Научное обоснование технологии создания и эксплуатации высококачественных алмазных кругов

• Автор: Попов, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 315 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 .СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ

1.1. Анализ производства порошков и кругов из синтетических алмазов в РФ

1.2. Современные представления о проектировании алмазных кругов

1.3. Анализ рекомендаций по эксплуатации алмазных кругов

1.4. Выводы

1.5. Цель и задачи исследования

Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ АЛМАЗНЫХ ЗЕРЕН В СВЯЗКЕ

2.1. Структурный анализ процесса алмазного шлифования

2.2. Систематизация моделей разрушения алмазных кругов

2.3. Разработка и исследование модели локальных поворотов алмазных зерен в связке

2.4. Разработка и исследование модели сдвига алмазных зерен в связке
2.5. Разработка и исследование модели разрушения алмазных зерен
2.6. Выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗНАШИВАНИЯ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ
3.1. Определение оптимальных марок алмазного порошка при минимизации влияния связки
3.2. Влияние параметров режима резания на изнашивание алмазных зерен при минимизации влияния связки
3.3. Исследование закономерностей изнашивания алмазных кругов
3.4. Выводы
Глава 4. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ
4.1. Обоснование механизма влияния СОЖ на критерии работоспособности алмазных кругов
4.2. Выбор оптимальной скорости резания при алмазном шлифовании
4.3. Обоснование механизма влияния условий эвакуации стружки на критерии работоспособности алмазных кругов
4.4. Выводы
Глава 5. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ
5.1. Анализ условий, ограничивающих повышение работоспособности алмазных кругов
5.2. Исследование связи между критериями работоспособности и условиями разрушения и изнашивания алмазных кругов
5.3. Алгоритм расчетно-экспериментального метода проектирования алмазных кругов
5.4. Выводы
Глава 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Внедрение алмазных кругов для шлифования сортового и художественного стекла
6.2. Внедрение алмазных кругов для шлифования твердых сплавов
6.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Анализ объемов производства порошков и алмазных кругов из синтетических алмазов в РФ, а также сравнение отечественных порошков синтетических алмазов с порошками ведущих иностранных фирм показали, что имеются объективные предпосылки для экспорта алмазных кругов и, прежде всего алмазных кругов, при изготовлении которых используется большая часть порошков синтетических алмазов. Так, в 2001 г. предприятия алмазно-абразивной промышленности РФ произвели 66 млн. карат синтетических алмазных порошков, и только 12 млн. карат (18%) из этого количества использовали для производства алмазного инструмента. Излишки порошка, нереализованные для производства инструмента в РФ, продаются в зарубежные страны. Так, в 2001 г. излишки составили 54 млн. карат, 57% из которых (31 млн. карат) изготовил Веневский завод алмазных инструментов (ОАО «ВеАл», ОАО «Венфа»). Сравнение качества отечественных порошков с порошками ведущих иностранных фирм (GE Superabrasives, De Beers и др.) показало, что отечественные порошки синтетических алмазов марок АС4 - АС32 и микропорошки марки АСЫ, также используемые для производства алмазных кругов, соответствуют по прочности и абразивной способности порошкам и микропорошкам ведущих иностранных фирм. Сравнительный анализ экономической эффективности экспорта порошков и алмазных кругов из порошков синтетических алмазов показал, что реализация высококачественных алмазных кругов, как конечной продукции, экономически целесообразнее, чем реализация сырья в виде порошков. Таким образом, наличие в РФ излишков порошков синтетических алмазов с низкой себестоимостью, соответствующих порошкам ведущих иностранных фирм, создает объективные предпосылки для производства и экспорта высококачественных алмазных кругов, не уступающих по работоспособности алмазным кругам ведущих иностранных фирм. Отсутствие существенного экспорта алмазных кругов предприятиями алмазно-абразивной промышленности РФ объясняется значительным отставанием работоспособности отечественных алмазных кругов от

Рис. 2.3. Систематизация основных параметров структуры алмазных кругов
Под стандартными свойствами подразумеваются свойства, определяемые по стандартным методикам исследования свойств материалов. Такими стандартными свойствами связки являются: твердость, предел прочности на сжатие, предел прочности на изгиб, предел прочности на срез, теплопровод-