клаузиуса, в состоянии повышенного давления, которое мшовенно оказывается на керн в момент его максимального уплотнения и разогрева.
Анализ технологического процесса, с учетом шкой дополнительной схемы, должен способствовать оптимизации технологических режимов шлифования при их интенсификации.

Продолжение тол 2
Для кру.а/У = 200 мм Для кр> I а О = 100 мм
6. Сравним объемы металла, снятые при равных углах поворота круга ф, на входе и выходе круга; углы кратны дуге контакта, приходящиеся на одно Ф зерно, Т.е. ф| = —
0,81029 п_.„0 Ф, = = 0,2025 ; ^ 1 200 ^ соэф, =0,0000039; Т *200 V, =0,00000305; 1 200 >22оо=Г200-К3/4ф;; П 4<р = ^ Аа2тГ2001 - [с08(3 / 4ф)] = = 0,0000281 мм3; 1 1459 <р. = ’ =0,286475°; 1100 4 соэф, =0,9999875; 1 *100 V. = 0,00000228; 1 100 V = V -V •’ ^ юо ^юо 3/4ф» 4Ф = ДатПоо1 ~ [сов(3 / 4ф)] = = 0,00002058 мм3;
К, =0,0000219 мм3 ^ 200 У7 =0,00001592 мм3 А
Отношение объема У2 - на выходе к объему У - на входе
Г,. = 0,0000219 V.0,00000305 ‘200 7 г21„ = 0,0000.592 V, 0,00000228
7. Толщина снимаемого слоя Асл также переменна. Она возрастает от 0 при входе круга в слой металла до величины, сопоставимой с долей величины продольной подачи. Максимум толщины снимаемого слоя: Аслпшу = Дясозф
^.,2(Н> = Да2(юС05ф = = 0,01 • соя0,81029° = 0,0099 мм АС ||о(| — ^^11)0 С'ОБ (р — = 0,0073 • сое 1,1459° = 0,00729 мм
Приведенные нами расчеты показ!,тают, что заглубление не является фактическом величиной снимаемого слоя единичным зерном за период кон-