Повышение эффективности круглого наружного врезного шлифования путем поэтапной подачи смазочно-охлаждающих технологических средств

• Автор: Леонов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 220 с. : ил

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

КШК - композиционный шлифовальный круг;

ПШ К - прерывистый шлифовальный круг;

СОЖ - смазочно-охлаждающая жидкость;

СОТС - смазочно-охлаждающее технологическое средство;

тем - твердый смазочный материал;

а - глубина внедрения абразивного зерна, мм;

&кр глубина внедрения абразивного зерна в материал заготовки, при которой начинается микрорезание, мм;

Зу условная толщина срезаемого слоя материала обрабатываемой заготовки, мм;

&т — коэффициент температуропроводности, м2/с;

А амплитуда колебаний, м;
В ширина теплового источника, м;
с удельная теплоемкость среды (материала), Дж/(кг • К);
С коэффициент сопротивления системы;
Ск постоянная, зависящая от характеристики круга;
сх объемная теплоемкость среды (материала), МДж/(м • град);
СІЬ ^2 - соответственно диаметр заготовки до и после обработки, мм;
Бк наружный диаметр круга, м;
Б3 наружный диаметр заготовки, м;
Рс - суммарная площадь сечения среза от всех участвующих в одновременном контакте зерен, мм2;
ё удельная производительность шлифования;
в съем металла, см3;
И глубина дефектного слоя, мкм;
Нк - высота шлифовального круга, м;
I жесткость технологической системы, Н/мм;
к приведенная режущая способность шлифовального круга, мм3/(Н • мин)
кі коэффициент, учитывающий долю напряжений, действующих в направлении силы Ру, для инструмента данной геометрии;
к2 коэффициент, учитывающий долю напряжений, действующих под площадкой износа в направлении Ру;
Кш - коэффициент шлифования по объему, мм3/мин;
Кс - коэффициент жесткости системы;
Ксу - коэффициент стружкообразования;

Кп - коэффициент наложения следов зерен;
Кр - коэффициент шлифования (отношение касательной составляющей
силы шлифования к радиальной);
Кщ - отношение площади обрабатываемой поверхности заготовки к
площади режущей части круга;
1з(0 - длина площадки затупления абразивного зерна по задней грани,

1К - длина шлифуемой поверхности заготовки, мм;
Ьк - длина дуги контакта шлифовального круга с заготовкой, м;
ш - количество каналов в круге;
Шкр - критерий перехода от пластического деформирования металла к
микрорезанию;
М - масса системы, кг;
По - количество абразивных зерен, расположенных на единичной
площади поверхности круга; п3 - частота вращения заготовки, об/мин;
пк - количество абразивных зерен в контактной зоне;
1ЧУ - удельная мощность шлифования, кВт-мин/мм3;
И« - мощность холостого хода, кВт;
Ни - нагрузочная мощность, кВт;
Ниц - эффективная мощность шлифования, кВт;
Ру, Р2 - соответственно радиальная и касательная составляющая силы ре-
зания (шлифования), Н;
Рууд - радиальная сила, приходящаяся на 1 мм режущей кромки зерна,

q - плотность теплового потока, Вт/м2;
qyд - удельный износ шлифовального круга;
qз - плотность теплового потока, поступающего в заготовку, Вт/м2;
q£ - плотность теплового потока, выделяющегося в контактной зоне,
Вт/м2;
0 - экспериментальный средний удельный съем, мм3/(мин -Н);
0„ - объемная режущая способность круга, мм3/мин;
<3„Ф - фактическая производительность шлифования, см3/мин;
Ос - расход СОЖ через сопло, дм3/мин;
От - расход СОЖ через канал в круге, дм3/мин;
г - текущий радиус заготовки, м;
II - наружный радиус заготовки, м;
11а - среднее арифметическое отклонение профиля шлифованной по-
верхности, мкм;
Яао - среднее арифметическое отклонение профиля при т = 0, мкм;

КЛуст " минимальное значение Яа, которое можно получить при данном сочетании элементов режима шлифования, мкм;
Кг - высота неровностей профиля по десяти точкам, мкм;
в - ширина среза от единичного зерна, мм;
Б - средний шаг неровностей, мм;
8Вр - врезная подача, мм/мин;
8Гф - продольная подача, мм/ход;
Б - средний шаг неровностей по вершинам, мм;
8» - поперечная подача стола, мм/ход;
- относительная опорная длина профиля, %;
' квантиль нормального распределения измеряемого параметра при доверительной вероятности р;
Ь, - коэффициент риска для доверительной вероятности у;
- поперечная подача, м/с;
Т - температура, °С;
То - температура окружающей среды. К;
Тк - температура контакта шлифовального круга с заготовкой, °С;
Ттсм - температура контакта заготовки с брикетом ТОМ, °С;
Ттах - максимальная контактная температура, °С;
и - объемный износ круга, см3/мин;
Уд - скорость перемещения теплового источника, м/с;
Уз - окружная скорость заготовки, м/мин;
V* - окружная (рабочая) скорость круга, м/с;
У0 — скорость перемещения стола плоскошлифовального станка, м/мин;
wм - объем снятого с заготовки материала, мм3;
X - среднее значение параметра;
X, - текущее значение параметра при ьм опыте;
Уо - исходный натяг в технологической системе, м;
ъ - линейный съем металла, мм;
а коэффициент теплопередачи от поверхности к окружающей среде, Вт/(м2 • К);
аХ - относительная ошибка среднего значения параметра;
Р - доверительная вероятность;
5Х; - относительная погрешность измерения;
АС - отклонение от круглости, мкм;
Ав - расход ТСМ, г/мин;
АР - вынуждающая сила, Н;
АЯа - изменение Ка по отношению к базовому способу подачи СОЖ, %;

28, 30, 38, 59, 63, 82, 98, 103, 106, 134] посвящено попыткам аналитически и экспериментально определить температуру в контактной зоне и в различных участках шлифовального круга и заготовки. Локальные температуры контактной зоны, определенные различными способами, достигают 1200 - 1500 °С [30], т. е. температуры плавления стали.
7. Удельный съем материала при шлифовании заготовок из сталей различных марок [38]
Сталь <3 мм3 минхН Сталь <3 мм3 минхН
12ХН4А 17 30 9,
40ХНМА 14 У10А 9,
35Х2ГСВ 11,8 4Х2В5ФМ
18Х2Н4ВА 11,6 1X13 6,
Х5М 10,9 Х18Н10Т 5,
30ХГСА 9,8 ХН35ВТ 4,
5ХНМ 9,6 Р18 3,
1Х17Н2 9,2 Р9 1,
8. Удельная производительность обработки заготовок из различных материалов [98]
Материал О Материал Ш
Сталь 45 30-50 Сплав ВТ2
Сталь 30ХГСА 25 Сплав ХН77ТЮ
Сталь 18Х2Н4ВА 18 Сплав ЖС6
Сталь XI8Н10Т 10 Керамика (БіС)
Различные способы подачи СОТС оказывают разнородное воздействие на теплонапряженность контактной зоны. Например, исследования плоского шлифования с применением СОЖ, проведенные В.В. Ефимовым [28], показали возможность управления контактной температурой путем варьирования расходом СОЖ (рис. 17) и способом ее подачи в зону обработки (рис. 18).