Повышение эффективности заточки, круглого и плоского шлифования с продольной подачей

• Автор: Салов, Петр Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 497 с.

Работа направлена на повышение показателей процессов шлифования путем оптимизации геометрии инструмента. Реализация поставленной цели осуществлялась на основании принципов естественной прирабатываемости в самоорганизующихся диссипативных структурах.
Теоретически определены оптимальные формы рабочих кругов при их одноуровневом и многоуровневом износе.
Исследованы условия приработки геометрических параметров инструмента во взаимосвязи механизмов износа на микро-, макроуровне и воздействия колебательных процессов. Для чего выполнен анализ тепловой ситуации при шлифовании, определены контактные и импульсные температуры. Дано объяснение механизмам приработки круга на основе синергетических принципов.
Исследованы условия но поддержанию оптимальных геометрических параметров инструмента за счет периодической и непрерывной правки и очистки. Проанализирована динамика процесса непрерывной правки и очистки кругов.
Исследовано влияние геометрических параметров кругов на показатели процесса шлифования. Разработана методика регулирования точностью обработанных поверхностей. Выполнены опытно -теоретические решения по формированию поверхностного слоя изделий с точки зрения остаточного напряженного состояния.
Даны рекомендации по оптимальному использованию шлифовальных кругов при высокопроизводительном и глубинном шлифовании, заточке и доводке изделий из инструментальных и труднообрабатываемых материалов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Е СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ИЗНОСА И ПРИРАБАТЫВАЕМОСТИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЕЕ Механизм разрушения абразивных материалов
1.2. Влияние микроконтактных физико-химических явлений при шлифовании на износ
1.3. Образование волнистости на абразивных кругах
1.4. Макроизнос и формообразование абразивных кругов
в продольном сечении
1.4.1. Формообразование кругов, работающих периферией
1.4.2. Формообразование кругов при торцовом плоском шлифовании и заточке инструментов
1.5. Естественная прирабатываемость при шлифовании и ее связь с показателями процесса
1.5.1. Принципы естественной приспосабливаемости процесса шлифования
1.5.2. Влияние прирабатываемости круга на показатели процесса шлифования
Общие выводы по 1 главе
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ФОРМ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИНЦИПОВ ЕСТЕСТВЕННОЙ ПРИРАБАТЫВАЕМОСТИ
2.1. Определение установившейся формы круга при одноуровневом износе
2.1.1. Плоское шлифование торцом круга
2.1.2. Шлифование периферией круга
2.2. Оптимизация формы круга при многоуровневом износе
2.2.1. Плоское шлифование торцом круга
2.2.2. Шлифование периферией круга
2.3. Влияние деформаций и ударных нагрузок на приработку кругов при торцовом шлифовании и затачивании инструмента
2.3.1. Влияние деформаций
2.3.2. Влияние ударных нагрузок
2.4. Определение длительности приработки кругов
2.4.1. Определение длительности приработки кругов, работающих торцом
2.4.1.1. Одноуровневый износ
2.4.1.2. Многоуровневый износ
2.4.2. Об условиях определения длительности приработки кругов, работающих периферией
Выводы по 2 главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЕСТЕСТВЕННОЙ ПРИРАБАТЫВАЕМОСТИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ. КОМПЛЕКСНАЯ МОДЕЛЬ ИЗНАШИВАНИЯ
3.1. Исследование механизмов износа абразивных зерен
3.1.1. Расчет термоупругих напряжений в абразивных материалах методом конечных элементов
3.1.2. Исследование износа абразивных зерен
3.1.3. Исследование физико-химических явлений при микрорезании абразивными зернами
3.1.4. Исследование условий взаимодействия в термодинамической системе: абразивный круг - обрабатываемый материал - среда
3.2. Влияние колебательных процессов на износ кругов
3.2.1. Влияние вибраций на макроизнос кругов
3.2.2. Анализ взаимосвязи геометрических характеристик круга с колебательными процессами
3.3. Комплексная модель изнашивания и стойкость шлифовальных кругов
Выводы по 3 главе

жительная роль импрегнирования подтверждается также исследованиями З.И. Кременя, В.И. Муцянко, С.А. Попова и другими.
Оптимальные смазочно-охлаждающие технологические средства, как правило, увеличивают вибрационную стойкость шлифовальных кругов [172, 220, 240, 245, 256. 264 и др.].
Одним из эффективных методов повышения показателей процесса шлифования является применение прерывистых кругов. Динамика процесса при работе этими кругами рассмотрена в исследованиях B.C. Корсакова, В.Г.Гусева, A.B. Якимова и других [39, 40, 92, 231, 263].
Наиболее эффективным методом повышения показателей процесса шлифования является ультразвуковая очистка кругов. По данным М.С. Нерубая [140, 141], оптимальные режимы очистки позволяют увеличить вибрационную стойкость кругов почти в 3 раза и улучшить качество обработанных поверхностей.
В ряде работ для увеличения вибрационной стойкости кругов в колебательную систему вводили низкочастотные колебания, что способствовало активизации самозатачивания шлифовальных кругов и уменьшению их засаливаемости [87, 249 и др.].
Многие исследователи отмечают положительную роль низкоамплитудных автоколебаний. По данным [87, 96,235 и др.] при черновом и получистовом шлифовании автоколебания способствовали снижению энергетических затрат на трение, увеличению производительности процесса, самозатачиванию круга.
Эффективно управлять вибрациями и существенно улучшить другие показатели процесса можно использованием адаптивных систем управления [5,131,167, 259 и др.]. При этом, по мнению М.М. Аршан-ского и В.П. Щербакова [5], часто отпадает необходимость в ограничении вибраций, так как организация процесса формообразования направляется на обеспечение самоперерезания волн на поверхности детали.
При глубинном шлифовании, в силу специфики процесса, вибрации не являются определяющими в ограничении стойкости круга [31, 164, 270 - 272, 274, 281].