Повышение точности оценки показателей эффективности СОЖ при шлифовании стекла на основе математического моделирования

• Автор: Шварев, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 120 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и списка литературы, содержит 120 страниц печатного текста, 7 таблиц, 27 рисунков, 117 литературных источников.
Цель работы: оптимизация методов анализа эффективности СОЖ при абразивной обработке стекла на основе теоретической модели процесса.

Объект исследования: Процесс шлифования стекла в различных технологических средах

Основные результаты: На основе анализа механики упруго-неупругих

процессов в контактной зоне взаимодействия абразивного зерна с поверхностью хрупкого материала разработана математическая модель процесса абразивной обработки стекла, связывающая производительность процесса со свойствами обрабатываемого материала и инструмента, режима обработки и состава применяемой жидкости. Применение построенной модели для описания эксперимента по сверлению стекла абразивными сверлами показало ее высокую предсказательную способность.
Применение построенной модели для обработки эксперимента по резанию стекла позволяет из эксперимента определять динамическую твердость материала в условиях шлифования, непосредственно изучать динамику затупления абразивного инструмента, подобно тому, как это можно сделать для лезвийного. В результате проведенных экспериментов и анализа полученных данных нами установлено, что из исследуемых составов и присадок лучшими свойствами обладает присадка ДНСА. Она обеспечивает лучшие показатели по износостойкости инструмента, удельной производительности процесса и

шероховатости обработанной поверхности, наибольший комплексный пока-

затель эффективности СОЖ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Технологический процесс шлифования стекла
1.1.1. Физико-механические свойства стекла
1.1.2. Общие закономерности процесса шлифования
1.1.3. Влияние условий технологического процесса на показатели шлифования
1.1.4. Влияние технологического процесса на дефектность формируемой поверхности
1.2. Влияние технологической среды на процесс шлифования стекла
1.2.1. Механизмы действия СОЖ
1.2.2. Современные составы СОЖ
1.3. Выводы и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕЗАНИЯ ХРУПКОГО ТЕЛА СВЯЗАННЫМ АБРАЗИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
2.1. Постановка задачи исследования
2.2. Построение теоретической модели резания хрупкого тела связанным абразивным инструментом
2.2.1. Построение теоретической модели
2.2.2. Автоматизация расчета эмпирических параметров модели
2.3. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЖ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ШЛИФОВАНИЯ СТЕКЛА С УЧЕТОМ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1. Постановка задачи исследования

3.2. Аппаратура и методики исследования
3.2.1. Трибометрический стенд
3.2.2. Инструмент, обрабатываемый материал, режим обработки
3.2.3. Методика измерения микротвердости
3.2.4. Методика электрической активации СОТС
3.3. Влияние состава СОЖ на производительность сверления
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИЗНОСА АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ СВЕРЛЕНИИ
4.1. Постановка задачи исследования
4.2. Изучение динамики изнашивания сверл при резании стекла в различных

4.3 Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЖ ПРИ СВЕРЛЕНИИ СТЕКЛА
5.1. Постановка задачи исследования
5.2. Комплексный критерий эффективности СОЖ при сверлении стекла
5.2.1. Методика расчета комплексного критерия эффективности
5.2.2. Использование критерия для выбора эффективных присадок
5.3. Разработка состава СОЖ для обработки стекла
5.4. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

2.2. Построение теоретической модели резания хрупкого тела связанным абразивным инструментом.
2.2.1. Построение теоретической модели
Известно, что шлифовка связанным абразивом производится инструментом, образованным соединением большого количества абразивных зерен. Рабочая поверхность круга всегда состоит из массы ориентированных острых зерен, режущие грани которых приходят в соприкосновение со шлифуемым стеклом. Шлифовальное зерно имеет вид неправильного многогранника, рабочая часть которого выступает из связующего вещества и имеет вид четырехгранной пирамиды. Угол при вершине этой пирамиды обычно приближается к 90°, его вершина никогда не бывает абсолютно острой, но всегда несколько закруглена. Форма зерен в рабочей поверхности шлифовальника обусловливает его шероховатость, от которой зависит эффективность шлифовки.
В инструменте со связанным абразивом абразивный материал, обычно алмаз, жестко закреплен в поверхности шлифовального круга металлической связкой. Шлифовальные способности инструмента характеризуются удельной плотностью абразивных зерен п, приходящихся на участок поверхности. Процесс удаления материала с участка поверхности происходит посредством периодического механического воздействия проходящих по нему абразивных зеренИнтенсивность шлифования I определяется толщиной срезаемого материала в единицу времени. На уровне элементарного акта резания участка поверхности абразивным инструментом процесс резания может быть представлен как разрушение данного участка за счет импульсно-периодического воздействия напряжений, создаваемых абразивными зернами, последовательно проходящими через данный участок. Примем, в качестве допущения модели, что все зерна инструмента воздействуют одинаково, срезая слой