Повышение эффективности шлифования торцов колец крупногабаритных подшипников путём управления осевой упругой деформацией

• Автор: Орлов, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА 1 Анализ состояния вопроса

1.1 Свойства и области применения стали ШХ

1.2 Требования к геометрическим параметрам торцов колец

1.3 Особенности шлифования торцов колец подшипников

1.4 Способы устранения отклонений от плоскостности торцов колец шлифованием

1.5 Основные выводы, постановка задач исследования

ГЛАВА 2 Методика проведения исследований

2.1 Экспериментальные образцы

2.2 Абразивный инструмент
2.3 Методика определения радиальной Ру и касательной Ру составляющих сил резания
2.4 Методики определения шероховатости, волнистости, отклонения от плоскостности, коэффициента шлифования, прижогов
2.5 Использование методики ПФЭ типа 2К
ГЛАВА 3 Разработка математических моделей осевой упругой деформации при закреплении и шлифовании торцов колец крупногабаритных подшипников и условий обеспечения
заданного допуска плоскостности торцов
3.1 Выбор расчетной схемы для определения величины осевых упругих деформаций колец
3.2 Математические модели осевой упругой деформации при закреплении и шлифовании торцов колец крупногабаритных подшипников
3.3 Определение контактных деформаций
3.4 Условия обеспечения заданного допуска плоскостности. Управление осевыми упругими деформациями

3.5 Математические модели допускаемой величины радиальной
составляющей силы резания
3.6 Выводы
ГЛАВА 4 Разработка математических моделей показателей процесса плоского врезного шлифования стали ШХ
4.1 План факторного эксперимента типа
4.2 Влияния режимов обработки и характеристик абразивного инструмента на составляющие силы резания
4.3 Регрессионные модели составляющих силы резания
4.4 Регрессионны модели шероховатости обработанной поверхности 112 (параметр Яа) и коэффициента шлифования
4.5 Выводы
ГЛАВА 5 Повышение эффективности процесса плоского врезного шлифования торцов колец крупногабаритных подшипников
5.1 Алгоритм и методика для определения оптимальных условий шлифования торцов колец крупногабаритных подшипников
5.2 Разработка рекомендаций по повышению эффективности процесса плоского врезного шлифования торцов колец крупногабаритных подшипников
5.3 Выводы
Общие выводы
Список литературы
Приложения
Приложение А Акт внедрения в производство
Приложение Б Акт внедрения в учебный процесс
Приложение В Технические характеристики станка ЗГ
Приложение Г Параметры колец
Приложение Д Оценочные коэффициенты

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Для подшипниковой промышленности шлифование является одним из основных методов обработки, определяющим геометрическую точность деталей подшипников. Пути повышения геометрической точности шлифования подшипников качения определены в многочисленных российских и зарубежных исследованиях. Однако изготовление крупногабаритных подшипников связанно со значительными трудностями.
Эти трудности обусловлены сложностью обеспечения геометрической точности колец подшипников, имеющих начальные отклонения от плоскостности торцов в результате термообработки или предшествующих операций механической обработки.
Для обеспечения заданных геометрических параметров торцовые поверхности подвергают шлифованию. Наличие отклонений от плоскостности торцовых поверхностей существенно усложняет процесс шлифования, поскольку под действием магнитного поля стола станка кольцо получает упругую деформацию. После шлифования и’снятия магнитного поля упругие деформации возвращают определённую величину отклонения от плоскостности обработанному торцу.
Различные технологические приемы, использующиеся для устранения отклонений от плоскостности торцов колец подшипников, существенно увеличивают время обработки и стоимость операции.
При шлифовании колец крупногабаритных подшипников необходимо учитывать упругие деформации, возникающие от действия магнитного поля стола и силы резания. Управление величиной упругих деформаций позволит уменьшить время и стоимость операции при гарантированном обеспечении геометрической точности детали. Тем не менее, данный вопрос при шлифовании колец крупногабаритных подшипников исследован недостаточно.
В этой связи представляет научную и практическую значимость исследование влияния осевой упругой деформации, возникающей при закреплении и шли-

колец с£>< 200 мм малой жёсткости и использует упрощённую расчетную схему для определения осевых упругих деформаций.
В методике не предполагается управление осевой упругой деформацией, она учитывается для уточнения необходимого числа проходов при шлифовании торцов колец.
6. Получен патент 2370354 РФ, МПК В 24 В 7/04 на способ получения заданного допуска плоскостности торцов колец шлифованием.
7. При шлифовании колец крупногабаритных подшипников необходимо учитывать осевые упругие деформации, возникающие от действия магнитного поля стола и силы резания. Управление величиной упругих деформаций позволит уменьшить время и стоимость операции при гарантированном обеспечении геометрической точности детали. Тем не менее, данный вопрос при шлифовании торцов колец крупногабаритных подшипников исследован недостаточно.
В этой связи представляет научную и практическую значимость исследование влияния осевой упругой деформации, возникающей при закреплении и шлифовании колец крупногабаритных подшипников, на обеспечение заданных параметров качества обработанной поверхности.
Цель работы - повышение эффективности процесса плоского шлифования торцов колец крупногабаритных подшипников путем управления осевой упругой деформацией, возникающей при закреплении и обработке заготовки.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- исследовать влияние осевой деформации при закреплении и шлифовании крупногабаритных колец конических подшипников на отклонение от плоскостности обработанной торцовой поверхности кольца;
- определить' условия, обеспечивающие получение заданного допуска плоскостности торцовой поверхности колец подшипников с учетом их осевой упругой деформации при закреплении и шлифовании;
- разработать математические модели осевой упругой деформации, возникающей при закреплении и шлифовании торцовой поверхности колец подшипников;