Разработка и исследование высокоэффективного способа шлифования сложнопрофильных поверхностей

• Автор: Сурков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ влияния точностных и качественных характеристик фасонных поверхностей деталей на эксплуатационные

свойства изделий

1.2. Связь себестоимости и точности изготовления деталей

1.3. Достижение заданной точности и качества обрабатываемых поверхностей различными методами шлифования
1.3.1. Роль прерывистых кругов в обеспечении качественных и точностных характеристик шлифуемых поверхностей деталей
1.3.2. Методы шлифования фасонных поверхностей с различными кинематическими движениями инструмента

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОВЫШЕНИЯ

КАЧЕСТВА И ТОЧНОСТИ
СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ ВРЕЗНОМ ШЛИФОВАНИИ
2.1. Анализ повышения качества цилиндрической
поверхности
2.2. Анализ повышения точности формы и качества сложнопрофильных поверхностей
2.3. Основные этапы обеспечения заданного уровня понижения относительной температуры в контактной зоне обработки и равномерного радиального износа рабочих профилей прерывистых кругов при врезном шлифовании сложнопрофильных поверхностей
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Изготовление прерывистых шлифовальных кругов
3.2. Методы и технологические средства контроля отклонений точностных параметров фасонноступенчатых поверхностей
Страницы

45 55

3.2.1. Устройство для замеров перепадов диаметров 106 беговых дорожек лап долот
3.2.2. Устройство для замеров перепадов диаметров 108 беговых дорожек шарошек долот
3.2.3. Устройство для контроля отклонений профиля 110 деталей от круглости
3.2.4. Устройство для измерения радиуса шариковой 111 беговой дорожки цапфы лапы долота
3.2.5. Устройство для измерения отклонений от 113 соосности ступенчатых поверхностей
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВРЕЗНОГО ШЛИФОВАНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
4.1. Результаты исследования
4.1.1. По точности обрабатываемых поверхностей
4.1.2. По качеству поверхности
ГЛАВА 5. ОПЫТНО-ПРМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Точность и качество опорных поверхностей лап и
шарошек долот
5.2. Стендовые испытания долот
5.3. Нефтепромысловые испытания буровых долот
5.4. Экономическая эффективность от внедрения 134 результатов исследований
5.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5

Список сокращений и условных обозначений
/і(і-і), /і(2-2), /і(п-п) - длины режущего выступа фасонного прерывистого круга в его поперечных сечениях: 1-і, 2-2, п-п, мм; /2(1-1), /2(2-2), /2(п-п) - длины впадин фасонного прерывистого круга в его поперечных сечениях: 1-і, 2-2, п-п, мм;
V - отношение длин впадин и режущих выступов прерывистого круга;
/д(1-1), /д(2-2), /д(п-п) - длины шлифуемой фасонной поверхности детали в ее поперечных сечениях: 1-і, 2-2, п-п, мм; а - коэффициент температуропроводности материала заготовки, м2/с;
0 — относительная температура в зоне контакта поверхностей шлифовального круга и заготовки;
Ь - полная длина рабочей поверхности шлифовального круга, мм;
Ср - удельная теплоемкость материала заготовки, Дж / (кг - град); и - относительная скорость шлифования;
Ь - ширина половины зоны контакта круга вдоль направления ее движения, мм;
X - теплопроводность материала заготовки, Вт / (м • град);
Р - плотность материала заготовки, кг/м3;
Рої - критерий Фурье;
П - заданная степень снижения относительной температуры в наиболее теплонапряженной зоне контакта круга и детали, %; ф(1-1), ф(2-2), ф(п-п) - радиусы фасонного шлифовального круга в его
поперечных сечениях: 1-і, 2-2, п-п, мм; ф(1-1), ф(2-2), ф(п-п) - радиусы шлифуемой фасонной поверхности детали
в ее поперечных сечениях: 1-і, 2-2, п-п, мм;

Таблица 2
Параметры прерывистых кругов, обеспечивающих понижение температуры на 30%
при шлифовании с различными режимами обработки
= 12-10"4 м/мин в = 25-1С4 м/мин
їоі (^л 0,2 м/с, Vк* 45 м/с) (Уд = 0,2 м/с, Ук = 45 м/с)
/„ мм І2, ММ І2 Их 1, мм /г, мм 1г Их
1,5 11,25 5,85 0,52 27,0 15,93 0,59
2,0 15,0 8,25 0,55 36,0 21,96 0,61
2,5 18,75 10,87 0,58 45,0 28,8 0,64
Уд = 0,2 м/с уд = 0,5 м/с
*01 (в = 12-10"4 м/мин, V,, = 45 м/с) (в = 12-10"4 м/мин, Ук = 45 м/с)
1,5 11,25 5,85 0,52 4,5 2,61 0,58
2,0 15,0 8,25 0,55 6,0 3,72 0,62
2,5 18,75 10,87 0,58 7,5 4,8 0,64
Ук = 25 м/с Ук = 45 м/с
Г 01 (8 = 12-10 ^ м/мин, Уд = 0,2 м/с) (8 = 12-10 м/мин, Ул = 0,2 м/с)
1,5 6,25 5,5 0,88 11,25 5,85 0,52
2,0 8,33 7,83 0,94 15,0 8,25 0,55
2,5 10,42 10,10 0,97 18,78 10,89 0,58
В таблице 2.4 приведены данные, характеризующие количественные
соотношения параметров прерывистых кругов, полученных при различных режимах обработки.
Анализ полученных результатов показывает, что прерывистые круги, обеспечивающие одинаковую степень понижения температуры в зоне контакта круга и детали, но предназначенные для работы с большей поперечной подачей характеризуются большей протяженностью впадин. Длина впадин у кругов, осуществляемых процесс шлифования с поперечной подачей 8 = 25-10"4 м/мин в 2,65-2,72 раза больше впадин кругов, предназначенных для работы с подачей Б = 12-КГ4 м/мин.
Длина режущих выступов прерывистых кругов, которые предназначены для эксплуатации с подачей Б = 25-10“4 м/мин в 2,4 раза больше длины режущих выступов кругов, осуществляющих процесс шлифования с поперечной подачей Б = 12-10-4 м/мин. Отношение длин