Научное и технологическое обеспечение шлифования заготовок из пластичных сталей и сплавов с предотвращением засаливания абразивных кругов

• Автор: Унянин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 537 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ

ОБОЗНАЧЕНИЙ
ГЛАВА 1. Особенности процесса шлифования заготовок из пластичных сталей и сплавов. Цель и задачи исследования

1.1. Износ, затупление и засаливание шлифовальных кругов

1.2. Моделирование процесса шлифования

1.2.1. Силы шлифования

1.2.2. Тепловые процессы при шлифовании

1.2.3. Качество шлифованной поверхности

1.3. Пути и средства повышения и стабилизации режущей способности шлифовальных кругов

1.3.1. Применение смазочно-охлаждающих технологических средств

1.3.2. Механические, физические, химические и другие воздействия на рабочую поверхность шлифовального круга
1.4. Выводы. Цель и задачи исследований
ГЛАВА 2. Исследование процесса налипания металла на абразивные зерна при шлифовании заготовок из пластичных сталей и сплавов
2.1. Аналитическое исследование взаимодействия абразивных зерен шлифовального круга и заготовок из пластичных сталей и сплавов
2.2. Аналитическое исследование взаимодействия металлического налипа и абразивного зерна
2.3. Аналитическое исследование теплового состояния объектов, контактирующих при микрорезании
2.4. Численное моделирование и экспериментальное исследование микрорезания образцов единичным абразивным зерном
2.4.1. Методика исследования
2.4.1.1. Методика численного моделирования
2.4.1.2. Методика экспериментального исследования
2.4.2. Результаты исследования
2.4.2.1. Численное моделирование теплового состояния объектов, контактирующих при микрорезании
2.4.2.2. Результаты экспериментального исследования
2.5. Выводы

ГЛАВА 3. Теоретико-экспериментальное исследование теплосиловой напряженности шлифования заготовок из пластичных сталей и сплавов
3.1. Механизм проникновения шлама в пространство между зернами и в поры круга
3.2. Влияние отходов шлифования, находящихся в межзеренном пространстве шлифовального круга, на его режущую способность
3.3. Силы шлифования заготовок из пластичных сталей и сплавов
3.3.1. Математическая модель сил шлифования
3.3.2. Численное моделирование и экспериментальное исследование сил шлифования
3.4. Тепловое состояние объектов, контактирующих при шлифовании
3.5. Расход СОЖ через зону контакта засаленного шлифовального
круга с заготовкой
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. Численное моделирование и экспериментальное исследование температур в процессе шлифования заготовок из пластичных сталей и сплавов
4.1. Методика численного решения задачи теплообмена
4.2. Методика численного моделирования и экспериментального исследования температур в процессе шлифования
4.2.1. Методика численного моделирования
4.2.2. Методика экспериментального исследования
4.3. Результаты численного моделирования и экспериментального исследования
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. Разработка и исследование технологий и средств повышения эффективности шлифования заготовок из пластичных сталей и сплавов
5.1. Выбор технологий и средств снижения интенсивности засаливания шлифовальных кругов
5.2. Теоретико-экспериментальное исследование взаимодействия абразивного бруска с рабочей поверхностью шлифовального
круга при его очистке
5.3. Экспериментальное исследование процесса шлифования с
очисткой рабочей поверхности круга абразивным бруском
5.3.1. Методика экспериментального исследования

5.3.2. Результаты экспериментального исследования
5.3.2.1. Влияние характеристики бруска на процесс
шлифования
5.3.2.2. Влияние режима очистки рабочей поверхности круга на процесс шлифования
5.3.2.3. Шлифование с воздействием на круг монолитного
бруска
5.3.2.4. Эльборовое шлифование с очисткой круга
5.4. Техника применения СОЖ при шлифовании заготовок из пластичных материалов
5.4.1. Гидроочистка рабочей поверхности круга
5.4.1.1. Гидроочистка с использованием ультразвуковых колебаний
5.4.1.2. Гидроочистка с помощью гидродинамической кавитации
5.4.2. Подача СОЖ к торцу шлифовального круга с наложением ультразвуковых колебаний
5.5. Выводы
ГЛАВА 6. Технико-экономическая эффективность и использование
результатов исследований в промышленности
6.1. Источники и структура составляющих экономического эффекта
6.2. Экономическое обоснование эффективности использования результатов исследований в производственных условиях
6.3. Основные результаты использования разработок в промышленности
6.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Алгоритм расчета температурных полей при плоском шлифовании
Приложение 2. Алгоритм расчета температурных полей при микрорезании
Приложение 3. Акты внедрения и опытно-промышленных испытаний

Рис. 1.12. Схема устройства для подачи СОЖ к торцу шлифовального круга с наложением УЗК: 1 - насадок; 2 - шлифовальный круг; 3 - преобразователь УЗК; 4 - штуцер
Лабораторные и производственные испытания ультразвуковой техники подачи СОЖ к торцу круга показали, что по сравнению с подачей СОЖ поливом при обработке заготовок из материалов, широко используемых в различных отраслях промышленности, в том числе высокопластичных, обеспечивается: снижение составляющих силы шлифования и контактных температур на 20 ... 40 %; увеличение периода стойкости ШК в 2 - 5 раз; сокращение расхода кругов и правящих инструментов в 1,5-3 раза [80, 81, 86, 92, 97, 257, 263]. Кроме того, существенно улучшаются и эксплуатационные характеристики шлифованных деталей [78,79, 82].
По технологической эффективности УЗ-техника подачи СОЖ к торцу круга близка к струйно-напорному внезонному способу и УЗ-очистке рабочей поверхности круга (табл. 1.4), которые являются наиболее эффективными средствами предотвращения и снижения интенсивности засаливания, к тому же, в отличие от СНВС она не требует использования насосов для подачи СОЖ под высоким давлением.