Исследование параметров процесса пластического шлифования алмазов при групповой обработке на станках с ЧПУ

• Автор: Дубинина, Александра Петровна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ И МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ АЛМАЗОВ

1.1. Физико-технические и эстетические свойства алмазного сырья

1.2. Анализ методов огранки алмазов

1.3. Анализ способов формообразования изделий из твердоструктурных материалов

1.4. Технические требования к качеству обработки алмазов

1.5. Выводы. Цель и задачи диссертационного исследования

1.5.1. Выводы

1.5.2. Цель и задачи диссертационного исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЛАСТИЧЕСКОГО ШЛИФОВАНИЯ АЛМАЗОВ ПРИ ГРУППОВОЙ ОБРАБОТКЕ НА СТАНКАХ С ЧПУ
2.1. Теоретические основы формирования пластической деформации при шлифовании алмазов
2.2. Процесс пластического шлифования алмазов при групповой обработке на станках с ЧПУ
2.3. Математическое описание процесса пластического шлифования алмазов при групповой обработке на станках с ЧПУ
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЛАСТИЧЕСКОГО ШЛИФОВАНИЯ АЛМАЗОВ
3.1. Задачи экспериментального исследования
3.2. Объект экспериментального исследования
3.3. Оборудование, применяемое при проведении экспериментального исследования
3.4. Инструмент, используемый для проведения экспериментального ис-

следования
3.5. Датчики, применяемые в ходе экспериментального исследования
3.6. Порядок проведения экспериментального исследования
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЛАСТИЧЕСКОГО ШЛИФОВАНИЯ АЛМАЗОВ
4.1. Основные данные, полученные в ходе экспериментального исследования
4.2. Алгоритм обработки экспериментальных данных
4.3. Анализ результатов экспериментального исследования
4.4. Выводы по результатам экспериментального исследования
ГЛАВА 5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ГРУППОВОЙ ОБРАБОТКИ АЛМАЗОВ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЕГО ВНЕДРЕНИЯ
5.1. Критерии выбора рациональных параметров процесса групповой обработки алмазов
5.2. Требования, предъявляемые к оборудованию при групповой обработке алмазов
5.3. Оптимизация технологического процесса групповой обработки алмазов в бриллианты
5.4. Результаты внедрения технологического процесса групповой обработки алмазов в бриллианты
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы: Обработкой алмазов человечество занимается с древнейших времен. Россия, занимая первое место в мире по объему разведанных запасов алмазов, с конца 1990-х годов активно развивает отечественную гранильную промышленность.
В соответствии с правительственной концепцией реформы алмазнобриллиантового комплекса добыча алмазов в Российской Федерации к 2010 году должна увеличиться до 3 млрд. долларов США в год по сравнению с почти 2,238 млрд. долларов США в 2005 году. Поэтому актуально развивать обрабатывающую отрасль и экспортировать готовые изделия, а не алмазное сырье, так как в России добывается примерно 20% мирового объема алмазов. Особенности современного рынка драгоценных камней выдвигают новые требования к алмазообрабатывающей промышленности. Повышающийся спрос, возрастающая стоимость сырья, конкуренция со стороны стран с дешевой рабочей силой, привели к тому, что решающим фактором для алмазообрабатывающего предприятия становится гибкость технологического процесса. Существуют предприятия, которые специализируются на огранке дорогих бриллиантов. Другая часть предприятий, в ущерб качеству изделий, за счет дешевого сырья и рабочей силы ориентируется на количество. Это две крайности, но в реальности необходимо, чтобы современное предприятие умело рентабельно работать как с дешевым сырьем, обеспечивая малый процент потерь и хорошую производительность, так и с дорогим сырьем, обеспечивая выполнение всех требований по качеству конкретного заказчика. Существует также проблема с огранкой мелкого сырья, которого добывается больше половины от общего количества алмазов, добываемых в мире. Данные по массе добываемых алмазов приведены на рис. 1. [102]
Очевидно, что осуществление технологического процесса обработки алмазов с получением качественных изделий возможно при наличии высококвалифициро-

При достижении фронтом первичных поверхностных сдвигов второго подвижного захвата на противоположной головке образца происходит отражение фронта и его распространение в обратном направлении. При этом векторы поверхностных смещений скачком изменяют свое направление на сопряженное Тщах (рис. 2.2. б). Направление поперечного смещения образца изменяется на противоположное. При многократном возвратно-поступательном движении фронта первичных поверхностных сдвигов вдоль оси нагружения образец испытывает поперечные автоколебания подобно струне скрипки. Рождающиеся при этом полосы локализованной деформации последовательно охватывают весь объем образца, осуществляя его пластическое течение сугубо очагово. Подобный процесс классифицируется в синергетике как движение бегущего импульса в возбудимой среде [68].
В физической мезомеханике процесс разрушения рассматривается как завершающая стадия его деформации, связанная с глобальной потерей сдвиговой устойчивости нагруженного твердого тела как целого [68,70,71,72]. Принципиально важную роль в разрушении играют поворотные моды деформации. Они обусловливают зарождение трещины как возникновение несплошности материала при нескомпенсированных поворотах трехмерных мезоструктурных элементов деформации. Трансляционное распространение трещины формирует на своем пути локальные повороты мезообъемов, которые определяют критические концентраторы напряжений в вершине трещины, необходимые для ее распространения [70]. При вязком разрушении твердого тела в зоне шейки развивается волновой процесс самоорганизации двух параллельных (в виде диполя) или сопряженных макрополос локализованной деформации, с которыми связаны материальные повороты противоположных знаков. Нескомпенсиро-ванность этих поворотов обусловливает возникновение в шейке трещины как аккомодационной поворотной моды деформации [70,71].
Пластическая деформация может характеризоваться как процесс релаксации энергии, в ходе которого энергия напряжений диссипирует при движении зарядов пластической деформации. С этой точки зрения заряд пластиче-